專利名稱：薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末，該薄板厚度為150mm或更小。
相關(guān)技術(shù)鋼鐵連鑄用結(jié)晶器用粉末的主要原材料一般為硅酸鹽水泥、合成硅酸鈣、硅灰石、含磷礦渣等，需要時，可加入硅土，可采用蘇打粉、氟石、含氟化合物以及堿金屬和堿土金屬化合物作為其熔融調(diào)節(jié)劑，而加入碳粉作為熔化速度調(diào)節(jié)劑。
結(jié)晶器用粉末加在結(jié)晶器內(nèi)的鋼水表面，隨著它的消耗，能起到不同的作用。結(jié)晶器用粉末的主要作用包括(1)潤滑模腔及金屬凝固殼；(2)溶解并吸收夾雜物；(3)隔熱鋼水；(4)控制熱傳導(dǎo)。為達到第(1)項和第(2)項作用，關(guān)鍵是調(diào)整結(jié)晶器用粉末的軟化點和粘度，并需要相應(yīng)地調(diào)整其化學(xué)成分。為達到第(3)項作用，結(jié)晶器用粉末的例如熔化溫度、散裝比重、分散程度之類的特性起重要作用，而這些特性主要由炭粉加以調(diào)節(jié)。為達到第(4)項作用，關(guān)鍵是調(diào)整結(jié)晶器用粉末的結(jié)晶溫度等，并需要相應(yīng)地調(diào)整其化學(xué)成分。
世界范圍內(nèi)鋼連鑄技術(shù)的發(fā)展令人注目，而且這種發(fā)展仍在繼續(xù)。此外，熱裝輥壓(Hot Charge Rolling)(HC)和熱直放輥壓(Hot DirectRolling)(HD)比例已經(jīng)提高，人們積極采用高速鑄造以節(jié)約能量，在這種情況下，對結(jié)晶器用粉末的要求越來越苛刻，而且結(jié)晶器用粉末也變得越來越多樣化。
薄板連鑄技術(shù)是從常規(guī)板坯連鑄技術(shù)發(fā)展而來的，其目的在于降低傳熱從而降低生產(chǎn)成本。在日本仍有少量這樣的連鑄機，但是在美國和歐洲等地，廣泛地使用著許多這樣的連鑄機，算起來有幾十套，而且在許多其他國家仍在建造大量這樣的連鑄機。
薄板連鑄中有幾種類型的生產(chǎn)方法，包括(1)SMSSchloemann-Siemag的緊湊條帶生產(chǎn)法(compact-strip-production(CSP))；(2)Mannesmann Demag的串聯(lián)式條帶生產(chǎn)法(in-line-stripproduction(ISP))；(3)Tippins-Samsung的Tippins-Samsung法(TSP)；(4)Danieli的柔性薄板軋制法；(5)Voest-AlpineIndustrieanlagenbau(VAI)的薄板連鑄和軋制法；(6)Sumitomo HeavyIndustries的中厚板連鑄法(稱作中厚板，但板厚小于100mm時屬于薄板)。
薄板連鑄方法的主要特點在于對鑄造條帶直接進行熱軋，甚至盤成卷，因此，從鑄造到卷繞成卷只需幾分鐘就可完成，得到成品或半成品。在普通板坯的常規(guī)連鑄中，需要將鑄造板坯移到加熱爐中，并在粗軋機上進行熱軋，而在薄板連鑄中，軋制過程和加熱爐直接連接，直接進行軋制，不需要目的在于使軋制過程的負載降至最低的粗軋。因此，薄板連鑄鑄造速度很高，鑄造速度為每分鐘3米或更高，而且結(jié)晶器厚度可以降低。
薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末的主要原材料通常是硅酸鹽水泥、含磷礦渣、合成礦渣、硅灰石、硅酸二鈣等，采用Na2CO3、Li2CO3、MgCO3、CaCO3、SrCO3、MnCO3和BaCO3之類的碳酸鹽以及NaF、Na3AlF6、氟石、MgF2、LiF、硼砂和鋰輝石作為結(jié)晶器用粉末的熔融調(diào)節(jié)劑，而通常加入含碳原材料作為熔化速度調(diào)節(jié)劑。
另一方面，使用合成硅酸鈣作為主要原材料(半預(yù)熔化類型(semi-premelted types))的結(jié)晶器用粉末和不含碳粉的全熔化結(jié)晶器用粉末(預(yù)熔化類型(premelted types))首先被熔化并研磨成適當?shù)牧６?，接著加入碳粉，這種結(jié)晶器用粉末也用在常規(guī)普通板坯連鑄機中。
日本專利公開平2-165853公開了一種鋼的高速連鑄方法，其特征在于所使用結(jié)晶器用粉末的主要組分為CaO、SiO2和Al2O3，其中CaO與SiO2之比(重量百分比)在0.5～0.95范圍之內(nèi)，還包含一種或兩種或多種堿金屬、堿土金屬或其它金屬的氧化物、碳酸鹽或氟化物，也包含作為熔化速度調(diào)節(jié)劑的碳粉；該方法所使用的結(jié)晶器用粉末在1250℃的表面張力為290達因/cm或更高，凝固溫度為1000℃或更低，而且結(jié)晶器用粉末在1300℃時的粘度η(泊)和鑄造速度V(m/分鐘)之間的關(guān)系滿足下式范圍3.5≤ηV≤6.0對于600mm寬或更寬的鑄造條帶，連鑄機鑄造速度V≥1.2m/分鐘。然而，依據(jù)所述公開的專利申請的優(yōu)選實施方案，其鑄造速度約為1.2～2.0m/分鐘，很明顯，這不是一種很高速度的連鑄方法，因為后者的鑄造速度應(yīng)為3.0m/分鐘或更高。另外，由于常規(guī)結(jié)晶器用粉末的粘度對于鑄造速度為3.0m/分鐘或更高的很高速度鑄造來說顯得太低，因而鋼水的熱傳導(dǎo)和結(jié)晶器與凝固殼之間熔融粉末的流動不均勻，從而妨礙質(zhì)量的穩(wěn)定，也妨礙連鑄機的穩(wěn)定運行。因此上述公開專利申請所描述的鑄造方法與本發(fā)明的鑄造速度為3.0m/分鐘或更高的很高速度連鑄方法是截然不同的。
目前，普通碳鋼如超低碳鋼(含碳量100ppm或更低)、低碳鋼(碳含量0.02～0.07wt％)、中碳鋼(碳含量0.08～0.18wt％)或高碳鋼(碳含量0.18wt％或更高)以及不銹鋼之類的特殊鋼均由薄板連鑄方法鑄造而成。薄板連鑄的特征在于它是一種很高速度的鑄造方法，鑄造速度約3～8m/分鐘，且結(jié)晶器厚度可降低，正如上文所述。另外，SMS等連鑄機中的結(jié)晶器有特定的形狀，這是由于結(jié)晶器厚度很薄無法插入埋入式進液噴嘴，因此，結(jié)晶器在其被稱作“澆口杯”的部分(用以插入埋入式進液噴嘴)寬度增加，所以結(jié)晶器寬度并不是一成不變的，而是在其中部擴大。由于這個原因，結(jié)晶器擴大的澆孔部分熱應(yīng)力增加，而且熱傳導(dǎo)也不均勻。因此，在薄板連鑄中，一個主要問題是因很高速度鑄造引起的熱傳導(dǎo)不均勻以及即使在超低碳鋼、低碳鋼或高碳鋼連鑄中也會產(chǎn)生的表面裂紋，而這些鋼的表面裂紋在常規(guī)板坯連鑄中是不常發(fā)生的。其他公司的薄板連鑄方法也是這樣，因很高速度鑄造使得熱傳導(dǎo)不均勻，且表面裂紋也同樣是一個問題。
另外，由于是很高速度鑄造，結(jié)晶器內(nèi)的熔融液面不穩(wěn)定，波動劇烈，因此另一個問題是在彎月形金屬液面處(meniscus)粉渣會進入鋼水，引起鋼板質(zhì)量的劇烈惡化。
