CN103804004A

CN103804004A - 一种超低碳钢用高镁低硅引流砂

Info

Publication number: CN103804004A
Application number: CN201410069200.2A
Authority: CN
Inventors: 屈党军; 张红满; 马帅; 张福; 陈永彦; 薄红涛; 庞天敏
Original assignee: XIXIA LONGCHENG METALLURGICAL MATERIAL CO Ltd
Current assignee: XIXIA LONGCHENG METALLURGICAL MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: CN103804004B

Abstract

本发明公开了一种超低碳钢用高镁低硅引流砂，其原料由重熔型电熔镁砂96~97%和钠长石3~4%组成。所述超低碳钢用高镁低硅引流砂其其化学成分含量按质量百分比为：MgO：≥94.5%、Al₂O₃：≤1%、SiO₂≤3、CaO≤1%、Na₂O≤0.5余量为不可避免的杂质。所采用的原料都是市场上易购的大众原料，生产工艺简单可控，生产成本较市场上的铬质引流砂低15%以上。引流砂在不含碳的条件下，不仅解决了引流砂保温效果差、结壳等问题，而且能够控制烧结，有效解决了连铸坯钢水增碳问题，保证了良好的铸坯质量，引流砂自然流动性好，自开率99.6%以上，不需要采用氧枪烧开的方法辅助引流，不影响钢水质量，不增加浇钢成本，不会威胁设备和操作人员的安全，炼钢的连续生产效率高。

Description

一种超低碳钢用高镁低硅引流砂

技术领域

本发明涉及钢包用引流砂，特别涉及一种超低碳钢用高镁低硅引流砂。

背景技术

引流砂在炼钢中的主要作用为：在“盛钢”时，填充于钢包水口中的引流砂其上表面在高温钢水的热作用下产生了较薄的烧结层，形成“壳体”，阻止了钢水的渗透和下漏，利于钢包运送和处理钢水；出钢时，一旦下滑板打开，“壳体”下绝大多数未烧结的引流砂自由下落（引流），导致失去支撑的“壳体”被钢水的静压力压破，钢水自动流出（自动开交）。如果不能自动开浇，需要通过氧枪烧开，辅助引流，这将导致相当数量的钢水敞开浇注，造成二次氧化，影响钢水质量，增加浇注成本，威胁设备和操作人员的安全。

为此国内大多数钢厂已采取措施提高钢包的自动开浇率，提高钢包的自动开浇率关键在于提高引流砂的性能。为了提高引流砂的自开率，部分厂家采用精制石英砂作为主要原料，但是使用精制石英砂会造成生产成本提高。采用精选铬砂作为主要原料的引流砂有利于提高自开率，但是精选铬矿的价格高昂，成本太高，而且氧化铬在高温下会挥发出六价铬，对人体有害。如中国专利CN102114534A公开了一种铬质引流砂，其以铬矿砂和石英砂为主要原料，但铬矿砂中的Cr3⁺在碱性气氛下会被氧化生成Cr6⁺，对人体极其有害，对环境造成极大污染；且因其配入96wt% 以上碳含量的鳞片石墨，不适宜在超低碳钢钢包上使用。

随着炼钢工业中连铸技术的快速发展和广泛应用，钢包采用滑动水口加装引流砂代替了原来的陶瓷塞棒，当打开滑动水口时，在引流砂的引导下，钢包内的钢水能经过上水口、上滑板流钢空、下水口而自行流出，并且长水口流入连铸中包而进行连铸铸钢。随着人们对钢水质量要求的提高和保障炼钢连续生产的需要，钢包自动开浇也就备受关注。钢包若不能自动开浇则要采用氧枪烧开的方法辅助引流，造成钢水的二次氧化，影响钢水质量，增加浇钢成本，还会威胁设备和操作人员的安全，耽误时间，影响炼钢的连续生产。

目前，国内在超低碳钢的连铸生产中，还最容易出现的问题就是增碳。该问题已成为超低碳钢连铸生产中的最大难题。以前我们解决该类问题的主要思路就是尽可能地降低引流砂中的自由碳含量，即尽量少引入碳质材料，但只要用碳质材料就可能出现钢水增碳，少用碳质材料又导致引流砂保温效果差、结壳等问题，所以总体来说效果很不理想。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种不含碳，不含铬，不污染钢水、不污染环境、不增加生产成本、自然流动性好、引流砂自开率高的超低碳钢用高镁低硅引流砂，且在不引入碳质材料的情况下，不仅解决了引流砂保温效果差、结壳等问题，而且有效解决了连铸坯钢水增碳问题，保证了良好的铸坯质量。

