CN1094396C - 薄板连铸用结晶器用粉末 - Google Patents
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Abstract
一种结晶器用粉末，其特征在于：粉末中CaO与SiO2的重量比在0.50～1.20范围内；粉末中含有一种或两种或多种选自碱金属、碱土金属或其它金属的氧化物、碳酸盐或氟化物中的物质，及0.5～5wt%的碳粉；Li2O含量为1～7wt%；F含量为0.5～8.0wt%；结晶温度为1000～1200℃；1300℃时表面张力为250达因/cm或更高；1300℃时的粘度η(泊)与铸造速度V(m/分钟)之间的关系满足下式范围：6.0≤ηV≤100.0。采用本发明的结晶器用粉末，在薄板连铸机进行连铸时，能在不引起表面裂纹的前提下，通过降低粉末卷入结晶器的可能性，从而保证连铸的稳定进行。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄板连铸用结晶器用粉末，该薄板厚度为150mm或更小。
相关技术
钢铁连铸用结晶器用粉末的主要原材料一般为硅酸盐水泥、合成硅酸钙、硅灰石、含磷矿渣等，需要时，可加入硅土，可采用苏打粉、氟石、含氟化合物以及碱金属和碱土金属化合物作为其熔融调节剂，而加入碳粉作为熔化速度调节剂。
结晶器用粉末加在结晶器内的钢水表面，随着它的消耗，能起到不同的作用。结晶器用粉末的主要作用包括：(1)润滑模腔及金属凝固壳；(2)溶解并吸收夹杂物；(3)隔热钢水；(4)控制热传导。为达到第(1)项和第(2)项作用，关键是调整结晶器用粉末的软化点和粘度，并需要相应地调整其化学成分。为达到第(3)项作用，结晶器用粉末的例如熔化温度、散装比重、分散程度之类的特性起重要作用，而这些特性主要由炭粉加以调节。为达到第(4)项作用，关键是调整结晶器用粉末的结晶温度等，并需要相应地调整其化学成分。
世界范围内钢连铸技术的发展令人注目，而且这种发展仍在继续。此外，热装辊压(Hot Charge Rolling)(HC)和热直放辊压(Hot DirectRolling)(HD)比例已经提高，人们积极采用高速铸造以节约能量，在这种情况下，对结晶器用粉末的要求越来越苛刻，而且结晶器用粉末也变得越来越多样化。
薄板连铸技术是从常规板坯连铸技术发展而来的，其目的在于降低传热从而降低生产成本。在日本仍有少量这样的连铸机，但是在美国和欧洲等地，广泛地使用着许多这样的连铸机，算起来有几十套，而且在许多其他国家仍在建造大量这样的连铸机。
薄板连铸中有几种类型的生产方法，包括：(1)SMSSchloemann-Siemag的紧凑条带生产法(compact-strip-production(CSP))；(2)Mannesmann Demag的串联式条带生产法(in-line-stripproduction(ISP))；(3)Tippins-Samsung的Tippins-Samsung法(TSP)；(4)Danieli的柔性薄板轧制法；(5)Voest-AlpineIndustrieanlagenbau(VAI)的薄板连铸和轧制法；(6)Sumitomo HeavyIndustries的中厚板连铸法(称作中厚板，但板厚小于100mm时属于薄板)。
薄板连铸方法的主要特点在于对铸造条带直接进行热轧，甚至盘成卷，因此，从铸造到卷绕成卷只需几分钟就可完成，得到成品或半成品。在普通板坯的常规连铸中，需要将铸造板坯移到加热炉中，并在粗轧机上进行热轧，而在薄板连铸中，轧制过程和加热炉直接连接，直接进行轧制，不需要目的在于使轧制过程的负载降至最低的粗轧。因此，薄板连铸铸造速度很高，铸造速度为每分钟3米或更高，而且结晶器厚度可以降低。
薄板连铸用结晶器用粉末的主要原材料通常是硅酸盐水泥、含磷矿渣、合成矿渣、硅灰石、硅酸二钙等，采用Na2CO3、Li2CO3、MgCO3、CaCO3、SrCO3、MnCO3和BaCO3之类的碳酸盐以及NaF、Na3AlF6、氟石、MgF2、LiF、硼砂和锂辉石作为结晶器用粉末的熔融调节剂，而通常加入含碳原材料作为熔化速度调节剂。
另一方面，使用合成硅酸钙作为主要原材料(半预熔化类型(semi-premelted types))的结晶器用粉末和不含碳粉的全熔化结晶器用粉末(预熔化类型(premelted types))首先被熔化并研磨成适当的粒度，接着加入碳粉，这种结晶器用粉末也用在常规普通板坯连铸机中。
