CN101658908A - 碳钢板坯结晶器保护渣及其制造方法 - Google Patents

碳钢板坯结晶器保护渣及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种碳钢板坯结晶器保护渣及其制造方法，结晶器保护渣成分为：氧化钙33.50；二氧化硅27.90；三氧化二铝2.75；氧化镁1.36；三氧化二铁0.70；氧化锰0.24；氟离子8.15；氧化钠10.25；氧化锂0.41；固定碳5.20；挥发分9.54。制造方法是将所需矿物原料、熔剂、碳质材料、粘结剂、水按下述比例加到搅拌磨中混合均匀：硅灰石46、水泥熟料5、熔剂萤石20、苏打18、碳酸锂1、铝矾土6、中超碳黑2、半步强炭黑5、羟甲基纤维素钠1.6、水35；加工混合料的步骤是将混合料用搅拌磨磨浆后，将浆料造粒干燥，制成碳钢板坯结晶器保护渣成品。本方法制的碳钢板坯结晶器保护渣成本低并且生产工艺比较简单。

Description

碳钢板坯结晶器保护渣及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种碳钢板坯结晶器保护渣及其制造方法。
背景技术
受世界金融危机的影响，钢铁行业市场持续走低，在此情况下，技术提升、产品优化、精益管理、降低成本企业才有竞争力。作为连铸的必备材料保护渣提生技术含量，降低铸坯吨钢成本同样具有重要意义。但现有的碳钢板坯结晶器保护渣在制造时，为了防止分熔一般采用先将原料预熔制成保护渣所需的预熔型基料，再进行磨粉、添加熔剂、调炭生产出成品保护渣。这种“造球、预熔、喷雾造粒”空心颗粒保护渣生产线流程长，原料使用较多，管理不易精益化，检验频次多，使用配比方案多，产品生产出错几率大，劳动强度大，制造的碳钢板坯结晶器保护渣成本较高。
发明内容
为了克服现有碳钢板坯结晶器保护渣成本高，生产工艺复杂的不足，本发明提供一种成本低并且生产工艺比较简单的碳钢板坯结晶器保护渣，同时提供一种碳钢板坯结晶器保护渣的制造方法。
本发明的构思是直接使用原矿物原料进行成品保护渣的组织生产，非预熔型碳钢板坯结晶器保护渣，在满足连铸工艺要求的条件下，不仅工序大大缩短，原料管理简单，成本也明显降低。
本碳钢板坯结晶器保护渣的化学成分的质量百分配比为：
氧化钙31.5～35.5％            二氧化硅24.5～29.5％
0＜三氧化二铝＜3％            0＜氧化镁＜3.00％
0＜三氧化二铁＜1.00％         0＜氧化锰＜0.50％
氟离子7.00～9.00％        氧化钠8.00～12.0％
氧化锂0.50～0.80％        固定碳3.50～6.00％
0＜挥发分＜10
渣碱度CaO/SiO2：1.2～1.45，熔点1120℃，熔速30秒，粘度0.145Pa.s，800℃时保护渣导热系数为0.120W/m.k，结晶器内保护渣液渣层厚度为10～13mm，保护渣渣耗为0.52kg/t钢，铸坯红送率99.8％，表面合格率100％。
本发明的碳钢板坯结晶器保护渣的最佳化学成分的质量份百分配比为：
氧化钙      33.50    二氧化硅  27.90
三氧化二铝  2.75     氧化镁    1.36
三氧化二铁  0.70     氧化锰    0.24
氟离子      8.15     氧化钠    10.25
氧化锂      0.41     固定碳    5.20
挥发分      9.54。
渣碱度CaO/SiO2：1.20，熔点1120℃，熔速30秒，粘度0.145Pa.s，800℃时保护渣导热系数为0.120W/m.k，结晶器内保护渣液渣层厚度为10～13mm，保护渣渣耗为0.52kg/t钢，铸坯红送率99.8％，表面合格率100％。
本发明的碳钢板坯结晶器保护渣的生产设备采用目前国内外通用的空心颗粒连铸结晶器保护渣生产线，其主体设备主要包括：搅拌磨、柱塞泵、喷雾造粒干燥塔。制造方法采用通行的预熔空心颗粒结晶器保护渣生产工艺。
本碳钢板坯结晶器保护渣的制造方法的主要步骤是原料混合、加工混合料；
A原料混合
是将所需矿物原料、熔剂、碳质材料、粘结剂、水按照下述的质量份配比，然后混合均匀：
硅灰石44～48    水泥熟料4～6    萤石18～22
苏打16～20              碳酸锂0.8～1.2        铝矾土5～7
中超碳黑1.8～2.2        半步强炭黑4～6
羟甲基纤维素钠1.4～1.8  水34～36
上述原料中：
硅灰石与水泥熟料为矿物原料，萤石、苏打、碳酸锂与铝矾土为熔剂，中超碳黑与半步强炭黑为碳质材料，粘结剂为羟甲基纤维素钠。
B加工混合料的步骤依次如下：