为实现本发明的目的，一种超低碳钢用高镁低硅引流砂，其原料由重熔型电熔镁砂96~97%和钠长石3~4%组成。

所述超低碳钢用高镁低硅引流砂其其化学成分含量按质量百分比为：MgO：93.16%~96.06%、Al2O3：0.51%~0.76%、SiO2：1.95%~3.76%、CaO：0.06%~1.04%、Na2O：0.29%~0.42%余量为不可避免的杂质。

所述引流砂的粒度为100~200目55~60% 、200~300目25~30% 、50~100目10~15%。

所述重熔型电熔镁砂的粒度为100~200目55~60% 、200~300目25~30% 、50~100目10~15%。

所述钠长石的粒度100~200目55~60% 、200~300目25~30% 、50~100目10~15%。

所述重熔型电熔镁砂的化学成分：MgO≥97%，SiO2≤1%，CaO≤1%。

所述钠长石的化学成分：SiO₂：65~70%、 MgO：≤1% 、CaO≤2%、Al₂O₃：17~19% 、Na₂O：9.9~10.5%。

所述重熔型电熔镁砂具有结构完整、组织致密、熔点高、化学性能稳定、耐压强度大、耐冲刷、耐腐蚀特点。

所述重熔型电熔镁砂的熔点为2800度。

所述重熔型电熔镁砂由高纯度菱镁砂轻烧粉经二次电熔制得。

本发明的有益效果：本发明由于主体原料不含碳，特别适合冶炼超低碳钢时使用。由于所有原料都不含铬，使用中不会对操作工有害，不会污染环境。所采用的原料都是市场上易购的大众原料，生产工艺简单可控，生产成本较市场上的铬质引流砂低15% 以上。引流砂在不含碳的条件下，不仅解决了引流砂保温效果差、结壳等问题，而且能够控制烧结，有效解决了连铸坯钢水增碳问题，保证了良好的铸坯质量，引流砂自然流动性好，自开率99.6%以上，不需要采用氧枪烧开的方法辅助引流，不影响钢水质量，不增加浇钢成本，不会威胁设备和操作人员的安全，节约了时间，炼钢的连续生产效率高。

具体实施方式

实施例1：一种超低碳钢用高镁低硅引流砂，其原料由重熔型电熔镁砂96%和钠长石4%组成。

所述超低碳钢用高镁低硅引流砂其其化学成分含量按质量百分比为：MgO：94.6%、Al2O3：0.7%、SiO2：2.8%、CaO：0.78%、Na2O：0.4%余量为不可避免的杂质。

所述引流砂的粒度为100~200目占55~60% 、200~300目占25~30% 、50~100目占10~15%。

所述重熔型电熔镁砂的粒度为100~200目占55~60% 、200~300目占25~30% 、50~100目占10~15%。

所述钠长石的粒度100~200目占55~60% 、200~300目占25~30% 、50~100目占10~15%。

所述重熔型电熔镁砂的熔点为2800度。

表1实施例引流砂主要成份和使用效果

由上述表1可知实施例1、2、3的原料不含碳和铬，使用中不会对操作工有害，不会污染环境，生产成本较市场上的铬质引流砂低15%以上。引流砂在不含碳的条件下，不仅解决了引流砂保温效果差、结壳等问题，而且能够控制烧结，有效解决了连铸坯钢水增碳问题，保证了良好的铸坯质量，自开率达到95.6%以上，不需要采用氧枪烧开的方法辅助引流，不影响钢水质量，不增加浇钢成本，不会威胁设备和操作人员的安全，节约了时间，炼钢的连续生产效率高。实施例1和对比例4相比，虽然原料粒度相同，但是原料含量和成分含量均与实施例1不同，使用后效果由表1可知，效果相差甚远；实施例1与对比例5和6相比，原料粒度不相同，料含量和成分含量均与实施例1也不同，使用后效果由表1可知，效果相差甚远；实施例1与对比例7相比，原料粒度不相同，料含量和成分含量均与实施例1相同，使用后效果由表1可知，控制烧结性能差，引流砂保温效果差、自开率低；生产效率低，进而影响生产成本。

