CN102554164A - 一种有效适用板坯倒角结晶器的连铸保护渣 - Google Patents

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李本海
许晓东
刘洋
王文军
朱志远
李永东
白学军
姜中行
王玉龙
关春阳
韦耀环
吕延春
王海宝
刘茁松
隋大鹏
李秀梅
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Abstract

一种有效适用板坯倒角结晶器的连铸保护渣，属于炼钢-连铸技术领域。保护渣组成元素成份的重量百分比为：CaO：38.55％～41.8％，SiO2：28.8～30.32％，CaF2：7.2～10.5％，Na2O：9.06～10％，MgO：1.55～1.93％，AL2O3：1.5～1.93％，MnO：0.035～0.053％，C：5.5～12％，Li2O：0～0.1％；该保护渣具有较低粘度：0.05～0.2Pa.s，较高熔化温度：1100～1200℃，中等熔化速度：2.05×10-3～8.1×10-3kg·m-2·s-1，能够提高结晶器内铸坯热流均匀性，改善铸坯的润滑效果。

Description

一种有效适用板坯倒角结晶器的连铸保护渣
技术领域
本发明属于炼钢-连铸技术领域，提供一种有效适用板坯倒角结晶器的连铸保护渣。 
背景技术
本发明是基于连铸板坯倒角结晶器技术的相关配套工艺。连铸板坯倒角结晶器是一项全新的技术，倒角面采用了自带锥度设计，充分考虑了钢凝固收缩带来的气隙，对消除连铸板坯角部缺陷有着非常明显的作用。 
对于全新的倒角结晶器，在实际应用过程中也带来了一些新的质量问题。倒角结晶器由于增加了倒角面，原来的角部二维传热状况发生改变，冷却减弱，角部坯壳变薄，如果局部冷却不均匀的话容易发生角纵裂的缺陷。因此，倒角结晶器要求传热均匀性比直角结晶器更强，这对连铸保护渣的传热稳定性和均匀性提出来很高的要求。同时，由于倒角结晶器铜壁与铸坯接触更紧密，要求保护渣要有更好的润滑性，来保证铸坯有更小的摩擦力。除此以外，要求有稳定的渣层结构和适合的渣熔化速度，这就需要对保护渣的碱度和碳含量有更细致的设计。倒角结晶器在应用初期，曾多次出现过角纵裂等缺陷，通过应用本发明的保护渣，缺陷得到了解决。 
目前国内外科研工作者，针对连铸保护渣的研究很多，但是全都是围绕直角结晶器开展的相关研究，而倒角结晶器的连铸保护渣研究未见报道。 
发明内容
本发明提供一种有效适用板坯倒角结晶器的连铸保护渣，能够提高结晶器内铸坯热流均匀性，改善铸坯的润滑效果。 
本发明的保护渣具有较低粘度(0.05～0.2Pa.s)、较高熔化温度(1100～1200℃)和中等熔化速度(2.05×10-3～8.1×10-3kg·m-2·s-1)。此保护渣组成元素成份的重量百分比为：CaO：38.55％～41.8％、SiO2：28.8～30.32％、CaF2：7.2～10.5％、Na2O：9.06～10％、MgO：1.55～1.93％、AL2O3：1.5～1.93％、MnO：0.035～0.053％、C：5.5～12％、Li2O：0～0.1％。 
本发明的保护渣的二元碱度CaO/SiO2为1.27～1.45，综合碱度([CaO+(56/78)CaF2]/SiO2)为1.44～1.71。 
本发明的保护渣设计思路与通常直角结晶器的保护渣不同，添加了Li2O和较高C含量配合使用，同时要提高渣的碱度，稳定熔渣结构。Li2O不进能够大大降低渣熔化 温度，而且能够降低保护渣熔渣在冷凝过程中的析晶温度和粘度转折温度，扩大了具有良好润滑功能的液渣比例。C作为渣的渣层骨架，优先和钢液反应，C加入量的控制主要是考虑渣熔化速度问题。高碱度的设计主要是考虑保护渣渣层稳定性和控制析晶比例，使热流均匀性大大提高。实践证明，新型保护渣的使用对避免倒角铸坯产生角横裂纹和角纵裂纹缺陷起到很重要的作用。 
连铸板坯倒角结晶器技术作为一项新的工艺技术，对消除了连铸板坯的角横裂纹缺陷有着非常重要的作用。倒角结晶器由于增加了倒角面，原来的角部二维传热状况发生改变，冷却减弱，角部坯壳变薄，如果局部冷却不均匀的话容易发生角纵裂的缺陷。因此，倒角结晶器要求传热均匀性比直角结晶器更强，这对连铸保护渣的传热稳定性和均匀性提出来很高的要求。同时，由于倒角结晶器铜壁与铸坯接触更紧密，要求保护渣要有更好的润滑性，来保证铸坯有更小的摩擦力。除此以外，要求有稳定的渣层结构和适合的渣熔化速度，这就需要对保护渣的碱度和碳含量有更细致的设计。 
本发明涉及一种适用于倒角结晶器的连铸保护渣，这种保护渣应用后热流稳定、润滑性能好、保护渣消耗量合理，避免了倒角铸坯容易产生的角纵裂等表面质量缺陷。 
具体实施方式
实施例1 
某钢厂在使用倒角结晶器浇注250mm×2000mm规格连铸板坯时采用本新型保护渣，钢种为高强钢。保护渣元素化学成分为：CaO：39.11％、SiO2：30.01％、CaF2：9.723％、Na2O：9.3％、MgO：1.58％、AL2O3：1.72％、Li2O：0.02％、MnO：0.037％、C：8.5％。使用过程保护渣液渣层厚度保持在12～15mm之间，保护渣消耗量0.6kg/T，热流稳定。倒角铸坯表面质量完好。 
实施例2 
某钢厂在使用倒角结晶器浇注250mm×2000mm规格连铸板坯时采用本新型保护渣，钢种为船板钢。保护渣元素化学成分为：CaO：38.6％、SiO2：29.3％、CaF2：9.13％、Na2O：9.22％、MgO：1.7％、AL2O3：1.8％、MnO：0.05％、C：10.2％。使用过程保护渣液渣层厚度保持在12～15mm之间，保护渣消耗量0.58kg/T，热流稳定。倒角铸坯表面质量完好。 
实施例3 
某钢厂在使用倒角结晶器浇注220mm×1800mm规格连铸板坯时采用本新型保护渣，钢种为高建钢。保护渣元素化学成分为：CaO：41.3％、SiO2：30.2％、CaF2：9.6％、Na2O：9.3％、MgO：1.58％、AL2O3：1.75％、Li2O：0.01％、MnO：0.05％、C：7％。使用过程保护渣液渣层厚度保持在12～15mm之间，保护渣消耗量0.65kg/T，热流稳定。倒角铸坯表面质量完好。 

Claims (2)

1.一种有效适用板坯倒角结晶器的连铸保护渣，其特征在于：
护渣组成元素成份的重量百分比为：CaO：38.55％～41.8％，SiO2：28.8～30.32％，CaF2：7.2～10.5％，Na2O：9.06～10％，MgO：1.55～1.93％，AL2O3：1.5～1.93％，MnO：0.035～0.053％，C：5.5～12％，Li2O：0～0.1％；该保护渣的粘度为：0.05～0.2Pa.s、熔化温度为1100～1200℃，熔化速度为：2.05×10-3～8.1×10-3kg·m-2·s-1。
2.根据权利要求1所述的连铸保护渣，其特征在于，CaO/SiO2为1.27～1.45，综合碱度[CaO+(56/78)CaF2]/SiO2为1.44～1.71。
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