CN101612654A

CN101612654A - 控制中碳亚包晶钢板坯结晶器热流均匀性的高碱度保护渣

Info

Publication number: CN101612654A
Application number: CN200910089347A
Authority: CN
Inventors: 刘洋; 王文军; 赵和明; 王新华; 姜中行
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Co Ltd; Shougang Corp
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2009-12-30

Abstract

一种有效控制中碳亚包晶钢板坯结晶器热流及液面波动的保护渣，属于炼钢—连铸技术领域，组成成份的重量百分比为：CaO：38.9％～40.8％、SiO₂：26.38～28.79％、CaF₂：11.3～12.3％、Na₂O：8～8.86％、Al₂O₃：2.85～3.16％、Li₂O：3.1～3.58％、MnO：3.8～4.2％、MgO：余量。此保护渣具有良好的润滑性、铺展性；有高的熔化速度，能够及时补充液渣的快速消耗；碱度较高，具有很强的吸附夹杂的能力；粘度适宜、析晶温度合理，对均匀缓缓起到重要的作用。实践证明，浇注中碳亚包晶钢连铸板坯使用此保护渣，由结晶器液面波动引起的卷渣缺陷大幅度减少，传热均匀性大大提高，铸坯表面质量好。

Description

控制中碳亚包晶钢板坯结晶器热流均匀性的高碱度保护渣

技术领域

本发明属于炼钢-连铸技术领域，特别是提供一种控制中碳亚包晶钢板坯结晶器热流均匀性的高碱度保护渣，有效的控制了结晶器热流的均匀性，适用于高效稳定板坯连铸过程。

背景技术

连铸中碳亚包晶钢时(C在0.08～0.18％)，在凝固过程发生包晶反应，当0.10％时，高温下弯月面附近初生坯壳δ相与γ相间的转化率为100％，伴随着最大的坯壳线收缩，这种不规则收缩主要集中在结晶器弯月面下100mm范围内，因而初生坯壳与结晶器热面之间的空隙最大，结晶器热流不稳定，使得连铸过程中坯壳在靠近弯月面区域和角部区域的收缩很不规则，坯壳生长不均匀，易形成粗大柱状晶，容易产生表面纵裂纹和凹陷等表面质量缺陷。结晶器是一个非常强的热交换器，热量的导出促使坯壳生长，浇铸过程中结晶器热流的变化是衡量凝固坯壳生长的有效指标。因此需控制结晶器的宽窄面间的热流，最为有效的手段是结晶器均匀缓慢传热。为达到这一目的，采用较高熔化温度、较低粘度和较高结晶温度的保护渣。熔化温度高使坯壳与结晶器间形成比较厚的固态渣层，构成较大热阻，使传热减缓；较低粘度的保护渣既改善润滑效果，又减少了裂纹的发生，并且保证了连铸过程的渣耗；随着结晶相在气隙液渣膜中析出和长大，造成微小孔隙和龟裂，使渣膜热阻增大，减小结晶器传热速率，因此要提高保护渣的结晶温度；需要稳定的熔融结构，不会由于拉速的较大波动影响熔渣层厚度；要具有良好的熔解、吸收夹杂物能力，且吸收夹杂物后物理性能保持稳定。国内外目前倾向于采用高碱度保护渣，通过减少玻璃体达到减缓传热，从而达到减少纵裂纹的目的。但保护渣碱度过高，导致析晶温度高，易恶化坯壳的润滑，造成坯壳粘结漏钢。本发明涉及一种全新开发的适合中碳亚包晶钢连铸的保护渣，保护渣采用目前使用极少的高碱度，以及很低的粘度，合适的熔化温度、熔化速度和结晶温度。

发明内容

本发明目的在与提供一种控制中碳亚包晶钢板坯结晶器热流均匀性的高碱度保护渣，能够稳定控制中碳亚包晶钢板坯结晶器热流的均匀性，并通过在线的实际测试达到很好的使用效果。

本发明的保护渣组分成份重量百分比为：CaO：38.9％～40.8％、SiO₂：26.38～28.79％、CaF₂：11.3～12.3％、Na₂O：8～8.86％、AL₂O₃：2.85～3.16％、Li₂O：3.1～3.58％、MnO：3.8～4.2％、MgO：余量。

本发明的保护渣的二元碱度CaO/SiO₂为1.35～1.55，综合碱度([CaO+(56/78)CaF₂]/SiO₂)为1.63～1.88；该保护渣的软化温度为1032℃，熔化温度为1065℃，流动温度1120℃，粘度为0.05Pa.s

本发明的优点在于具有良好的润滑性、铺展性；有高的熔化速度，能够及时补充液渣的快速消耗，有很强的吸附夹杂的能力，粘度适宜、析晶温度合理，对均匀缓缓起到重要的作用，铸坯质量良好。实践证明，浇注中碳亚包晶钢连铸板坯使用此新型保护渣，由结晶器液面波动引起的卷渣缺陷大幅度减少，传热均匀性大大提高，铸坯表面质量好。

附图说明

图1为内弧热流量的比较示意图。

图2为外弧热流量的比较示意图。

图3为结晶器边部温度的比较示意图。

具体实施方式

实例1：

使用成份为：CaO：40.24％、SiO₂：27.35％、CaF₂：11.5％、Na₂O：8.86％、MgO：1.52％、AL₂O₃：3.15％、Li₂O：3.4％、MnO：3.98％的保护渣浇注某中碳亚包晶钢板坯，断面尺寸为1600mm×230mm，结晶器浸入水口插入深度为130mm、水口角度为20℃，拉速为1.2m/min，对结晶器铜板热流密度进行了测试，并与原先使用的保护渣对比。

由图1和图2可知，使用新渣以后，由于结晶器流场发生了改变，保护渣得到充分熔化，液渣层均匀渗透于铸坯与结晶器中，结晶器内外弧热流量都得到不同程度的降低，这对浇注中碳亚晶钢所要求的结晶器均匀缓冷非常合适。结晶器内弧面的平均热流量减小0.18MW/m²，最大热流量差值为0.31MW/m²，结晶器外弧面平均热流量减少0.28MW/m²，最大差值为0.51MW/m²。

从图3可以看出，使用改进保护渣后，结晶器热面温度得到了降低，变化较平缓，温度波动较低，实现了缓冷效果。

实例2：

使用成份为：CaO：40.8％、SiO₂：28.59％、CaF₂：11.5％、Na₂O：8.3％、MgO：0.72％、AL₂O₃：3.08％、Li₂O：3.21％、MnO：3.8％的保护渣浇注某中碳亚包晶钢板坯，断面尺寸为250mm×1800mm，结晶器侵入水口插入深度为115mm，水口角度为18℃，拉速为0.95m/min。经过长期实践检验，结晶器宽窄面热流均匀平稳，渣耗量稳定在0.55～0.65L/kg，铸坯质量良好，无表面纵裂和凹陷缺陷。

Claims

1、一种有效控制中碳亚包晶钢板坯结晶器热流及液面波动的保护渣，其特征在于，组成成份的重量百分比为：CaO：38.9％～40.8％、SiO₂：26.38～28.79％、CaF₂：11.3～12.3％、Na₂O：8～8.86％、AL₂O₃：2.85～3.16％、Li₂O：3.1～3.58％、MnO：3.8～4.2％、MgO：余量。

2、根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于，保护渣的二元碱度CaO/SiO₂为1.35～1.55，综合碱度([CaO+(56/78)CaF₂]/SiO₂)为1.63～1.88。

3、根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于，软化温度为1032℃，熔化温度为1065℃，流动温度1120℃，粘度为0.05Pa.s。