由表1实施例1、2、3可知，本申请的MgO控制在94.5%以上，MgO具有燃烧的功能和润滑作用，保证了引流沙流动性能，自开率高达99.6%以上。

采用本申请的原料及原料配比的引流砂流动性和自开率性能测试表2

实施例	引流砂粒度	流动性能	烧结性能	自开率
					1	100~200目58%，200~300目28%、50~100目14%	良好	良好	230次实验99.6%
2	100~200目55%，200~300目30%、50~100目15%	良好	良好	298次实验99.7%
					3	100~200目60%，200~300目30%、50~100目10%	良好	良好	405次实验99.8%
4	100~200目 100%	差	差	256次实验74.2%
					5	200~300目 100%	差	差	256次实验72.2%
6	50~100目100%	差	差	256次实验70.3%
					7	100~200目40%，200~300目35%、50~100目25%	一般	一般	256次实验84.0%
8	100~200目75%，200~300目10%、50~100目15%	一般	一般	256次实验82.0%
					9	100~200目30%，200~300目30%、50~100目40%	一般	一般	256次实验81.3%

引流剂具有良好的自然流动性是保证自开的前提条件，引流砂的粒度组成，对引流剂在水口内的烧结性能、膨胀性有很大的影响，进而影响自开率。引流砂的膨胀性会使其在水口内因受热而较快的膨胀，膨胀后与水口内壁间的附着力增加，即使引流砂与水口内表面间的摩擦阻力增大。这妨碍了引流砂在水口内的自然下流，使引流砂的自然下流受阻，严重时将会出现“架桥”的现象，使自开率大为降低。引流砂的烧结性是影响自开率的最直接因素，烧结程度过高或过低，自开率都很低。这是因为过高的烧结性会使烧结层太厚使钢水难以冲破烧结层而自然引流，而烧结性太差，会造成钢水渗透到引流砂中，当渗透的钢水的温度变低的话，渗透的钢水会凝固住，也不容易自然引流。本申请的粒度配比合符科学的配比要求，其特点是耐高温熔点2800 ℃，与钢水接住不熔易熔化，组织致密、堆比重越大，流动性越好，自开率高，由上表可知实施例1采用本申请的粒度配比，引流砂流动性能良好，让人意想不到的是引流砂的膨胀性和烧结性能得到完美优化，同时采用本申请的原料及原料配比自开率达到99.6%以上。

Claims

1.一种超低碳钢用高镁低硅引流砂，其特征在于：其原料由重熔型电熔镁砂96~97%和钠长石3~4%组成。

2.如权利要求1所述的超低碳钢用高镁低硅引流砂，其特征在于：所述超低碳钢用高镁低硅引流砂其其化学成分含量按质量百分比为：MgO：93.16%~96.06%、Al2O3：0.51%~0.76%、SiO2：1.95%~3.76%、CaO：0.06%~1.04%、Na2O：0.29%~0.42%余量为不可避免的杂质。

3.如权利要求1所述的超低碳钢用高镁低硅引流砂，其特征在于，引流砂的粒度为100~200目55~60% 、200-300目25~30% 、50~100目10~15%。

4.如权利要求1所述的超低碳钢用高镁低硅引流砂，其特征在于，所述重熔型电熔镁砂的粒度为100~200目55~60% 、200-300目25~30% 、50~100目10~15%。

5.如权利要求1所述的超低碳钢用高镁低硅引流砂，其特征在于，包括如下步骤：所述钠长石的粒度为100~200目55~60% 、200-300目25~30% 、50~100目10~15%。

6.如权利要求1或4所述的超低碳钢用高镁低硅引流砂，其特征在于：所述重熔型电熔镁砂的化学成分：MgO≥97%，SiO2≤1%，CaO≤1%。

7.如权利要求1或5所述的超低碳钢用高镁低硅引流砂，其特征在于：所述钠长石的化学成分：SiO₂：65~70%、 MgO：≤1% 、CaO≤2%、Al₂O₃：17-19% 、Na₂O：9.9-10.5%。

8.如权利要求1或4所述的超低碳钢用高镁低硅引流砂，其特征在于，包括如下步骤：所述重熔型电熔镁砂由高纯度菱镁砂轻烧粉经二次电熔制得。

9.如权利要求6所述的超低碳钢用高镁低硅引流砂，其特征在于，包括如下步骤：所述重熔型电熔镁砂由高纯度菱镁砂轻烧粉经二次电熔制得。