在常規(guī)板坯連鑄中，通過降低結(jié)晶器內(nèi)的熱傳導(dǎo)以形成均勻凝固殼這一方法能有效地解決上述表面裂紋問題，這是通過提高結(jié)晶器用粉末中CaO對SiO2的重量比而提高結(jié)晶器用粉末的結(jié)晶溫度來實現(xiàn)的。然而，在超過3m/分鐘的很高速度鑄造中，由于提高CaO對SiO2的重量比勢必會引起結(jié)晶器與凝固殼間的摩擦增大，結(jié)晶器用粉末的潤滑作用急劇惡化，這樣很有可能會發(fā)生拉漏，因此，這種方法不能解決上述問題。
換句話說，在薄板連鑄中，還沒有出現(xiàn)這樣的結(jié)晶器用粉末它能在不產(chǎn)生表面裂紋的前提下降低粉渣卷入模腔的可能性，即能實現(xiàn)穩(wěn)定鑄造的結(jié)晶器用粉末。
另一方面，中碳鋼的碳含量處在0.10～0.16wt％的包晶范圍內(nèi)，由于過量的熱傳導(dǎo)、粉渣的不均勻流動等以及很高速度連鑄的最初凝固因素，不能進行連鑄。所以，碳含量處在包晶范圍內(nèi)的中碳鋼的薄板連鑄在目前是不能進行的。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供這樣一種結(jié)晶器用粉末，當用板連鑄機進行鑄造時，它能在不引起表面裂紋的前提下，通過降低粉渣卷入模腔的可能性從而實現(xiàn)穩(wěn)定的連鑄。
本發(fā)明描述通過一系列各種各樣的旨在解決上述問題的研究，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)了一種能克服所有上述缺點的結(jié)晶器用粉末。
更具體地講，本發(fā)明涉及一種鋼的薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末，它可用在3m/分鐘或更高連鑄速度的鋼的薄板連鑄方法中，該結(jié)晶器用粉末的特征在于結(jié)晶器用粉末中CaO與SiO2的重量比在0.50～1.20范圍內(nèi)；結(jié)晶器用粉末含有一種或兩種或多種選自堿金屬、堿土金屬或其它金屬的氧化物、碳酸鹽或氟化物中的物質(zhì)，及0.5～5wt％的碳粉；Li2O含量為1～7wt％；
氟含量為0.5～8.0wt％；結(jié)晶溫度為1000～1200℃；1300℃時表面張力為250達因/cm或更高；1300℃時的粘度η(泊)與鑄造速度V(m/分鐘)之間的關(guān)系滿足下式范圍6.0≤ηV≤100.0。
另外，本發(fā)明涉及一種中碳鋼薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末，可用在連鑄速度為3m/分鐘或更高的鋼的薄板連鑄方法中，此中碳鋼薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末的特征在于結(jié)晶器用粉末中CaO與SiO2的重量比在0.70～1.20范圍內(nèi)；結(jié)晶器用粉末含有一種或兩種或多種選自堿金屬、堿土金屬或其它金屬的氧化物、碳酸鹽或氟化物中的物質(zhì)，及0.5～5wt％的碳粉；Li2O含量為1～7wt％；氟含量為0.5～8.0wt％；結(jié)晶溫度為1050～1200℃；1300℃時表面張力為250達因/cm或更高；1300℃時的粘度η(泊)與鑄造速度V(m/分鐘)之間的關(guān)系滿足下式范圍6.0≤ηV≤85.0。本發(fā)明優(yōu)選實施方案通過一系列各種各樣的旨在解決上述問題的調(diào)查和研究，本發(fā)明人得到下述結(jié)果。
