CN105344956B

CN105344956B - 硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料

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Publication number: CN105344956B
Application number: CN201510951613.8A
Authority: CN
Inventors: 李伟锋; 李书成; 张鹏; 周彬; 宋志刚; 余海洋
Original assignee: HENAN XIBAO METALLURGY METERIALS GROUP CO Ltd
Current assignee: Henan xibao metallurgy meterials group co.,ltd.; Xixia County Xibao metallurgy material limited company
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2018-08-10
Anticipated expiration: 2035-12-18
Also published as: CN105344956A

Abstract

本发明公开了一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料及其制备方法，该保护材料的化学组分及其重量百分比为：SiO₂ 30.2～40.2％、CaO 17.0～27.0％、Li₂O≤3.5％、Al₂O₃ 9.3～18.3％、K₂O+Na₂O 2.5～8.5％、F^‑ 2.0～7.0％、MgO≤8.5％、Fe₂O₃≤2.0％。本发明以较低的二元碱度促使渣膜的玻璃化倾向大，能够保证润滑，减少粘结风险提高了保护材料在融化过程中的热稳定性和化学稳定性。

Description

硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料

技术领域

本发明涉及冶金辅料，具体涉及硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料及其制备方法。

背景技术

易切削钢是主要供自动机床进行高速切削制作机械零部件用的钢。可分为硫系、铅系、钙系等类型，近年来随着全球对环境意识的提高，对环保的硫系易切削钢需求越来越大，为顺应市场的需求，易切削钢的特点是硫、磷的含量较一般碳素钢高出数倍。由于硫、磷含量的增高，增加了钢的易切削性能，因而大大提高机床的切削速度。因此易切削钢主要用于生产快削钢棒，为数控车床提供生产精密轴类零件的原料。随着中国制造业中心地位的确立，国内数控车床的使用量近年上升飞快，易切削钢的使用前景很好。

易切削钢与普通钢相比主要有几个优点:1.加工产品表面光洁度好；2.切削加工时易断屑；3.加工刀具受力小及能耗小；4.道具寿命长。硫系易切削钢的主要技术难点在于控制好其中的MnS在钢中的分布形态及C、Si、Mn、P、S的成分比例，特别是控制好Mn、S比例(Mn/S)和加热温度，对提高硫系易切削钢的加工切削性能意义非常重要。

易切削钢的原理是硫化物在钢中主要以硫化锰(MnS)的形式存在，硫化锰是有利夹杂物在钢切削加工时作为内部应力集中源易断屑，并在刀具与加工件之间形成润滑作用，降低了刀具的磨损，从而改变了钢的切削性；又由于硫化锰的存在，钢在轧制过程中使硫化锰沿轧制方向变形，使钢有各向异性。申请号201210127544.5的发明专利提供了一种结晶器保护渣，其化学成分重量百分比为：SiO₂ 36.5～42.5％，Al₂O₃ 2.7～5.7％，CaO36.5～40.5％，MgO 1.5～2.2％，Na₂O 1.3～1.9％，F.C 1.5～2.5％，Li₂O 1.8～2.5％，T.C2.6～4.2％，F^- 6.0～9.0％，CaO/SiO₂ 0.86～1.11。所述保护渣熔点1040±20℃，粘度0.4±0.10Pa.S，H₂O小于等于0.5％。所述保护渣能适应镀锡板拉速1.4～1.5米/分钟的生产速度。该的保护渣能减少由于保护渣成分中Na₂O超标造成的批量缺陷质量事故，并能提高镀锡板系列钢种的拉速。能够适应镀锡板系列钢应用，但是其应用范围不够广泛。申请号201010247631.5的本公司的发明专利公开了一种车轮钢专用连铸结晶器功能保护材料，其原料包括：碳黑、85C、增碳剂、膨润土粉、镁砂、高莹、电厂灰、石英、水渣、硅灰石，其重量百分含量分别为2.0％、10％、11％、4.5％、3.0％、13.0％、15.0％、1.0％、5.0％、35.5％。所述功能保护材料在结晶器内能较好的铺展开，熔化均匀，渣面活跃，产生的渣圈少，液渣层厚度为8～12mm，每吨钢渣耗量为0.35～0.45千克/吨。所浇注铸坯表面无清理率均为98％以上，铸坯皮下及内部质量良好，均能满足要求。