搅拌磨磨浆→造粒与干燥→成品检验→计量包装。
将上述的混合料，用搅拌磨磨浆后，用喷雾造粒干燥塔造粒干燥，制成碳钢板坯结晶器保护渣成品，最后成品检验。
本非预熔型碳钢板坯结晶器保护渣的原料是硅灰石、铝矾土、水泥熟料、熔剂(萤石、苏打、碳酸锂)，碳质材料(中超碳黑、半步强炭黑)、粘结剂(1.6～2.0％羟甲基纤维素钠)，30～40％的水，经搅拌磨磨浆后喷雾造粒，制成成品保护渣。
本发明直接采用矿物原料制成的非预熔型碳钢板坯结晶器保护渣，生产工艺简化，工序大大缩短，成品保护渣与采用预熔基料生产成品保护渣效率可提高30％，成品收得率提高20％，与采用预熔基料生产成品保护渣相比碳钢板坯结晶器保护渣及其制造方法可降保护渣每吨成本900元。由于该方法生产的保护渣比重只有0.6g/cm3，在结晶器凹月面处保温性能好，从而提高铸坯的表面质量，铸坯吨钢成本降低0.45元；在连铸设备、工艺正常稳定的情况下，铸坯可实现全部红送；本非预熔型碳钢板坯结晶器保护渣有较强的吸附夹杂的能力，保温、铺展性良好，比重比预熔型保护渣小20％，稳定性较好。
附图说明
图1是本碳钢板坯结晶器保护渣及其制造方法流程图。
上述图中：
1、原料 2、熔剂、碳质材料 3、粘结剂、水 4、配料计量5、搅拌磨磨浆 6、造粒 7、干燥 8、成品检验
具体实施方式
下面结合实施例及其附图详细说明本碳钢板坯结晶器保护渣及其制造方法，但本碳钢板坯结晶器保护渣及其制造方法的具体实施方式不局限于下述的实施例。
结晶器保护渣实施例
本碳钢板坯结晶器保护渣的化学成分的质量份配比为：
氧化钙     33.50    二氧化硅  27.90
三氧化二铝 2.75     氧化镁    1.36
三氧化二铁 0.70     氧化锰    0.24
氟离子     8.15     氧化钠    10.25
氧化锂     0.41     固定碳    5.20
挥发分     9.54。
渣碱度CaO/SiO2：1.2～1.45，熔点1120℃，熔速30秒，粘度0.145Pa.s，800℃时保护渣导热系数为0.120W/m.k，结晶器内保护渣液渣层厚度为10～13mm，保护渣渣耗为0.52kg/t钢，铸坯红送率99.8％，表面合格率100％。
结晶器保护渣制备方法实施例
申请人在第二炼钢厂生产碳素结构钢Q235-A板坯，钢种成品成分要求C：0.18-0.28％，Si：0.12-0.30％，Mn：0.40-0.70％，P：≤0.045％，S：≤0.050％；铸坯规格为：220×1300mm2，连铸拉钢过程中中包钢水温度为1550～1535℃，拉速1.1～1.25m/min。使用非预熔型碳钢板坯结晶器保护渣，渣碱度CaO/SiO2＝1.20，熔点1120℃，熔速30秒，粘度0.145Pa.s，800℃时保护渣导热系数为0.120W/m.k，结晶器内保护渣液渣层厚度为10～13mm，保护渣渣耗为0.52kg/t钢，铸坯合格率为100％。
本实施例的碳钢板坯结晶器保护渣制造方法为下述依次的步骤，参见图1：
A原料混合4
将公制90目的所需矿物原料、熔剂、碳质材料、粘结剂、水按照下述的质量份配比，加入搅拌磨中，然后混合均匀：
硅灰石460Kg    水泥熟料50Kg    熔剂萤石200Kg
苏打180Kg             碳酸锂10Kg        铝矾土60Kg
中超碳黑20Kg          半步强炭黑50Kg
羟甲基纤维素钠16Kg    水350Kg。
上述原料中：
硅灰石与水泥熟料为矿物原料1，萤石、苏打、碳酸锂与铝矾土为熔剂，中超碳黑与半步强炭黑为碳质材料，粘结剂为羟甲基纤维素钠和水。
B加工混合料的步骤依次如下：
搅拌磨磨浆5→造粒与干燥6→成品检验7→计量包装8。
将上述的混合料用搅拌磨磨浆5后，用柱塞泵将浆料泵入喷雾造粒干燥塔造粒与干燥6，制成碳钢板坯结晶器保护渣成品，然后制成结晶器
保护渣成品，进行成品检验7后计量包装8。
制成的碳钢板坯结晶器保护渣成品的化学成分的质量份配比为：
氧化钙     33.50    二氧化硅  27.90
三氧化二铝 2.75     氧化镁    1.36
三氧化二铁 0.70     氧化锰    0.24
氟离子     8.15     氧化钠    10.25
氧化锂     0.41     固定碳    5.20
挥发分     9.54。
渣碱度CaO/SiO2：1.2～1.45，熔点1120℃，熔速30秒，粘度0.145Pa.s，800℃时保护渣导热系数为0.120W/m.k。
说明
由于碳素结构钢、优质碳素结构钢型号较多，Q235-A只是其中较有代表性的一种，在其它型号中使用铸坯也可使用。