如上文所述，很高速度鑄造引起的一個問題是過量的熱傳導(dǎo)、粉渣流動不均勻等等，這會增加表面裂紋缺陷，而且由于熔融液面的波動會使粉渣卷入鋼水中。為防止鑄造條帶表面裂紋，不能只集中在結(jié)晶器用粉末的結(jié)晶方面進行解決，這會引起拉漏，正如上文所闡明的。然而，這個問題可通過采用下述方法進行解決熱傳導(dǎo)可通過在渣膜與結(jié)晶器間形成氣隙加以控制，因此，通過主動地形成這樣一個氣隙，能降低熱傳導(dǎo)，得到適中的冷卻速率，由此形成均勻的凝固殼，不產(chǎn)生表面裂紋。為主動地形成氣隙，渣膜的厚度必須加以控制，因此，關(guān)鍵是控制結(jié)晶器用粉末的粘度和消耗量。在普通板坯的常規(guī)高速鑄造時，從防止拉漏角度考慮，潤滑被視為很重要，但是，在很高速度鑄造中，因結(jié)晶器用粉末的粘度高，渣膜的厚度可降低，在凝固殼一邊的渣膜粘在凝固殼上并脫開，因而形成氣隙。所以，通過提高結(jié)晶器用粉末的粘度，可控制熱傳導(dǎo)，因為渣膜薄而均勻，因而可使熱傳導(dǎo)均勻一致。另外，對于中碳鋼來說，結(jié)晶器內(nèi)的熱傳導(dǎo)可通過控制結(jié)晶溫度和上述氣隙進行控制。
另外，按照上述教導(dǎo)提高結(jié)晶器用粉末粘度后，結(jié)晶器內(nèi)熔融粉末卷入鋼水中的可能性更小，因此這種方法更具優(yōu)越性。此外，采用上述方法后，很高速度鑄造時結(jié)晶器與凝固殼間的摩擦因渣膜與結(jié)晶器間形成氣隙而減輕，所以這種方法更有利于防止拉漏和表面裂紋。
在高速鑄造條件下，提高結(jié)晶器用粉末的粘度過去常常因降低其消耗量而引起拉漏這樣的問題。然而，在3m/分鐘或更高的很高速度連鑄中，可以發(fā)現(xiàn)單獨提高結(jié)晶器用粉末的粘度，其消耗量的降低很小。渣膜的脫落可視為受凝固殼移動速度影響，也就是說，受鑄造速度的影響。因此，可以確定即使結(jié)晶器用粉末的粘度提高到上述程度，也可使連鑄過程穩(wěn)定。
下面詳細說明本發(fā)明的結(jié)晶器用粉末。
依據(jù)本發(fā)明，結(jié)晶器用粉末中CaO與SiO2的重量比優(yōu)選在0.50～1.20范圍內(nèi)。CaO與SiO2的重量比不應(yīng)超過1.20，否則會使結(jié)晶溫度超過1200℃，變得太高，結(jié)晶相含量增加，因此會增加凝固殼與渣膜間的摩擦，并會增加拉漏或增加周向龜裂，降低鋼材的質(zhì)量。另外，CaO與SiO2的重量比不應(yīng)低于0.50，否則會使結(jié)晶器用粉末的結(jié)晶溫度降低，晶化傾向明顯削弱，使渣膜的厚度不均勻，也使熱傳導(dǎo)不均勻。此外，對于中碳鋼連鑄用結(jié)晶器用粉末，CaO與SiO2的重量比優(yōu)選0.70～1.20，此外，作為中碳鋼連鑄用結(jié)晶器用粉末，CaO與SiO2的重量比不應(yīng)低于0.70，否則會使結(jié)晶器用粉末的結(jié)晶溫度落至低于1050℃，渣膜的晶化層變薄，熱傳導(dǎo)過快，從而造成鑄造條帶的表面裂紋。
作為熔化速率調(diào)節(jié)劑，碳粉的加入比例優(yōu)選0.5～5.0wt％，從工藝操作和質(zhì)量角度考慮，碳的加入比例不能低于0.5wt％，因為那樣會使成渣反應(yīng)加速，渣層變得過厚，從而使鋼中的夾渣提高。另外，碳的加入比例也不能超過5.0wt％，因為這樣會使結(jié)晶器用粉末的熔化速率太慢。而且，碳的加入量更優(yōu)選0.5～4.5wt％。
