CN103273028A - 一种中间包覆盖剂及其制备使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中间包覆盖剂及其制备使用方法，其成分为：金属铝粉1.5-4.5%，钙粉1.25-2.2%，低熔点预熔渣93-97%。将按照配比提取的金属铝粉、钙粉及低熔点预熔渣粉剂放入立式混料器中混合1-3h；将混匀后的覆盖剂混合料置于烘干炉内，在氮气保护气氛和50-70℃温度下烘干1-4h。在浇次首罐钢开浇后和浇注终了时分别加入0.1-0.2kg/吨钢；以后在每罐开浇和终了时分别加入0.05-0.1kg/吨钢。本发明可显著降低钢水中的氧和氮，使钢中FeO去除率达到11.49%，T.O降低率达15%以上，N的降低率20%，从而极大减少板坯中的夹杂缺陷，提高轧后板卷的内在质量，避免质量异议。

Description

一种中间包覆盖剂及其制备使用方法

技术领域

本发明属于冶炼辅助原料技术领域，特别涉及一种在连铸过程中用于中间包的还原性覆盖剂。

背景技术

在连铸过程中，需要在中间包内钢水表面加入覆盖剂，其作用是保护钢水不接触空气，以防空气中的氧气进入钢水引起夹杂，对钢水起保温作用，以满足连铸钢水对浇注温度的需要，同时能吸附钢水中的夹杂。

但目前连铸过程中，经常存在如下一些问题：

1、大包下渣检测设备发生故障，导致大包钢渣进入中间包钢水，引起钢水增氧（大包渣中氧量高。

2、在连铸过程中，经常发生保护浇注不良，引起空气进入中间包钢水，氧气溶入钢水形成夹杂，且常规的中间包覆盖剂无法将钢水中的氧清除出来。

3、目前在国内外开展的中间包覆盖剂的研究，主要思路是提高覆盖剂的碱度，以增加其吸收能力，如高碱度中间包覆盖剂及其生产方法等方面的研究。

上述研究成果虽然能在一定程度上吸收钢水中的夹杂，但由于以提高覆盖剂碱度的方法来实现吸收夹杂的目的，故容易引起覆盖剂黏度增高，使用时结壳，造成中间包钢水与覆盖剂分离而进入空气。另外，由于这种覆盖剂不具备还原功能，故不能去除钢水中的溶解氧，即对于已经进入钢水或覆盖剂中的溶解氧无法去除。

显然，连铸过程中出现的问题，仅仅依靠目前的中间包覆盖剂是难以很好解决的，无论是大包下渣发生故障，还是中间包钢水进入空气引起的钢水增氧，常规的覆盖剂都无法去除钢水中的溶解氧的还原性覆盖剂。因此，有必要在现有的中间包覆盖剂的基础上，研究和开发一种新型的中间包覆盖剂。

发明内容

本发明旨在消除上述缺陷，提供一种既具备覆盖剂的功能，又具有降低钢水中氧和氮的作用，从而减少板坯中夹杂缺陷的还原性中间包覆盖剂及其制备、使用方法。

为此，本发明所采取的技术解决方案是：

一种中间包覆盖剂，其成分及重量百分比含量为：

金属铝粉1.5-4.5%，钙粉1.25-2.2%，低熔点预熔渣93-97%；

所述低熔点预熔渣的组成为：CaO≥40%，Al₂O₃≥30%，SiO₂≤6.0%，MgO 5-10%，Fe₂O₃≤2.0%，游离C≤1.2%，S≤0.10%，H₂O≤2.0%；预熔渣熔点≤1450℃，熔速在70-100s^-1，体积密度为0.8±0.2g/cm³；

所述低熔点预熔渣中中空颗粒的比例为：CaO25-35%，Al₂O₃15-25%，SiO₂≤15%，MgO≤15%，Fe₂O₃≤2.0%，游离C≤2%，S≤0.10%；预熔渣中空颗粒的熔点1250-1450℃，熔速在70-100s^-1，体积密度为0.75±0.2g/cm³。