发明内容

以下结合具体实施例对本发明进行进一步的分析和阐述。

在现有技术的基础上，又致力于硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料的研究，本发明提供了一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料及其制备方法。

一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，该保护材料的化学组分及其重量百分比为：SiO₂ 30.2～40.2％、CaO 17.0～27.0％、Li₂O≤3.5％、Al₂O₃ 9.3～18.3％、K₂O+Na₂O 2.5～8.5％、F^- 2.0～7.0％、MgO≤8.5％、Fe₂O₃≤2.0％。

优选的，所述保护材料按照重量百分含量计，由以下原料制成：预熔料55.0～68.0％、碳酸锂3.0～6.0％、高萤石粉6.0～9.0％、高铝土1.5～4.5％、冰晶石2.0～6.0％、氟化钠1.0～4.0％、细玻璃粉1.0～3.0％、碳酸钠4.0～8.0％、炭黑1.0～5.0％和石墨3.0～7.0％。

优选的，所述炭黑为进口炭黑。

优选的，

所述预熔料成分及其重量百分比为：SiO₂37.0～47.0％、CaO 30.0～40.0％、Al₂O₃3.0～10.0％、R₂O 6.0～16.0％、F^- 1.0～10.0％。

优选的，所述R₂O包括Li₂O、Na₂O、K₂O三种混合物。

优选的，所述保护材料的二元碱度(CaO/SiO₂)为0.50～0.9、粘度为1.5～2.5Pa·S、半球点1150～1250℃、游离碳8.0～16.0。

一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料的制备方法，包括以下步骤：将保护渣原料按目标成分称量，进行机械搅拌，使得各成分均匀混合，然后采用感应炉将混合后样品加热至1150～1250℃熔化，除去挥发分和气体物质，各组分间形成复杂的固溶体，将熔融态渣倒入水中急冷得到玻璃态保护渣块体，将保护渣块体进行机械破碎碾磨后得到所需的保护渣粉体，粉体为粒径在0.1～0.8毫米范围内的中空球状颗粒。

其中，所述预熔料制备的工艺流程为：研磨粗粉碎—搅拌—高温煅烧—水淬—烘干—研磨粉碎300～400目—入库。所述预熔料由废玻璃渣、石英矿石、焦炭粉末、低品位萤石、苏打组成。

本发明的有益效果：

本发明的硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，以较低的二元碱度促使渣膜的玻璃化倾向大，能够保证润滑，减少粘结风险。以相对较高的半球点设计来适应硫系易切削用钢中上浮的夹杂物较多，保护渣的熔化温度对渣吸收夹杂物能力及润滑作用都有较大影响的特点，提高了保护渣的融化过程中的热稳定性和化学稳定性。

进口炭黑的吸碘值以及分散性优于国产炭黑，在保护渣生产过程中能够很好的分散到制浆过程中的矿物质中，起到保护渣中渣子的炭骨架分子。

本发明自主设计研发了预熔料的配方及其制备工艺，预熔料的比重在整个保护渣中占一半以上，本发明配制的预熔料能够与保护材料的其他组分互相促进保证保护材料的稳定性。

按照本发明的方案，所设计出的颗粒中空状功能保护材料，粒度颗粒大小均匀，通透性良好；在结晶器内能合适铺展，没有烧结、结团发生；在结晶器内熔化均匀，达到了稳定的三层结构；渣面活跃，火苗大小合适，产生的渣圈较少；液渣层厚度为8-10毫米；每吨钢渣耗量为0.3-0.5千克/吨；结晶器内摩擦力大小合适，热流曲线稳定，在浇注过程中无任何异常发生；所浇注铸坯表面、皮下及内部质量良好，能满足市场要求。

以河南济源特钢连铸机采用上海重矿方坯8机8流直弧型连铸机，弧形半径10米，结晶器铜管有效长度900毫米，结晶器设有液面自动控制系统和电磁搅拌系为例。主要的钢水成份及工艺参数如下表1.