Li2O對于夾雜的吸收是不可缺少的，也就是說，在薄板連鑄之類的很高速度鑄造中，除非彎月形金屬液面的流動速度很快，否則夾雜又會卷入鋼水中，因為這個原因，提高夾雜吸收的速度至關(guān)重要，而Li2O可以有效地起到這種作用。Li2O的含量優(yōu)選在1～7wt％，Li2O含量不應(yīng)低于1wt％，因為在這樣的比例下，Li2O的效果太弱；而Li2O的含量也不應(yīng)超過7wt％，因為這樣會使結(jié)晶器用粉末的結(jié)晶傾向降低。
氟含量對于控制結(jié)晶器用粉末的結(jié)晶非常重要，但不能加入大量的氟，因為那樣會使結(jié)晶溫度變得太高，超過1200℃。另外，當氟含量超過8.0wt％時，對埋入式進液噴嘴的腐蝕太大，對連鑄機的腐蝕也加大，并且也會加大結(jié)晶器用粉末的毒性。因此氟含量優(yōu)選0.5～8.0wt％，此外，氟含量不能低于0.5wt％，因為那樣會使結(jié)晶傾向減弱，表面張力明顯提高。所以，更優(yōu)選的氟含量為1.0～6.5wt％。
結(jié)晶器用粉末的結(jié)晶溫度對于結(jié)晶器內(nèi)熱傳導(dǎo)的控制非常有效，然而，正如上文所述，結(jié)晶溫度不能超過1200℃，因為那樣會使凝固殼與渣膜間的摩擦增大，表面裂紋和拉漏的頻率明顯提高。另外，從鑄造條帶的質(zhì)量惡化或連鑄機的穩(wěn)定運行角度考慮，也不能使結(jié)晶溫度超過1200℃，否則由于鑄造過程中熔融液面波動的影響，更容易產(chǎn)生夾渣。結(jié)晶溫度優(yōu)選為1000～1200℃。另一方面，結(jié)晶溫度不能低于1000℃，否則會使渣膜與鑄流間的粘結(jié)力加大，如果渣膜被軋輥壓入的話，會造成鑄造條帶中的缺陷。
此外，對于中碳鋼連鑄用結(jié)晶器用粉末，其結(jié)晶溫度優(yōu)選為1050～1200℃，更優(yōu)選1050～1150℃。結(jié)晶溫度不能低于1050℃，因為結(jié)晶溫度低于1050℃，會使上述因粘度增加而在渣膜與結(jié)晶器間形成的氣隙尺寸變小，造成鑄造條帶的裂紋。但也不能使結(jié)晶溫度超過1200℃，因為那樣會增大摩擦，有產(chǎn)生裂紋或拉漏的危險。
結(jié)晶器用粉末的表面張力對于防止鋼中夾帶粉末非常重要，特別對薄板連鑄來說，由于是超過3m/分鐘的很高速度鑄造，結(jié)晶器中彎月形金屬液面處鋼水的液流速度高，因此，粉渣被鋼水的流動沖刷下來形成鋼水中的粉末夾雜現(xiàn)象嚴重，這樣會造成帶材卷的大量缺陷。而且由于在埋入式進液噴嘴附近彎月形金屬液面會形成渦流，此處粉渣的混入，也會造成帶材卷質(zhì)量的惡化。因此，為提高帶材卷的質(zhì)量，降低粉末夾雜至關(guān)重要?？梢园l(fā)現(xiàn)如果表面張力為250達因/厘米或更高，由粉末夾雜所引起的缺陷可顯著降低，因此，解決這個問題的關(guān)鍵在于調(diào)整結(jié)晶器用粉末的表面張力，使其在1300℃時保持在250達因/cm或更高。然而，表面張力優(yōu)選在250～500達因/cm，因為如果表面張力超過500達因/cm，拉漏探測用熱電偶的溫度會變得無規(guī)律可循，使拉漏預(yù)警失靈的情況增多。
