CN101637812B - 小板坯连铸保护材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小板坯连铸保护材料，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂辉石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂和炭黑，其重量百分含量分别为50～60%、12～18%、3.1～4.1%、2.5～3.5%、4～6.3%、1.6～2.4%、6～7%、2.5～3.5%、2.4～3.5%、1.6～2.4%。试用结果表明，该保护材料使用时，结晶器内铺展性、保温性、熔化性、吸附性能表现良好，结晶器四周传热均匀，满足小板坯的使用要求，既保护润滑好，又防止了粘结漏钢，铸坯表面无夹渣、无纵裂、无缺陷。

Description

小板坯连铸保护材料
技术领域
本发明属于耐火材料用机械技术领域，特别涉及一种小板坯连铸保护材料。
背景技术
科学技术的进步，使连铸技术走向了多样化。冶金行业出现了小方坯连铸、圆坯连铸和小板坯连铸、大板坯连铸，为了适应炼钢节奏的变化，小板坯连铸也占有一定的份额，因此开展与断面相适应的保护材料技术研究一直是连铸工作者工作的重点。
四川威远钢厂板坯连铸机，浇注断面：150×400～800mm2。根据出钢量和铸机匹配出发，该小板坯铸机工作拉速是0.8～1.8m/min，一般拉速在0.8～1.6m/min之间，由于断面和拉速的限制，凝固速率和坯壳与结晶器壁间的摩擦力成为保护材料解决问题的关键。因此保护材料的设计要求针对以下要求：1)渣化速度要快，保证正常的耗量；2)渣膜分布要均匀，保证传热均匀；3)要保证足够的熔渣层厚度，使保护材料的三层结构合理；4)具有较好的吸附夹杂能力，使渣子的性能稳定；5)使渣子具有稳定的保温能力。总之，要使保护材料熔化性能良好，达到适中的耗量和较好的润滑性能及更好的传热效果。
发明内容
本发明提供一种解决小板坯表面凹陷、粘结性漏钢、铸坯表面夹渣和粘渣问题的连铸保护材料。。
一种小板坯连铸保护材料，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂辉石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂和炭黑，其重量百分含量分别为50～60％、12～18％、3.1～4.1％、2.5～3.5％、4～6.3％、1.6～2.4％、6～7％、2.5～3.5％、2.4～3.5％、1.6～2.4％。
作为一种优选，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂辉石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂和炭黑，其重量百分含量分别为55.5％、16.0％、4.0％、3.0％、5.0％、2.0％、6.5％、3.0％、3.0％、2.0％。
所述保护材料的二元碱度(CaO/SiO2)为1.15～1.25。
所述保护材料内包括SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、Na2O、F-和K2O，其质量百分含量分别是SiO2占27.0～31.0％、CaO占33.0～38.0％、Al2O3占2.0～6.0％、Fe2O3占1.0～3.5％、Na2O占6.0～9.0％、F-占5.0～8.0％、K2O小于0.5％。
小板坯保护材料主要是针对Q235钢。该钢属低碳钢，另外钢中夹杂物较多，要求保护材料吸附性要强，防止夹渣和出现表面缺陷。
化学成份的设计：首先碱度控制在1.20左右，以保证传热的均匀，本发明控制碱度在1.15～1.25之间。另外，适中的熔点和粘度，使保护材料化渣较快，并且保持一定的液渣层厚度，加入锂辉石和冰晶石，来控制保护材料的熔点和粘度，提高保护材料的润滑性能，使保护材料的传热达到最佳均匀状态。另外保护材料中加入一定数量的氟化钙，使F-含量在6.5～7.5％之间，增强了保护材料的流动性；其次还在配碳上做了改进，一是选用了碳黑，又加入了少量增碳剂，采用的是复合配碳，促使烧结层和液渣合理布局，降低渣条的出现和使保护材料均匀流动，达到良好的冶金效果，本发明碳含量控制在4.5～5.5％之间。
保护材料物化性能确定。本发明要求保护材料具有较低的熔点、粘度、和较快的熔化速度。设计熔点：1090～1120℃，1300℃的粘度为0.083～0.089Pa·S，熔化速度为25～35秒(渣柱法测试)。
配渣基料的选用和特点。保护材料所用的基料对于保护材料的性能起着重要作用，常规的配料主要是多种矿物生料混合而成。由于受热后产生分解化合而影响性能变化，影响了保护材料的稳定性，本发明是采用预熔料作为保护材料的基料，加入少量生料配渣。因此该保护材料性能稳定。
采用以上所发明的小板坯保护材料，在威远钢厂连铸机浇注Q235钢种。断面在150×400～800mm2上使用，吨钢耗量为0.45～0.65Kg/T钢，结晶器液渣层厚度8～12mm。经大生产试用结果表明，该保护材料使用时，结晶器内铺展性、保温性、熔化性、吸附性能表现良好，结晶器四周传热均匀，满足小板坯的使用要求，既保护润滑好，又防止了粘结漏钢，铸坯表面无夹渣、无纵裂、无缺陷。