表1

硫与铁易形成FeS，其熔点1190℃,FeS与Fe可形成共晶体(Fe+FeS)，其熔点为988℃，当钢热加工到1050℃时共晶体(Fe+FeS)呈融熔态，造成钢的脆化称热脆。钢中含较高的硫同时又含有较高的锰时，易形成较多硫化锰(MnS)颗粒，破坏了钢基体的连续性，切削加工时使钢的切屑易于碎断，并在切削过程中MnS具有润滑作用。

试验结果表明：试验用钢中易切削相主要为MnS、Pb、Te相。熔炼后热轧棒材中MnS夹杂物细小、呈椭圆形均匀分布，在冷拉成线材后横向上则呈椭圆形，纵向呈串链状沿钢轧制方向断续分布。Pb、Te及其混和物相呈细小颗粒状分布于钢基体中，或分布在MnS两侧。钢中的Cr、Mo碳化物脆性相,与MnS夹杂物共生，在轧制过程中被破碎，呈串链状、断续分布，对改善硫化物的形态有重要作用，且有利于提高钢基体的强度。

本发明硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，必须实现两大功能和体现出五大冶金作用。两大功能，一是保证连铸工艺稳定顺行，二是提高铸坯的表面和皮下质量。五大作用分别是：a绝热保温，减少钢液热损失，抑制结晶器内出现搭桥和结壳(冷钢)，提高弯月面温度，维持渣道畅通；b隔绝空气，防止钢液二次氧化；c润滑铸坯，减少铸坯粘结；d改善结晶器传热，进而减少铸坯表面缺陷；e吸收非金属夹杂物，熔渣可以同化钢渣界面上浮的夹杂物，保证熔渣熔化的均匀性和稳定性(化学稳定性和热稳定性)，减少功能保护材料变性。

在连铸过程中，由于钢液二次脱氧所产生的夹杂物，会有一部分在结晶器中上浮，钢水中的锰在高温中氧化为MnO，在连铸过程中MnO积聚在熔渣中，结晶器内的保护渣与钢液间发生界面反应，反应形式为Mn+FeO＝MnO+Fe；另外钢水中硫与铁易形成FeS，钢中含较高的硫同时又含有较高的锰时，易形成较多硫化锰(MnS)。如果熔渣不能熔解这些聚集物，就可能出现两种情况：一是它们进入熔渣将形成多相渣，破坏了液渣的均匀性和流动的稳定性，使熔渣不能顺利地进入坯壳和结晶器间的间隙，不能形成均匀的渣膜；二是不能进入熔渣的固相夹杂物降会富集在钢-渣界面处，使流入坯壳和结晶器间的熔渣变的不稳定，这些都会严重恶化保护渣的润滑和传热性能，同时，聚集的固相夹杂物还可能卷入坯壳中，产生表面和皮下夹杂等缺陷，保护渣原始设计的性能，如粘度、熔点、结晶率等，会发生很大变化，也就是变性。

为了使功能保护材料的两大功能和五大作用得到实现，功能保护材料的主要性能指标设计见下表2：

表2

碱度(R)	半球点/℃	粘度/Pa·S	游离碳
				0.45-0.95	1150-1250	1.5-2.5	8.0-16.0

a.碱度的确定：一般都采用二元碱度，也即(CaO/SiO₂)的比值来计算。高硫易切削钢，R(二元碱度碱度)设计稍低点，使渣膜的玻璃化倾向大，主要是保证润滑，减少粘结风险。b.半球点的确定:因为此钢种中上浮的夹杂物较多，保护渣的熔化温度对渣吸收夹杂物能力及润滑作用都有较大影响，为了达到液态渣膜在吸收上浮的夹杂物后，保护渣的理化指标不发生大的变化，所以相比其他钢种，保护渣的半球点设计相对高点，以提高保护渣的融化过程中的热稳定性和化学稳定性。c.粘度的确定：钢水中碳含量较低，初生坯壳凝固收缩较小，坯壳和铜管之间的缝隙较小，液渣的流入通道变窄，液渣的流入填充变的不易，为了维持结晶器内的润滑，一定要保持合适的渣耗量，生产中渣耗量0.3～0.5千克/吨钢，可以满足生产需要。d.配碳的确定：为了使保护渣熔化过程中达到稳定的三层结构，配碳选用复合配碳法。

