CN104001884A - 高碱度中间包覆盖剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种炼钢连铸作业用辅助材料。一种高碱度中间包覆盖剂，其成分按重量百分比为：融熔料80～91%，外加辅助料：镁砂1～6%，萤石1～7%，铝矾土1～5%，粘结剂为甲基纤维素2～6%，其他轻质材料1～10%；其中：融熔料的成分及含量为：CaO48～55%，SiO21～5%，Al2O334～40%，FeO0.5～2%；CaO/SiO2为9.6～55；轻质材料的成分为碳酸钙。所述覆盖剂熔化温度：12000C～14000C，粘度：0.1～2Pa.S。所述覆盖剂的粒度1～5mm≥95%，容重＜1.2g/cm3。本发明覆盖剂对中间包耐材侵蚀小，吸附夹杂物能力强，能满足超低碳钢的生产要求。

Description

高碱度中间包覆盖剂
技术领域
    本发明涉及一种炼钢连铸作业用辅助材料，尤其涉及一种高碱度中间包覆盖剂。
背景技术
炼钢连铸作业中中间包覆盖剂是加入到中间包内的一种连续铸造用辅助材料，中间包覆盖剂主要由含CaO、SiO2、Al2O3、MgO等组份的矿物类原料再添加适量的助熔剂等经破碎、磨粉、混合、制粒、包装等工序加工而成。中间包覆盖剂加入到钢水表面具有隔热保温，减少钢液面热损失；隔绝空气，防止钢水二次氧化；溶解上浮至钢液面上的非金属夹杂物，净化钢水等功能。按照碱度分类中间包覆盖剂主要有三种类型：（1）酸性的，R<0.5。此类覆盖剂绝热性能优，成本低。（2）中性的，0.5<R<1.5。此类覆盖剂是目前使用最多的，成本也比较低。（3）碱性的，R>3.0；或高镁质的，MgO的含量达到30%以上。随着对钢水清洁度要求的提高，碱性覆盖剂的应用正逐步推广。生产加工中间包覆盖剂的原料一般不可避免的含有FeO等一些氧化物，近几年来的研究表明，由于FeO等氧化物的存在，在中间包内钢液与覆盖剂之间渣钢界面处，可能存在下述反应：
3(FeO)+2[Al]=3[Fe]+(Al2O3)
上述反应的发生会使钢水中的夹杂物增加，污染钢液，对纯净钢的生产极为不利。另外覆盖剂中常见的SiO2对钢水也会产生不利影响：
3(SiO2)+4[Al]=3[Si]+2(Al2O3)
　　常见的碱性的中间包覆盖剂从成分上来看，主要有两种，一种是基于CaO—SiO2—Al2O3系的，CaO含量大于40%，且CaO/SiO2>3.0；另一种是基于MgO—Al2O3—SiO2系的，MgO含量大于40%，SiO2的含量小于30%。通常的高碱度覆盖剂熔点一般都大于1400℃，接近于或高于浇钢的液相线温度，在此情况下，很难形成熔渣层或熔渣层比较薄，隔绝空气的效果较差，钢水易发生二次氧化，对生产高级的纯净钢是不利的，另外通常的中间包覆盖剂对超低碳钢容易增碳，影响产品质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高碱度中间包覆盖剂，该覆盖剂对中间包耐材侵蚀小，吸附夹杂物能力强，能满足超低碳钢的生产要求。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种高碱度中间包覆盖剂，其成分按重量百分比为：融熔料80～91%，外加辅助料：镁砂1～6%，萤石1～7%，铝矾土1～5%，粘结剂为甲基纤维素2～6%，其它轻质材料1～10%；
其中：融熔料的成分及含量为：CaO 48～55%，SiO2 1～5%，Al2O3  34～40%，FeO 0.5～2%，CaO/SiO2为9.6～55；轻质材料的成分为碳酸钙。
所述覆盖剂熔化温度：12000C～14000C，粘度：0.1～2Pa.S。
所述覆盖剂的粒度1～5mm≥95%，容重＜1.2 g/cm3。
本发明高碱度中间包覆盖剂的碱度高，CaO/SiO2达9.6～55，SiO2 低，具有吸附夹杂物能力强，铺展性更好，单耗更少等优点。
本发明高碱度中间包覆盖剂熔化温度在12000C～14000C，粘度在0.1～2Pa.S，在使用过程中能完全满足连铸生产要求。
本发明覆盖剂采用无碳原料，不加任何碳素材料。因此，覆盖剂含碳量很低，FC≤0.5%。钢水平均增碳1.33ppm，满足了超低碳钢的生产要求。
中间包覆盖剂是单独使用的，所以要采用复合型，由多种成份组成的机械混合物并经过造粒设备处理成密度小易铺展的粒子。中间包覆盖剂加入钢水后能迅速形成熔融层、过渡层和粉状层。形成一定厚度的熔融层，能有效防止钢水二次氧化，防增碳，又能吸附中间包内上浮的非金属夹杂。另外形成的过渡层要疏松，多孔和粉状层一同起到钢水隔热保温的效果。因此，本发明的覆盖剂的粒度1～5mm≥95%，容重＜1.2 g/cm3，容重又称为堆比重。
