CN102085568B - 包晶钢连铸保护渣 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种包晶钢连铸保护渣，其成份按重量比如下：硅酸钙70-78、硅藻土4.5-8.5、保温砖粉4.5-9.5、冰晶石1-7、高温氧化铝1-7、碳黑0.5-4.5、石油焦1-5、膨胀石墨0.5-5。本发明的优点：具有良好的物理性能和使用性能，能够满足现行我国炼钢企业中包晶钢连铸生产的需要，创造巨大的经济效益和社会效益，具体有如下特点：1、保护渣有效地解决了铸坯表面缺陷，可以使废品率降低20％以上；2、作为特殊钢专用保护渣，可生产以前未曾生产的特殊钢种；3、保护渣稳定，确保生产顺行，避免漏钢等事故带来的损失。

Description

包晶钢连铸保护渣
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼领域，具体说是一种包晶钢连铸保护渣。
背景技术
包晶钢连铸保护渣是一种科技含量较高的保护渣，当液态保护渣流入坯壳与结晶器壁间形成渣膜利于改善润滑和结晶器传热。坯壳与结晶器壁间的保护渣是由液渣层、玻璃态固相渣层和结晶态固相渣层构成。包晶钢连铸用保护渣应合理调配三个渣层的物性，降低液渣层的粘度来满足润滑，防止拉漏，同时使保护渣具有适当的凝固温度和结晶温度以增加固相层和结晶相比例，减缓传热，抑制板坯表面裂纹的产生。
(1)保护渣粘度。粘度是保护渣非常重要的指标，Wolf等人把粘度和拉速结合，认为ηv值(粘度和拉速的比值)在1～3.5范围内选择时，效果较好。液渣膜厚度、结晶器传热、结晶器温度波动最小。
拉速较高时为了保证足够的渣消耗量，希望渣的粘度低一些，但生产中发现粘度过低会引起渣膜厚度不均，导致传热不均，引起不均匀凝固。故应注意粘度控制，即ηv值应控制在0.20～0.35Pa.sm/min之间。
(2)保护渣熔渣层厚度。较厚的熔渣层对防止裂纹有利，为防止裂纹钢水液面上部的熔渣层厚度应大于10mm，液渣层厚度小于10mm时对表面缺陷敏感。
(3)保护渣的碱度和析晶温度。除了提高保护渣的熔化温度，还要通过结晶相的析出来控制结晶器壁与坯壳间的传热。因为随着结晶相的析出、长大，使结晶器壁与坯壳间的固态渣膜中产生孔洞，降低了渣膜的传热作用，甚至阻碍了横向降温，这样就可减少裂纹的发生频率。控制渣膜中孔洞的主要因素就是析晶温度。析晶温度升高，结晶器中散出的热量就减少。为此应采用较高的碱度来提高保护渣的析晶温度。
在连铸过程中，保护渣能否起到应有的作用，主要取决于所配入原料的性能和比例等。保护渣渣料的选择对保护渣的性能有重要影响。一般选择原料应遵循以下几点原则：
1.原料的化学成分应尽可能稳定，且应尽可能接近选择的保护渣的化学组分范围。
2.基础原料的种类不宜过多，以避免配制工序过于复杂，利于调整渣子的性能。
3.原料来源广泛且价格便宜，基础原料应以工业废料为主。
4.体积密度小，具有良好的保温性能。
5.有合适的熔融温度、粘度、碱度等物化性能。
6.原料使用可靠，无毒，无味，对人体无害。
7.Al2O3含量尽可能低，以保证保护渣吸收夹杂物的能力。
8.应不污染钢液，S、P、C、Fe含量尽可能低。
9.有稳定的原料特性，即原料的种类、粒度、原料经热处理与否及处理条件(如膨胀、缓冷等)。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明选择合成硅酸钙、水泥、保温砖粉、硅灰石、烧成硅藻土作为基料，用碳酸钠、氟化钠、人造冰晶石、氟化钙、硼砂、碳酸钡作为助熔剂，再配入一定的碳质材料来调节保护渣的熔化速度，具体方案为：
一种包晶钢连铸保护渣，其特征在于其成份按重量比如下：硅酸钙70-78、硅藻土4.5-8.5、保温砖粉4.5-9.5、冰晶石1-7、高温氧化铝1-7、碳黑0.5-4.5、石油焦1-5、膨胀石墨0.5-5。
所述硅酸钙成份按重量百分比为：SiO2 40-43、Al2O3 2-3、Cao50-52、MgO 1.4-2.4，其余为杂质。
所述硅藻土成份按重量百分比为：Al2O3 2-4、Fe2O3＜2、SiO265-70，其余为杂质。
所述保温砖粉成份按重量百分比为：Al2O3 11-14、SiO2 65-69、Fe2O3≤3.5，其余为杂质。
所述冰晶石成份按重量百分比为：Al2O3≤13.5、Na2O 35-40、F45-50，其余为杂质。
所述高温氧化铝成份按重量百分比为：Al2O3≤13.5、Na2O35-40、F 45-50，其余为杂质。
所述碳黑成份按重量百分比为：C固≥95，其余为杂质。这里C固指的是固定碳，固定碳含量是指产品除去水分、灰分和挥发分后的残留物。
所述石油焦成份按重量百分比为：T·C≥78其余为杂质。这里T·C指的是全碳，包括游离碳和化合碳。
所述膨胀石墨成份按重量百分比为：T·C≥85，其余为杂质。这里T·C指的是全碳，包括游离碳和化合碳。
本发明的优点：具有良好的物理性能和使用性能，能够满足现行我国炼钢企业中包晶钢连铸生产的需要，创造巨大的经济效益和社会效益，具体有如下特点：
1、保护渣有效地解决了铸坯表面缺陷，可以使废品率降低20％以上；
2、作为特殊钢专用保护渣，可生产以前未曾生产的特殊钢种；
3、保护渣稳定，确保生产顺行，避免漏钢等事故带来的损失。
具体实施方式
实施例1
按下述生产工艺：将原料：