研究表明，功能保护材料中加入碳质材料可以控制熔化速度，减少功能保护材料的烧结。具体为3％进口碳黑和5％石墨配比，这样经过实际生产试验，结晶器内熔渣层厚度为8～10毫米，熔渣层稳定，熔化状态、保温良好，无结团等不良出现，可以满足生产需要。

保护渣配料的选择上，遵循以下原则：1.简化配料结构，尽可能使渣系结构简单，避免繁杂的材料影响保护渣在高温条件下的稳定性；2.尽可能避免各原料熔点有较大的差异，防止保护渣在使用过程中出现分熔现象，影响保护渣的使用性能；3.坚持选用高品位且成分稳定的原材料，避免劣质材料中的杂质对保护渣的渣系产生影响，最终导致保护渣的品质不稳定。

基于上述的设计理念和思路，设计高硫易切削用钢专用功能保护材料，主要指标如下表3。

表3

SiO₂	Al₂O₃	CaO	F^-	R₂O	C_游	熔点/℃	粘度/Pa·S	R值
									34.8	14.3	22.6	4.0	4.2	12.2	1190	1.8	0.65

按照上述表格成份，所设计出的颗粒中空状功能保护材料，粒度颗粒大小均匀，通透性良好；在结晶器内能合适铺展，没有烧结、结团发生；在结晶器内熔化均匀，达到了稳定的三层结构；渣面活跃，火苗大小合适，产生的渣圈较少；液渣层厚度为8～10毫米；每吨钢渣耗量为0.3～0.5千克/吨；结晶器内摩擦力大小合适，热流曲线稳定，在浇注过程中无任何异常发生；所浇注铸坯表面、皮下及内部质量良好，能满足市场要求。

具体实施方式

以下以具体实施方式来阐述本发明的内容，并不以此限制本发明的权利要求保护的范围。

实施例1

一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，该保护材料的化学组分及其重量百分比为：SiO₂ 40％、CaO 27.2％、Li₂O 2.0％、Al₂O₃ 12.2％、K₂O+Na₂O 5.5％、F^-6.3％、MgO 5.0％、Fe₂O₃ 1.8％、。

该保护材料按照重量百分含量计，由以下原料制成：预熔料68.0％、碳酸锂3.0％、高萤石粉6.0％、高铝土1.5％、冰晶石2.0％、氟化钠1.0％、细玻璃粉1.0％、碳酸钠5.5％、进口炭黑5.0％和石墨7.0％。

其中预熔料的成分及其重量百分比为：SiO₂47.0％、CaO 40.0％、Al₂O₃ 5.0％、Li₂O+K₂O+Na₂O 6.0％、F^- 4.0％。由废玻璃渣、石英矿石、焦炭粉末、低品位萤石、苏打经研磨粗粉碎—搅拌—高温煅烧—水淬—烘干—研磨粉碎300目—入库即得。

该硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料的制备方法为：将上述保护渣原料按目标成分称量，进行机械搅拌，使得各成分均匀混合，然后采用应炉将混合后样品加热至1150℃熔化，除去挥发分和气体物质，各组分间形成复杂的固溶体，将熔融态渣倒入水中急冷得到玻璃态保护渣块体，将保护渣块体进行机械破碎碾磨后得到所需的保护渣粉体，粉体为粒径为0.1毫米的中空球状颗粒。

实施例2

一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，该保护材料的化学组分及其重量百分比为：SiO₂ 39.5％、CaO 23.7％、Li₂O 2.5％、Al₂O₃ 16.0％、K₂O+Na₂O 6.5％、F^-6.3％、MgO 4.0％、Fe₂O₃ 1.5％，。