本发明高碱度中间包覆盖剂的使用效果：
对中间包耐材侵蚀小，本发明的覆盖剂要求碱度高、有合适的熔点、粘度，并充分考虑到中间包MgO质涂层的侵蚀，经应用表明，该覆盖剂对耐材的侵蚀小。
温降小：由于本发明的覆盖剂产品为球型状，从而铺层性能好、导热系数低、保温性能好，钢水温降幅度小。
不结壳、不结块：本发明的覆盖剂在钢液面上能形成较好的熔融、烧结、粉化三层结构，不影响测温取样。                   
吸附夹杂物能力强，本发明的覆盖剂吸附三级以上夹杂物能力达20%左右，能较好的吸附各种夹杂物。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种高碱度中间包覆盖剂，其配方为：融熔料91%（其中成份CaO：55%，SiO2：1%，Al2O3：34%，FeO：1%），另外配入镁砂2%，萤石2%，铝矾土1%，甲基纤维素2%，其余为轻质材料，轻质材料的主要成分为碳酸钙。该覆盖剂碱度55，熔点1200－1350℃，容重：0.3-0.5g/cm3。
实施例2
一种高碱度中间包覆盖剂，其配方为：融熔料81%，其中成份CaO：46%，SiO2：2%，Al2O3：32%，FeO：1%，另外配入镁砂6%，萤石4%，铝矾土3%，甲基纤维素4%，其余为轻质材料，轻质材料的主要成分为碳酸钙。该覆盖剂碱度24，熔点1200－1350℃，容重：0.3-0.5g/cm3。
实施例3
一种高碱度中间包覆盖剂，其配方为：融熔料90%（其中成份CaO：48%，SiO2：1%，Al2O3：40%，FeO：1%），另外配入镁砂2%，萤石2%，铝矾土1%，甲基纤维素2%，其余为轻质材料，轻质材料的主要成分为碳酸钙。该覆盖剂碱度48，熔点1200－1350℃，容重：0.3-0.5g/cm3。
实施例4
一种高碱度中间包覆盖剂，其配方为：融熔料88%（其中成份CaO：48%，SiO2：5%，Al2O3：34%，FeO：1%），另外配入镁砂2%，萤石1%，铝矾土2%，甲基纤维素2%，其余为轻质材料，轻质材料的主要成分为碳酸钙。该覆盖剂碱度9.6，熔点1200－1350℃，容重：0.3-0.5g/cm3。
实施例5
一种高碱度中间包覆盖剂，其配方为：融熔料83.5%（其中成份CaO：48%，SiO2：1%，Al2O3：34%，FeO：0.5%），另外配入镁砂4%，萤石2%，铝矾土3%，甲基纤维素2%，其余为轻质材料，轻质材料的主要成分为碳酸钙。该覆盖剂碱度48，熔点1200－1350℃，容重：0.3-0.5g/cm3。
实施例6
一种高碱度中间包覆盖剂，其配方为：融熔料87.5%（其中成份CaO：50%，SiO2：1%，Al2O3：35%，FeO：1.5%），另外配入镁砂2%，萤石2%，铝矾土2%，甲基纤维素2%，其余为轻质材料，轻质材料的主要成分为碳酸钙。该覆盖剂碱度50，熔点1200－1350℃，容重：0.3-0.5g/cm3。
本发明的高碱度覆盖剂与对比例对比应用：　
1、开浇第一炉：在中间包二侧分别加本发明覆盖剂和对比例覆盖剂各10包，10公斤/包，使钢液面上覆盖层厚度保持在3-5mm，在长水口区仅投加5包本发明覆盖剂。
2、第二炉：根据钢水表面的覆盖剂变化情况添加，不能见到钢液面。
3、吨钢消耗得约0.5kg/t。
4、每炉钢在中间包两侧取钢水样，分析钢中全氧含量，考察其吸附夹杂物情况。采用本发明覆盖剂的中间包全氧含量为29ppm，对比例为37ppm。采用本发明中间包高碱度覆盖剂，可增加有效吸附钢中夹杂物的能力，中间包全氧含量由37ppm降到29ppm，降低钢水中氧含量约20%。

Claims (3)

1.一种高碱度中间包覆盖剂，其特征是：该覆盖剂成分按重量百分比为：融熔料80～91%，外加辅助料：镁砂1～6%，萤石1～7%，铝矾土1～5%，粘结剂为甲基纤维素2～6%，其它轻质材料1～10%；
其中：融熔料的成分及含量为：CaO 48～55%，SiO2 1～5%，Al2O3  34～40%，FeO 0.5～2%，CaO/SiO2为9.6～55；轻质材料的成分为碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的高碱度中间包覆盖剂，其特征是：所述覆盖剂熔化温度：12000C～14000C，粘度：0.1～2Pa.S。
3.根据权利要求1或2所述的高碱度中间包覆盖剂，其特征是：所述覆盖剂的粒度1～5mm≥95%，容重＜1.2 g/cm3。
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