CN1023860C - 薄板坯连铸保护渣及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶金领域中薄板坯连铸保护渣及其制造方法。
本发明保护渣是由caO、SiO2、F-、B2O3、C等成分所组成。通过加入适量的B2O3、选择合适的碳的种类及加入量、控制其它成分的含量、以及确定各加入成分的合适配比，使该渣系具有软化、熔融温度低、粘度低、熔速快、熔化均匀、保温性能好等特点，能满足高拉速及拉速变化较大时的浇铸需要，同时该保护渣还具有成本低及制造方法简单等特点。

Description

本发明属于冶金的板坯连铸领域，是适用于薄板坯连铸的保护渣技术。
现有的保护渣技术，一般只适用于拉速为1～2米/分的传统连铸，而薄板坯连铸的拉速一般为3～6米/分，目前广泛使用的保护渣不能满足高拉速薄板坯连铸的要求。拉速的大幅度提高将导致保护渣消耗量的急剧下降，起润滑和导热作用的渣漠呈现不均匀分布，甚至出现间断，结果使结晶器与铸坯间传热不均、摩擦力增大，造成铸坯表面纵裂等缺陷，有时还会出现粘钢漏钢事故。
目前德国西马克公司（SMS）已开发出适用于漏斗型结晶器的薄板坯连铸保护渣。该颗粒状保护渣具有较高的软化温度及熔融温度，从晶体析出以及保护渣的粘度、熔化速度、熔融温度各项理化性能的合理搭配角度看，该渣系用于高拉速的薄板坯连铸会有一定的缺陷。
本发明的目的是提出一种具有软化、熔融温度较低、熔化速度快、熔化均匀、保温性能好且制作成本较低的薄板坯连铸保护渣及制造方法。
为达到上述目的，本发明所提出的薄板坯连铸保护渣的化学成分为（重量%）：CaO30～35%;SiO228～35%;Na2O5～10%;F-7～10%;B2O33～8%;C2.7～3.5%;Al2O3≤3%;MgO1.5～2.0%;MnO2～3.5%;Fe2O3＜3%;H2O＜0.5%。
本发明保护渣能够克服现有技术中由于拉速的提高而造成渣耗急剧下降这一缺陷，使之在拉速变化较大的情况仍能形成完整、均匀的渣膜，保证铸坯与结晶器间传热均匀、润滑状况良好。
在本发明的保护渣中，B2O3是一种重要的氧化物。它不仅能显著地降低熔渣的粘度和熔融温度，而且还能促进保护渣均匀熔化和减轻熔渣的分熔现象。并且可以抑制高熔点晶体的析出，对保护渣的玻璃化有促进作用。因此在本发明保护渣中加入了适量的B2O3，其含量为3～8%。
碳的种类和加入量对保护渣的熔化速度影响很大。在本发明保护渣中加入2.7～3.5%的半补强或高耐磨碳黑，以此作为骨架粒子来控制保护渣的熔化速度。使保护渣熔融结构合理、熔化速度适宜、熔渣层的厚度适当。
在本发明保护渣的成分中，Na2O主要起降低熔融温度的作用，同时还可降低溶渣的粘度，但加入量应合适，本发明的Na2O量控制在5～10%。F-离子可促使硅氧聚合体解体，从而降低溶渣粘度。将F-含量控制在7～10%，明显降低了熔渣粘度，同时也避免了因F-含量过高而引起的高熔点物析出问题。MnO可降低熔渣的熔融温度和粘度，但含量过高会破坏熔渣的玻璃性，在本发明中将其控制在2～3.5%。提高Al2O3的含量会使熔渣的粘度升高，同时对吸收氧化铝夹杂不利，因此在本发明中Al2O3≤3%。
本发明保护渣的制造方法是将原料破碎后进行烘烤和成分分析，然后再配料混料。本发明的保护渣采用球磨终混的方法，使小于200目的细粉占总量的80%以上。这样可提高该保护渣的保温绝热性能，同时也减轻了分熔。球磨终混的方法还可使碳黑颗粒细化并均匀混入保护渣中，使保护渣的熔融特性更加稳定。
本发明的保护渣在拉速变化较大的情况下（0～3.5米/分）渣耗为0.3公斤左右，其熔化速度适宜、溶融结构合理、传热均匀、润滑效果好。该保护渣与西马克公司的保护渣相比较，具有软化、熔融温度低、熔速快、熔化均匀、保温性能好等特点。
实施例
根据上述本发明保护渣的成分范围，配制生产了三组薄板连铸保护渣，具体化学成分见表1、表2为理化性能对比。（表见文后）
本发明保护渣经生产实践证明，该渣系熔化速度快、熔化均匀、渣耗为0.3公斤左右、传热均匀、润滑及保温效果好，铸坯表面平整光洁，表面质量良好。
表1、本发明保护渣的化学成分（重量%）
成分
CaO SiO2F-B2O3Na2O C Al2O3Fe2O3MnO MgO H2O
序号
1    34.2    29.4    9.9    7.3    6.1    3.1    2.8    2.7    2.4    1.8    0.3
2    32.3    32.7    7.1    4.0    10.0    2.9    2.9    2.7    3.5    1.6    0.3
3    34.4    32.1    8.2    5.3    7.2    3.0    2.4    2.8    2.5    1.8    0.3
表2、本发明保护渣与西马克保护渣的理化性能对比
性能
粘度（1300℃，泊）    软化温度（℃）    溶融时间（℃）
名称
1（本发明）    0.30    970    1050
2（本发明）    0.75    1000    1085
3（本发明）    0.50    990    1070
RFG（西马克）    0.15    1105    1160
RFG-4（西马克）    0.50    1080    1120

Claims (2)

1、一种薄板坯连铸保护渣，其特征在于该保护渣的具体化学成分为(重量%)CaO30-35%；SiO228-35%；Na2O 5-10%；F-7-10%；B2O33-8%；C2.7-3.5%；Al2O3≤3%；MgO1.5-2.0%；MnO2-3.5%；Fe2O3＜3%；H2O＜0.5%。
2、一种薄板坯连铸保护渣的制造方法，其原料首先进行破碎后再烘烤，然后再进行配料和混料，其特征在于保护渣的成份是由CaO 30-35%;SiO228-35%;Na2O 5-10%;F-7-10%;B2O33-8%;C 2.7-3.5%;Al2O3≤3%;MgO1.5-2.0%;MnO 2-3.5%;Fe2O3＜3%;H2O＜0.5%所组成，混料是采用球磨终混的方法，球磨终混合小于200目的保护渣细粉占总量的80%以上。
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