從運行和質(zhì)量角度考慮，結(jié)晶器用粉末的粘度起重要作用，如上文所述，在薄板連鑄方法中，即使在常規(guī)板坯鑄造中這一問題并不發(fā)生的鋼類材料，也會發(fā)生鑄造條帶裂紋。常規(guī)結(jié)晶器用粉末通過設(shè)定一個較高的結(jié)晶溫度使結(jié)晶器內(nèi)的熱傳導(dǎo)降低，而這種方法不僅會造成鑄造條帶的質(zhì)量下降，而且從運行角度考慮也是不利的，因為易發(fā)生拉漏之類的故障。我們發(fā)現(xiàn)通過在渣膜與結(jié)晶器之間形成氣隙，能在不影響穩(wěn)定運行的前提下達到降低結(jié)晶器內(nèi)熱傳導(dǎo)的目的，為達到這個目的，重要之處在于控制渣膜的厚度，而這可通過調(diào)整結(jié)晶器用粉末的粘度來實現(xiàn)。
在常規(guī)薄板連鑄中，所用結(jié)晶器用粉末優(yōu)先考慮穩(wěn)定運行，確保其消耗，或優(yōu)先考慮潤滑。然而，在本發(fā)明的結(jié)晶器用粉末中，按上文所闡明的，為通過控制渣膜厚度來控制熱傳導(dǎo)，其粘度明顯高于常規(guī)結(jié)晶器用粉末。本發(fā)明結(jié)晶器用粉末的粘度在1300℃時為1.5～20泊，優(yōu)選2～20泊，更優(yōu)選2.5～20泊。為控制結(jié)晶器內(nèi)的熱傳導(dǎo)，重要之處是將連鑄速度與粘度之間的關(guān)系引入設(shè)計中，經(jīng)過一系列各種各樣的研究，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)為同時保證薄板連鑄中鑄造條帶的質(zhì)量和連鑄機的穩(wěn)定運行，應(yīng)使結(jié)晶器用粉末的粘度滿足下式6.0≤ηV≤100.0此處，η是1300℃時結(jié)晶器用粉末的粘度(單位為泊)，V表示連鑄速度(m/分鐘)。
上式不能超過上限，否則會使凝固殼與結(jié)晶器間的摩擦增大，鑄造條帶的裂紋和拉漏增加；另一方面，也不能低于下限，否則會增加結(jié)晶器用粉末的不均勻流動，因此，ηV滿足上式要求至關(guān)重要。
依據(jù)本發(fā)明，對于中碳鋼連鑄用結(jié)晶器用粉末，為同時保證薄板連鑄中鑄造條帶的質(zhì)量和連鑄機的穩(wěn)定運行，結(jié)晶器用粉末的粘度應(yīng)滿足6.0≤ηV≤85.0。
依據(jù)本發(fā)明，可在結(jié)晶器用粉末中加入金屬使其成為放熱型粉末，對于這種情況，金屬的加入量應(yīng)小于6wt％，因為如果其加入量多于6wt％，渣膜的形成時間會明顯延遲。
所用結(jié)晶器用粉末可制成其90wt％以上的顆粒直徑小于1.5mm，直徑小于1.5mm顆粒的含量不能低于90wt％，否則會使結(jié)晶器用粉末的隔熱性能明顯降低，易形成鑄造條帶的毛邊(deckel)和夾渣。
上述顆粒狀結(jié)晶器用粉末可用任何常用的造粒方法進行造粒，如擠壓造粒法、攪拌造粒法、流動造粒法、軋制造粒法、噴霧造粒法等，另外，可使用多種類型的粘結(jié)劑，從常用的淀粉之類的有機類到水玻璃之類的無機類。
下面用實施例進一步說明本發(fā)明的鋼的薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末。例1表1列出了本發(fā)明制品和對比制品的混合比例、化學(xué)組成和物理性能數(shù)據(jù)，對于本發(fā)明制品和對比制品，采用超低碳鋼(ULC；碳含量30～60ppm)、低碳鋼(LC；碳含量0.04～0.06wt％)、中碳鋼(MC；碳含量0.18％)和高碳鋼(HC；碳含量0.25～1wt％)分別進行5～20爐次試驗，結(jié)果列于表2。試驗中薄板連鑄速度為3.0～8.0m/分鐘，對其結(jié)果進行評估。
表1.