硅酸钙成份按重量百分比为：SiO2 40、Al2O3 2、Cao 50、MgO 1.4，其余为杂质；
硅藻土成份按重量百分比为：Al2O3 2、Fe2O3 1.9、SiO2 65，其余为杂质；
保温砖粉成份按重量百分比为：Al2O3 11、SiO2 65、Fe2O3 3.5，其余为杂质
冰晶石成份按重量百分比为：Al2O3 13.5、Na2O 35、F 45，其余为杂质；
高温氧化铝成份按重量百分比为：Al2O3 13.5、Na2O 35、F 45，其余为杂质；
碳黑成份按重量百分比为：C固95，其余为杂质；
石油焦成份按重量百分比为：T·C78，其余为杂质；
膨胀石墨成份按重量百分比为：T·C85，其余为杂质；
分类破碎磨粉；按重量比为：硅酸钙70、硅藻土6.5、保温砖粉6.5、冰晶石3.5、高温氧化铝7、碳黑2.5、石油焦1、膨胀石墨0.5称量；然后混料、粘结剂加入、造粒、干燥、产出成品。所述混料、粘结剂加入、造粒、干燥采用本领域通用技术。
实施例2
按下述生产工艺：将原料：
硅酸钙成份按重量百分比为：SiO2 42、Al2O3 2.5、Cao 51、MgO2，其余为杂质；
硅藻土成份按重量百分比为：Al2O3 3、Fe2O3 l、SiO2 70，其余为杂质；
保温砖粉成份按重量百分比为：Al2O3 12.5、SiO2 66、Fe2O3 2.5，其余为杂质；
冰晶石成份按重量百分比为：Al2O3 13、Na2O 38、F 48，其余为杂质；
高温氧化铝成份按重量百分比为：Al2O3 13、Na2O 37、F 48，其余为杂质；
碳黑成份按重量百分比为：C固96，其余为杂质；
石油焦成份按重量百分比为：T·C80，其余为杂质；
膨胀石墨成份按重量百分比为：T·C86，其余为杂质；
分类破碎磨粉；按重量比为：硅酸钙75、硅藻土8.5、保温砖粉4.5、冰晶石1、高温氧化铝4.5、碳黑4.5、石油焦2、膨胀石墨5称量；然后混料、粘结剂加入、造粒、干燥、产出成品。所述混料、粘结剂加入、造粒、干燥采用本领域通用技术。
实施例3
按下述生产工艺：将原料：
硅酸钙成份按重量百分比为：SiO2 43、Al2O3 3、Cao 52、MgO 2.4，其余为杂质；
硅藻土成份按重量百分比为：Al2O3 4、Fe2O3 1.5、SiO2 70，其余为杂质；
保温砖粉成份按重量百分比为：Al2O3 14、SiO2 69、Fe2O3 3，其余为杂质；
冰晶石成份按重量百分比为：Al2O3 12、Na2O 40、F 50，其余为杂质；
高温氧化铝成份按重量百分比为：Al2O3 12.5、Na2O 40、F 50，其余为杂质；
碳黑成份按重量百分比为：C固96，其余为杂质；
石油焦成份按重量百分比为：T·C79，其余为杂质；
膨胀石墨成份按重量百分比为：T·C86，其余为杂质；
分类破碎磨粉；按重量比为：硅酸钙78、硅藻土4.5、保温砖粉9.5、冰晶石7、高温氧化铝1、碳黑0.5、石油焦5、膨胀石墨2.5称量；然后混料、粘结剂加入、造粒、干燥、产出成品。所述混料、粘结剂加入、造粒、干燥采用本领域通用技术。
本发明的成品理化指标如表1所示。
本发明的产品在抚钢炼钢厂的连铸机上进行包晶钢浇铸试验，取得了良好的效果，基本上消除了表面凹陷，裂纹也明显减少，解决了包晶钢的连铸质量问题，将一度停产的某钢种重新获得了产品订单，取得了良好的经济效益。
表1
  水分(％) ＜0.5
  比重(g/cm3) 0.85±3
  软化点(℃) 1190±50
  粘度(poise) 3.2±0.4

Claims (7)

1.一种包晶钢连铸保护渣，其特征在于其成份按重量比如下：硅酸钙70-78、硅藻土4.5-8.5、保温砖粉4.5-9.5、冰晶石1-7、高温氧化铝1-7、碳黑0.5-4.5、石油焦1-5、膨胀石墨0.5-5。
2.根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于：所述硅藻土成份按重量百分比为：Al2O3 2-4、Fe2O3＜2、SiO2 65-70，其余为杂质。
3.根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于：所述保温砖粉成份按重量百分比为：Al2O3 11-14、SiO2 65-69、Fe2O3≤3.5，其余为杂质。
4.根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于：所述冰晶石成份按重量百分比为：Al2O3≤13.5、Na2O 35-40、F 45-50，其余为杂质。
5.根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于：所述碳黑成份按重量百分比为：C固≥95，其余为杂质。
6.根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于：所述石油焦成份按重量百分比为：T·C≥78，其余为杂质。
7.根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于：所述膨胀石墨成份按重量百分比为：T·C≥85，其余为杂质。 
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