所述金属铝粉、钙粉粒度为0.5-3mm颗粒。

所述低熔点预熔渣为粒度≤1.0mm的渣球状颗粒。

所述金属铝粉、钙粉采用铝钙合金粉剂替代。

所述铝钙合金粉剂的组成为：Ca30-40%，Al60-70%。

一种中间包覆盖剂的制备方法，其特征在于，将按照配比提取的金属铝粉、钙粉及低熔点预熔渣粉剂放入立式混料器中充分混合，混料时间在1-3h；将混匀后的覆盖剂混合料置于烘干炉内，在氮气保护气氛下进行低温烘干处理，烘干温度在50-70℃，时间为1-4h。

一种中间包覆盖剂的加入方法，其特征在于，在浇次首罐钢开浇后和浇注终了时分别加入中间包覆盖剂，吨钢加入量为0.1-0.2kg；以后在每罐开浇和终了时分别加入0.05-0.1kg/吨钢。

本发明的还原机理及有益效果为：

还原性覆盖剂主要是利用合金在高温钢水作用下产生蒸汽弥散在钢液面上的原理，覆盖剂中的合金元素在高温钢水作用下，使含钙合金的钙元素产生钙蒸汽，弥散在覆盖剂中，形成还原性气氛，达到阻止氧气进入钢水的目的，起到保护钢水的还原性作用，从而在钢水表面形成一层还原性保护层。

其还原性机理是利用合金蒸汽与氧容易结合的特点，通过氧化反应的方法去除进入中间包钢水中的氧，氧化产物进入到覆盖剂中，起到保护钢水和减少空气氧化的程度。其作用原理是：

如果中间包钢水吸入空气或大包下渣造成覆盖剂中的氧量过高，则势必产生如下反应：

［Ca］+［O］=（CaO）；

2［Al］+3［O］=（Al₂O₃）。

即产生的（CaO）和（Al₂O₃）与覆盖剂中的SiO₂结合在一起，形成低熔点（1450℃）的CaO、Al₂O₃，SiO₂大型夹杂上浮于钢液面的覆盖剂渣中，从而起到去除钢水中央的作用。

因此，本发明既具备覆盖剂的功能，又具有降低钢水中氧和氮的作用，可显著降低钢水中的氧和氮，使钢中FeO去除率达到11.49%，T.O降低率达15%以上，N的降低率20%，从而极大减少板坯中的夹杂缺陷，提高轧后板卷的内在质量，避免质量异议。

具体实施方式

实施例1：

一、投料：

选取低熔点预熔渣：其组成重量百分比及性能指标为：CaO48%，Al₂O₃36%，SiO₂5.0%，MgO5%，Fe₂O₃1.5%，游离C1.0%，S≤0.10%，H₂O≤2.0%；预熔渣熔点≤1450℃，熔速在70-100s^-1，体积密度为0.8±0.2g/cm³。同时满足低熔点预熔渣中中空颗粒的比例为：CaO25-35%，Al₂O₃15-25%，SiO₂≤15%，MgO≤15%，Fe₂O₃≤2.0%，游离C≤2%，S≤0.10%；预熔渣中空颗粒的熔点1250-1450℃，熔速在70-100s^-1，体积密度为0.75±0.2g/cm³。将选取的低熔点预熔渣加工并筛分成粒度0.5-1.0mm的渣球状颗粒。并将金属铝粉和钙粉筛分成粒度为0.5-3mm的颗粒备用。

二、制备:

将筛分好的低熔点预熔渣97%、金属铝粉1.5%、钙粉1.5%投入立式混料器中混合1h。然后将混匀后的覆盖剂混合料置于烘干炉内，在氮气保护气氛下进行低温烘干处理，控制烘干温度在70℃，时间3h。

三、使用：

一个浇次6罐钢，浇次首罐开浇后，即按吨钢0.2kg的比例加入覆盖剂；在首罐终了时再按吨钢0.15kg的比例加入覆盖剂。以后在每罐开浇和终了时分别加入0.06kg/吨钢。