Claims (3)

1、一种碳钢板坯结晶器保护渣，它的化学成分的质量份配比为：
氧化钙  31.5～35.5％       二氧化硅  24.5～29.5％
0＜三氧化二铝＜3％         0＜氧化镁＜3.00％
0＜三氧化二铁＜1.00％      0＜氧化锰＜0.50％
氟离子  7.00～9.00％       氧化钠  8.00～12.0％
氧化锂  0.50～0.80％       固定碳  3.50～6.00％
0＜挥发分＜10
渣碱度CaO/SiO2：1.2～1.45，熔点1120℃，熔速30秒，粘度0.145Pa.s，800℃时保护渣导热系数为0.120W/m.k。
2、根据权利要求1所述的碳钢板坯结晶器保护渣，其特征是：它的化学成分的重量份配比为：
氧化钙      33.50   二氧化硅  27.90
三氧化二铝  2.75    氧化镁    1.36
三氧化二铁  0.70    氧化锰    0.24
氟离子      8.15    氧化钠    10.25
氧化锂      0.41    固定碳    5.20
挥发分      9.54。
3、权利要求1所述的碳钢板坯结晶器保护渣的制造方法，它的主要步骤是原料混合、加工混合料；
A原料混合
是将所需矿物原料、熔剂、碳质材料、粘结剂、水按照下述的质量份配比，加入到搅拌磨中，然后混合均匀：
硅灰石  44～48            水泥熟料  4～6      萤石  18～22
苏打    16～20            碳酸锂  0.8～1.2    铝矾土  5～7
中超碳黑  1.8～2.2        半步强炭黑  4～6
羟甲基纤维素钠  1.4～1.8  水  34～36
硅灰石与水泥熟料为矿物原料，萤石、苏打、碳酸锂与铝矾土为熔剂，中超碳黑与半步强炭黑为碳质材料，粘结剂为羟甲基纤维素钠。
B加工混合料的步骤依次如下：
将上述的混合料，用搅拌磨磨浆后，将浆料泵入喷雾造粒干燥塔造粒干燥，制成碳钢板坯结晶器保护渣成品。
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