表1中，本發(fā)明制品1、2、3、4、6、7、9、10和12～15以及對比制品1采用CaO/SiO2重量比為1.10的合成硅酸鈣作為其主要原材料，其余編號制品的主要原材料為CaO/SiO2重量比為1.35的合成硅酸鈣。另外，表1所列全部結(jié)晶器用粉末均采用玻璃粉、硅藻土、鋰輝石作為SiO2材料。此外，采用Na2CO3、Li2CO3、MnCO3、SrCO3、NaF、Na3AlF6、CaF2、Al2O3、MgO、LiF、TiO2、ZrO2和B2O3作為造渣材料，按表1所列的組成比例調(diào)配并用攪拌機混合均勻。此外，所有結(jié)晶器用粉末均采用碳黑和焦碳粉作為碳的來源，按表1所列比例加入。另外，本發(fā)明制品9加入了2.8wt％的金屬Si，本發(fā)明制品10加入了4.4wt％的Ca-Si合金，并同樣混合均勻。此外，本發(fā)明制品7是在顆粒狀制品中加入20～30wt％的溶劑，形成漿狀混合物，噴霧造粒并干燥后使用，該溶劑由90wt％的水和10wt％的硅酸鈉構(gòu)成。在本發(fā)明制品8中，加入10～16wt％由95wt％的水和5wt％的淀粉糊構(gòu)成的溶劑，攪拌造粒并干燥后使用。
表2

<p>在表2的結(jié)果中，對于拉漏，○表示沒有，△表示只有一次，×表示兩次或多次；對于粉狀夾雜，○表示缺陷比例為0％，△表示不超過1％，×表示高于1％；對于針孔和裂紋，○表示沒有，△表示1個/m2，×表示2個以上/m2。例2下表3列出了本發(fā)明制品和對比制品的混合比例、化學(xué)組成和物理性能數(shù)據(jù)，對于本發(fā)明制品和對比制品，對每種亞包晶中碳鋼(碳含量0.08～0.15wt％)進行了4～20爐次試驗，結(jié)果列于表4。試驗中薄板連鑄速度為3.0～8.0m/分鐘，對其結(jié)果進行評估。
表3

<p>表3中，本發(fā)明制品19、20、24和25采用CaO/SiO2重量比為1.35的合成硅酸鈣作為其主要原材料，其余編號制品的主要原材料為CaO/SiO2重量比為1.10的合成硅酸鈣。另外，表3所列全部結(jié)晶器用粉末均采用玻璃粉、硅藻土、鋰輝石作為SiO2材料。
此外，采用Na2CO3、Li2CO3、MnCO3、SrCO3、NaF、Na3AlF6、CaF2、Al2O3、MgO、LiF、TiO2、ZrO2和B2O3作為造渣材料，按表3所列的組成比例調(diào)配并用攪拌機混合均勻。此外，所有結(jié)晶器用粉末均采用碳黑和焦碳粉作為碳的來源，按表3所列比例加入。另外，本發(fā)明制品24加入了2.5wt％的金屬Si，本發(fā)明制品25中加入了4.4wt％的Ca-Si合金，并同樣混合均勻。
此外，本發(fā)明制品22是在顆粒狀制品中加入20～30wt％的溶劑，形成漿狀混合物，噴霧造粒并干燥后使用，該溶劑由90wt％的水和10wt％的硅酸鈉構(gòu)成。在本發(fā)明制品24中，加入10～16wt％由95wt％的水和5wt％的淀粉糊構(gòu)成的溶劑，攪拌造粒并干燥后使用。
表4.