具体实施方式
实施例一
一种小板坯连铸保护材料，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂辉石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂和炭黑，其重量百分含量分别为52％、17％、4％、3.3％、6％、2.2％、6.6％、3.4％、3.3％、2.2％。
所述保护材料的二元碱度(CaO/SiO2)为1.15～1.25。
所述保护材料内包括SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、Na2O、F-和K2O，其质量百分含量分别是SiO2占27.0～31.0％、CaO占33.0～38.0％、Al2O3占2.0～6.0％、Fe2O3占1.0～3.5％、Na2O占6.0～9.0％、F-占5.0～8.0％、K2O小于0.5％。
实施例二
一种小板坯连铸保护材料，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂辉石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂和炭黑，其重量百分含量分别为55.5％、16.0％、4.0％、3.0％、5.0％、2.0％、6.5％、3.0％、3.0％、2.0％。
所述保护材料的二元碱度(CaO/SiO2)为1.15～1.25。
所述保护材料内包括SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、Na2O、F-和K2O，其质量百分含量分别是SiO2占27.0～31.0％、CaO占33.0～38.0％、Al2O3占2.0～6.0％、Fe2O3占1.0～3.5％、Na2O占6.0～9.0％、F-占5.0～8.0％、K2O小于0.5％。
实施例三
一种小板坯连铸保护材料，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂辉石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂和炭黑，其重量百分含量分别为60％、14.3％、3.2％、2.7％、4.3％、2％、6.3％、2.6％、2.8％、1.8％。
所述保护材料的二元碱度(CaO/SiO2)为1.15～1.25。
所述保护材料内包括SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、Na2O、F-和K2O，其质量百分含量分别是SiO2占27.0～31.0％、CaO占33.0～38.0％、Al2O3占2.0～6.0％、Fe2O3占1.0～3.5％、Na2O占6.0～9.0％、F-占5.0～8.0％、K2O小于0.5％。
生产工艺和质量控制标准。保护材料成品的理化性能稳定性与生产工艺的控制是直接相关的。为了达到本产品的使用特性，本发明采用下列措施：1)每种原料粒度要求通过250目；2)混匀搅拌和水磨成浆时间各1小时。
采用以上所发明的小板坯保护材料，在威远钢厂连铸机浇注Q235钢种。断面在150×400～800mm2上使用，吨钢耗量为0.45～0.65Kg/T钢，结晶器液渣层厚度8～12mm。经大生产试用结果表明，该保护材料使用时，结晶器内铺展性、保温性、熔化性、吸附性能表现良好，结晶器四周传热均匀，满足小板坯的使用要求，既保护润滑好，又防止了粘结漏钢，铸坯表面无夹渣、无纵裂、无缺陷。

Claims (4)

1.一种小板坯连铸保护材料，其特征在于：其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂辉石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂和炭黑，其重量百分含量分别为50～60%、12～18%、3.1～4.1%、2.5～3.5%、4～6.3%、1.6～2.4%、6～7%、2.5～3.5%、2.4～3.5%、1.6～2.4%。
2.如权利要求1所述的保护材料，其特征在于：其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂辉石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂和炭黑，其重量百分含量分别为55.5%、16.0%、4.0%、3.0%、5.0%、2.0%、6.5%、3.0%、3.0%、2.0%。
3.如权利要求1或2所述的保护材料，其特征在于：所述保护材料的二元碱度（CaO/SiO2）为1.15～1.25。
4.如权利要求3所述的保护材料，其特征在于：所述保护材料内包括SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、Na2O、F-和K2O，其质量百分含量分别是 SiO2占27.0～31.0%、CaO 占33.0～38.0%、Al2O3占2.0～6.0%、Fe2O3占1.0～3.5%、Na2O占6.0～9.0%、F-占5.0～8.0%、K2O小于0.5%。
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