该保护材料按照重量百分含量计，由以下原料制成：预熔料58.0％、碳酸锂5.0％、高萤石粉6％、高铝土3.5％、冰晶石5.5％、氟化钠2.5％、细玻璃粉2.5％、碳酸钠7.0％、进口炭黑4.0％和石墨4.0％。

其中预熔料的成分及其重量百分比为：SiO₂ 45.0％、CaO 35.0％、Al₂O₃ 7.0％、Li₂O+K₂O+Na₂O 7.0％、F^- 10.0％。由废玻璃渣、石英矿石、焦炭粉末、低品位萤石、苏打经研磨粗粉碎—搅拌—高温煅烧—水淬—烘干—研磨粉碎400目—入库即得。

该硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料的制备方法为：将上述保护渣原料按目标成分称量，进行机械搅拌，使得各成分均匀混合，然后采用感应炉将混合后样品加热至1250℃熔化，除去挥发分和气体物质，各组分间形成复杂的固溶体，将熔融态渣倒入水中急冷得到玻璃态保护渣块体，将保护渣块体进行机械破碎碾磨后得到所需的保护渣粉体，粉体为粒径为0.2毫米的中空球状颗粒。

实施例3

一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，该保护材料的化学组分及其重量百分比为：CaO 27.0％、Li₂O 3.5％、Al₂O₃ 18.3％、K₂O+Na₂O 8.5％、F^- 7.0％、MgO4.2％、Fe₂O₃ 1.5％、SiO₂ 30.0％，。

该保护材料按照重量百分含量计，由以下原料制成：预熔料59.5％、碳酸锂4.5％、高萤石粉8％、高铝土3.5％、冰晶石3.5％、氟化钠3.0％、细玻璃粉2.5％、碳酸钠6.5％、进口炭黑3.5％和石墨5.5％。

其中预熔料的成分及其重量百分比为：SiO₂47.0％、CaO 33.0％、Al₂O₃ 3％、Li₂O+K₂O+Na₂O 16.0％、F^- 1.0％。由废玻璃渣、石英矿石、焦炭粉末、低品位萤石、苏打经研磨粗粉碎—搅拌—高温煅烧—水淬—烘干—研磨粉碎400目—入库即得。

该硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料的制备方法为：将上述保护渣原料按目标成分称量，进行机械搅拌，使得各成分均匀混合，然后采用感应炉将混合后样品加热至1200℃熔化，除去挥发分和气体物质，各组分间形成复杂的固溶体，将熔融态渣倒入水中急冷得到玻璃态保护渣块体，将保护渣块体进行机械破碎碾磨后得到所需的保护渣粉体，粉体为粒径为0.8毫米的中空球状颗粒。

实施例4

一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，该保护材料的化学组分及其重量百分比为：SiO₂ 40.0％、CaO 20.0％、Li₂O3.0％、Al₂O₃ 18.0％、K₂O+Na₂O 8.5％、F^-5.0％、MgO 4.5％，Fe₂O₃ 1.0％。

该保护材料按照重量百分含量计，由以下原料制成：预熔料60.0％、碳酸锂4.5％、高萤石粉6％、高铝土3.5％、冰晶石5.0％、氟化钠2.0％、细玻璃粉2.5％、碳酸钠7.0％、进口炭黑4.0％和石墨5.0％。

其中预熔料的组分及其含量为SiO₂43.0％、CaO 38.0％、Al₂O₃ 5％、Li₂O+K₂O+Na₂O9.0％、F^- 5.0％。由废玻璃渣、石英矿石、焦炭粉末、低品位萤石、苏打经研磨粗粉碎—搅拌—高温煅烧—水淬—烘干—研磨粉碎400目—入库即得。

该硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料的制备方法为：将上述保护渣原料按目标成分称量，进行机械搅拌，使得各成分均匀混合，然后采用感应炉将混合后样品加热至1150℃熔化，除去挥发分和气体物质，各组分间形成复杂的固溶体，将熔融态渣倒入水中急冷得到玻璃态保护渣块体，将保护渣块体进行机械破碎碾磨后得到所需的保护渣粉体，粉体为粒径为0.3毫米的中空球状颗粒。