在表4的結(jié)果中，對于拉漏，○表示沒有，△表示只有一次，×表示兩次或多次；對于粉狀夾雜，○表示缺陷比例為0％，△表示不超過1％，×表示高于1％；對于針孔和裂紋，○表示沒有，△表示1個/m2，×表示2個以上/m2。
工業(yè)應(yīng)用可能性本發(fā)明的結(jié)晶器用粉末在薄板連鑄機進行連鑄時，能在不造成鑄造條帶表面裂紋的前提下，通過降低粉末卷入結(jié)晶器的可能性，從而有效地保證連鑄的穩(wěn)定運行。
權(quán)利要求
1.一種鋼的薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末，可用于3m/分鐘或更高連鑄速度的鋼的薄板連鑄方法中，該結(jié)晶器用粉末的特征在于該結(jié)晶器用粉末中CaO與SiO2的重量比在0.50～1.20范圍內(nèi)；該結(jié)晶器用粉末含有一種或兩種或多種選自堿金屬、堿土金屬或其它金屬的氧化物、碳酸鹽或氟化物中的物質(zhì)，及0.5～5wt％的碳粉；Li2O含量為1～7wt％；氟含量為0.5～8.0wt％；結(jié)晶溫度為1000～1200℃；1300℃時表面張力為250達因/cm或更高；1300℃時的粘度η(泊)與鑄造速度V(m/分鐘)之間的關(guān)系滿足下式范圍6.0≤ηV≤100.0。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的鋼的薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末，其特征在于含有不超過6wt％的金屬粉或合金粉。
3.依據(jù)權(quán)利要求1或2的鋼的薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末，其特征在于該粉末中不低于90wt％的顆粒的直徑小于1.5mm。
4.一種中碳鋼薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末，可用于連鑄速度為3m/分鐘或更高的鋼的薄板連鑄方法中，此結(jié)晶器用粉末的特征在于該結(jié)晶器用粉末中CaO與SiO2的重量比在0.70～1.20范圍內(nèi)；該結(jié)晶器用粉末含有一種或兩種或多種選自堿金屬、堿土金屬或其它金屬的氧化物、碳酸鹽或氟化物中的物質(zhì)，及0.5～5wt％的碳粉；Li2O含量為1～7wt％；氟含量為0.5～8.0wt％；結(jié)晶溫度為1050～1200℃；1300℃時表面張力為250達因/cm或更高；1300℃時的粘度η(泊)與鑄造速度V(m/分鐘)之間的關(guān)系滿足下式范圍6.0≤ηV≤85.0。
5.依據(jù)權(quán)利要求4的中碳鋼薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末，其特征在于該中碳鋼的碳含量為0.08～0.18wt％。
6.依據(jù)權(quán)利要求4或5的中碳鋼薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末，其特征在于它含有不超過6wt％的金屬粉或合金粉。
7.依據(jù)權(quán)利要求4～6中任一項的中碳鋼薄板連鑄用結(jié)晶器用粉末，其特征在于該粉末中不低于90wt％的顆粒的直徑小于1.5mm。
全文摘要
一種結(jié)晶器用粉末,其特征在于:粉末中CaO與SiO
文檔編號B22D11/11GK1275102SQ99801348
公開日2000年11月29日 申請日期1999年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月21日
發(fā)明者森田明宏, 尾本智昭 申請人:品川白煉瓦株式會社