实施例2：

一、投料：

选取低熔点预熔渣：其组成重量百分比及性能指标为：CaO46%，Al₂O₃35%，SiO₂6.0%，MgO9.5%，Fe₂O₃1.0%，游离C0.5%，S≤0.10%，H₂O1.4%的；预熔渣熔点≤1450℃，熔速在70-100s^-1，体积密度为0.8±0.2g/cm³。同时满足低熔点预熔渣中中空颗粒的比例为：CaO25-35%，Al₂O₃15-25%，SiO₂≤15%，MgO≤15%，Fe₂O₃≤2.0%，游离C≤2%，S≤0.10%；预熔渣中空颗粒的熔点1250-1450℃，熔速在70-100s^-1，体积密度为0.75±0.2g/cm³。将选取的低熔点预熔渣加工并筛分成粒度0.5-1.0mm的渣球状颗粒。并将组成为Ca35wt%、Al64wt%的铝钙合金粉剂筛分成粒度为0.5-3mm的颗粒备用。

二、制备:

将筛分好的低熔点预熔渣94%、铝钙合金粉剂6%投入立式混料器中混合2.5h。然后将混匀后的覆盖剂混合料置于烘干炉内，在氮气保护气氛下进行低温烘干处理，控制烘干温度在60℃，时间2h。

三、使用：

一个浇次6罐钢，浇次首罐开浇后，即按吨钢0.16kg的比例加入覆盖剂；在首罐终了时再按吨钢0.13kg的比例加入覆盖剂。以后在每罐开浇和终了时分别加入0.1kg/吨钢。

Claims (7)

1.一种中间包覆盖剂，其特征在于，其成分及重量百分比含量为：

金属铝粉1.5-4.5%，钙粉1.25-2.2%，低熔点预熔渣93-97%；

所述低熔点预熔渣的组成为：CaO≥40%，Al₂O₃≥30%，SiO₂≤6.0%，MgO 5-10%，Fe₂O₃≤2.0%，游离C≤1.2%，S≤0.10%，H₂O≤2.0%；预熔渣熔点≤1450℃，熔速在70-100s^-1，体积密度为0.8±0.2g/cm³；

所述低熔点预熔渣中中空颗粒的比例为：CaO25-35%，Al₂O₃15-25%，SiO₂≤15%，MgO≤15%，Fe₂O₃≤2.0%，游离C≤2%，S≤0.10%；预熔渣中空颗粒的熔点1250-1450℃，熔速在70-100s^-1，体积密度为0.75±0.2g/cm³。

2.根据权利要求1所述的中间包覆盖剂，其特征在于，所述金属铝粉、钙粉粒度为0.5-3mm颗粒。

3.根据权利要求1所述的中间包覆盖剂，其特征在于，所述低熔点预熔渣为粒度≤1.0mm的渣球状颗粒。

4.根据权利要求1所述的中间包覆盖剂，其特征在于，所述金属铝粉、钙粉采用铝钙合金粉剂替代。

5.根据权利要求4所述的中间包覆盖剂，其特征在于，所述铝钙合金粉剂的组成为：Ca30-40%，Al60-70%。

6.一种权利要求1所述中间包覆盖剂的制备方法，其特征在于，将按照配比提取的金属铝粉、钙粉及低熔点预熔渣粉剂放入立式混料器中充分混合，混料时间在1-3h；将混匀后的覆盖剂混合料置于烘干炉（是烘干炉还是烘干窑）内，在氮气保护气氛下进行低温烘干处理，烘干温度在50-70℃，时间为1-4h。

7.一种权利要求1所述中间包覆盖剂的加入方法，其特征在于，在浇次首罐钢开浇后和浇注终了时分别加入中间包覆盖剂，吨钢加入量为0.1-0.2kg；以后在每罐开浇和终了时分别加入0.05-0.1kg/吨钢。