实施例5

一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，该保护材料的化学组分及其重量百分比为：SiO₂ 32.0％、CaO 24.0％、Li₂O 3.5、Al₂O₃ 18.0％、K₂O+Na₂O7.0％、F^-6.5％、MgO 7.5％、Fe₂O₃ 1.5％。

保护材料按照重量百分含量计，由以下原料制成：预熔料59.0％、碳酸锂5.0％、高萤石粉7.0％、高铝土3.0％、冰晶石5.0％、氟化钠2.5％、细玻璃粉2.5％、碳酸钠6.0％、进口炭黑4.0％和石墨6.0％。

其中预熔料的成分及其重量百分比为：SiO₂40.0％、CaO 35.0％、Al₂O₃ 7.0％、Li₂O+K₂O+Na₂O 11.0％、F^-7.0％。由废玻璃渣、石英矿石、焦炭粉末、低品位萤石、苏打经研磨粗粉碎—搅拌—高温煅烧—水淬—烘干—研磨粉碎400目—入库即得。

该硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料的制备方法为：将上述保护渣原料按目标成分称量，进行机械搅拌，使得各成分均匀混合，然后采用感应炉将混合后样品加热至1250℃熔化，除去挥发分和气体物质，各组分间形成复杂的固溶体，将熔融态渣倒入水中急冷得到玻璃态保护渣块体，将保护渣块体进行机械破碎碾磨后得到所需的保护渣粉体，粉体为粒径为0.4毫米的中空球状颗粒。

实施例6

一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，该保护材料的化学组分及其重量百分比为：SiO₂ 36.4％、CaO 20.0％、Li₂O 3.3％、Al₂O₃ 18.3％、K₂O+Na₂O 6.5％、F^-7.0％、MgO 7.5％、Fe₂O₃ 1.0％。

保护材料按照重量百分含量计，由以下原料制成：预熔料57.0％、碳酸锂4.5％、高萤石粉7.5％、高铝土3.5％、冰晶石5.0％、氟化钠3.0％、细玻璃粉2.5％、碳酸钠7.0％、进口炭黑4.0％和石墨6.0％。

其中预熔料的成分及其重量百分比为：SiO₂ 42.0％、CaO 38.0％、Al₂O₃ 5.0％、Li₂O+K₂O+Na₂O 9.0％、F^- 6.0％。由废玻璃渣、石英矿石、焦炭粉末、低品位萤石、苏打经研磨粗粉碎—搅拌—高温煅烧—水淬—烘干—研磨粉碎400目—入库即得。

该硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料的制备方法为：将上述保护渣原料按目标成分称量，进行机械搅拌，使得各成分均匀混合，然后采用感应炉将混合后样品加热至1150℃熔化，除去挥发分和气体物质，各组分间形成复杂的固溶体，将熔融态渣倒入水中急冷得到玻璃态保护渣块体，将保护渣块体进行机械破碎碾磨后得到所需的保护渣粉体，粉体为粒径为0.5毫米的中空球状颗粒。

实施例7

一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，该保护材料的化学组分及其重量百分比为：SiO₂ 31.7％、CaO 27.0％、Li₂O 2.5％、Al₂O₃ 16.3％、K₂O+Na₂O 7.5％、F^-6.0％、MgO 7.0％、Fe₂O₃ 2.0％。

保护材料按照重量百分含量计，由以下原料制成：预熔料59.0％、碳酸锂4.5％、高萤石粉8.0％、高铝土3.5％、冰晶石5.0％、氟化钠2.0％、细玻璃粉2.5％、碳酸钠7.5％、进口炭黑3.0％和石墨5.0％。

其中预熔料的成分及其重量百分比为：SiO₂ 41.0％、CaO 38.0％、Al₂O₃ 6.0％、Li₂O+K₂O+Na₂O 10.0％、F^- 5.0％。由废玻璃渣、石英矿石、焦炭粉末、低品位萤石、苏打经研磨粗粉碎—搅拌—高温煅烧—水淬—烘干—研磨粉碎400目—入库即得。

该硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料的制备方法为：将上述保护渣原料按目标成分称量，进行机械搅拌，使得各成分均匀混合，然后采用感应炉将混合后样品加热至1200℃熔化，除去挥发分和气体物质，各组分间形成复杂的固溶体，将熔融态渣倒入水中急冷得到玻璃态保护渣块体，将保护渣块体进行机械破碎碾磨后得到所需的保护渣粉体，粉体为粒径为0.6毫米的中空球状颗粒。

实施例8

一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，该保护材料的化学组分及其重量百分比为：SiO₂ 35％、CaO 24.5％、Li₂O 2.5％、Al₂O₃ 17.3％、K₂O+Na₂O 5.7％、F^-3.5％、MgO 7.0％、Fe₂O₃ 2.0％。

保护材料按照重量百分含量计，由以下原料制成：预熔料61.0％、碳酸锂4.5％、高萤石粉7.5％、高铝土3.5％、冰晶石4.5％、氟化钠1.5％、细玻璃粉2.5％、碳酸钠7.0％、进口炭黑4.0％和石墨4.0％。

其中预熔料的成分及其重量百分比为：SiO₂46.0％、CaO 34.0％、Al₂O₃ 4.0％、Li₂O+K₂O+Na₂O 9.0％、F^- 7.0％。由废玻璃渣、石英矿石、焦炭粉末、低品位萤石、苏打经研磨粗粉碎—搅拌—高温煅烧—水淬—烘干—研磨粉碎300目—入库即得。

该硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料的制备方法为：将上述保护渣原料按目标成分称量，进行机械搅拌，使得各成分均匀混合，然后采用感应炉将混合后样品加热至1150℃熔化，除去挥发分和气体物质，各组分间形成复杂的固溶体，将熔融态渣倒入水中急冷得到玻璃态保护渣块体，将保护渣块体进行机械破碎碾磨后得到所需的保护渣粉体，粉体为粒径为0.7毫米的中空球状颗粒。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，其特征在于，该保护材料的化学组分及其重量百分比为：SiO₂ 30.2~40.2%、CaO 17.0~27.0%、Li₂O≤3.5%、Al₂O₃ 9.3~18.3%、K₂O+Na₂O 2.5~8.5%、F^-2.0~7.0%、MgO≤8.5%、Fe₂O₃≤2.0%；

所述保护材料的二元碱度CaO/SiO₂为0.5~0.9、粘度为1.5~2.5Pa·s、半球点1150~1250℃、游离碳8.0~16.0；

所述保护材料按照重量百分含量计，由以下原料制成：预熔料55.0~68.0%、碳酸锂3.0~6.0%、高萤石粉6.0~9.0%、高铝土1.5~4.5%、冰晶石2.0~6.0%、氟化钠1.0~4.0%、细玻璃粉1.0~3.0%、碳酸钠4.0~8.0%、炭黑1.0~5.0%和石墨3.0~7.0%；

所述炭黑为进口炭黑；

所述预熔料成分及其重量百分比为：SiO₂ 37.0~47.0%、CaO 30.0~40.0%、Al₂O₃ 3.0~10.0%、R₂O 6.0~16.0%、F^-1.0~10.0%；

所述R₂O包括Li₂O、Na₂O、K₂O三种混合物。

2.根据权利要求1所述的一种硫系易切削用钢专用连铸结晶器功能保护材料，其特征在于，由以下步骤制成：将保护渣原料按目标成分称量，进行机械搅拌，使得各成分均匀混合，然后采用感应炉将混合后样品加热至1150~1250℃熔化，除去挥发分和气体物质，各组分间形成复杂的固溶体，将熔融态渣倒入水中急冷得到玻璃态保护渣块体，将保护渣块体进行机械破碎碾磨后得到所需的保护渣粉体，粉体为粒径0.1～0.8毫米范围内的中空球状颗粒。