日本专利公开平2-165853公开了一种钢的高速连铸方法，其特征在于所使用结晶器用粉末的主要组分为CaO、SiO2和Al2O3，其中CaO与SiO2之比(重量百分比)在0.5～0.95范围之内，还包含一种或两种或多种碱金属、碱土金属或其它金属的氧化物、碳酸盐或氟化物，也包含作为熔化速度调节剂的碳粉；该方法所使用的结晶器用粉末在1250℃的表面张力为290达因/cm或更高，凝固温度为1000℃或更低，而且结晶器用粉末在1300℃时的粘度η(泊)和铸造速度V(m/分钟)之间的关系满足下式范围：3.5≤ηV≤6.0对于600mm宽或更宽的铸造条带，连铸机铸造速度V≥1.2m/分钟。然而，依据所述公开的专利申请的优选实施方案，其铸造速度约为1.2～2.0m/分钟，很明显，这不是一种很高速度的连铸方法，因为后者的铸造速度应为3.0m/分钟或更高。另外，由于常规结晶器用粉末的粘度对于铸造速度为3.0m/分钟或更高的很高速度铸造来说显得太低，因而钢水的热传导和结晶器与凝固壳之间熔融粉末的流动不均匀，从而妨碍质量的稳定，也妨碍连铸机的稳定运行。因此上述公开专利申请所描述的铸造方法与本发明的铸造速度为3.0m/分钟或更高的很高速度连铸方法是截然不同的。
目前，普通碳钢如：超低碳钢(含碳量100ppm或更低)、低碳钢(碳含量0.02～0.07wt％)、中碳钢(碳含量0.08～0.18wt％)或高碳钢(碳含量0.18wt％或更高)以及不锈钢之类的特殊钢均由薄板连铸方法铸造而成。薄板连铸的特征在于它是一种很高速度的铸造方法，铸造速度约3～8m/分钟，且结晶器厚度可降低，正如上文所述。另外，SMS等连铸机中的结晶器有特定的形状，这是由于结晶器厚度很薄无法插入埋入式进液喷嘴，因此，结晶器在其被称作“浇口杯”的部分(用以插入埋入式进液喷嘴)宽度增加，所以结晶器宽度并不是一成不变的，而是在其中部扩大。由于这个原因，结晶器扩大的浇孔部分热应力增加，而且热传导也不均匀。因此，在薄板连铸中，一个主要问题是因很高速度铸造引起的热传导不均匀以及即使在超低碳钢、低碳钢或高碳钢连铸中也会产生的表面裂纹，而这些钢的表面裂纹在常规板坯连铸中是不常发生的。其他公司的薄板连铸方法也是这样，因很高速度铸造使得热传导不均匀，且表面裂纹也同样是一个问题。
另外，由于是很高速度铸造，结晶器内的熔融液面不稳定，波动剧烈，因此另一个问题是在弯月形金属液面处(meniscus)粉渣会进入钢水，引起钢板质量的剧烈恶化。
在常规板坯连铸中，通过降低结晶器内的热传导以形成均匀凝固壳这一方法能有效地解决上述表面裂纹问题，这是通过提高结晶器用粉末中CaO对SiO2的重量比而提高结晶器用粉末的结晶温度来实现的。然而，在超过3m/分钟的很高速度铸造中，由于提高CaO对SiO2的重量比势必会引起结晶器与凝固壳间的摩擦增大，结晶器用粉末的润滑作用急剧恶化，这样很有可能会发生拉漏，因此，这种方法不能解决上述问题。
换句话说，在薄板连铸中，还没有出现这样的结晶器用粉末：它能在不产生表面裂纹的前提下降低粉渣卷入模腔的可能性，即能实现稳定铸造的结晶器用粉末。
另一方面，中碳钢的碳含量处在0.10～0.16wt％的包晶范围内，由于过量的热传导、粉渣的不均匀流动等以及很高速度连铸的最初凝固因素，不能进行连铸。所以，碳含量处在包晶范围内的中碳钢的薄板连铸在目前是不能进行的。
因此，本发明的一个目的是提供这样一种结晶器用粉末，当用板连铸机进行铸造时，它能在不引起表面裂纹的前提下，通过降低粉渣卷入模腔的可能性从而实现稳定的连铸。
本发明描述
通过一系列各种各样的旨在解决上述问题的研究，本发明人已发现了一种能克服所有上述缺点的结晶器用粉末。
更具体地讲，本发明涉及一种钢的薄板连铸用结晶器用粉末，它可用在3m/分钟或更高连铸速度的钢的薄板连铸方法中，该结晶器用粉末的特征在于：
结晶器用粉末中CaO与SiO2的重量比在0.50～1.20范围内；
结晶器用粉末含有一种或两种或多种选自碱金属、碱土金属或其它金属的氧化物、碳酸盐或氟化物中的物质，及0.5～5wt％的碳粉；
Li2O含量为1～7wt％；
氟含量为0.5～8.0wt％；
结晶温度为1000～1200℃；
1300℃时表面张力为250达因/cm或更高；
1300℃时的粘度η(泊)与铸造速度V(m/分钟)之间的关系满足下式范围：6.0≤ηV≤100.0。
另外，本发明涉及一种中碳钢薄板连铸用结晶器用粉末，可用在连铸速度为3m/分钟或更高的钢的薄板连铸方法中，此中碳钢薄板连铸用结晶器用粉末的特征在于：
结晶器用粉末中CaO与SiO2的重量比在0.70～1.20范围内；
结晶器用粉末含有一种或两种或多种选自碱金属、碱土金属或其它金属的氧化物、碳酸盐或氟化物中的物质，及0.5～5wt％的碳粉；
Li2O含量为1～7wt％；
氟含量为0.5～8.0wt％；
结晶温度为1050～1200℃；
1300℃时表面张力为250达因/cm或更高；
1300℃时的粘度η(泊)与铸造速度V(m/分钟)之间的关系满足下式范围：6.0≤ηV≤85.0。
本发明优选实施方案
通过一系列各种各样的旨在解决上述问题的调查和研究，本发明人得到下述结果。
如上文所述，很高速度铸造引起的一个问题是过量的热传导、粉渣流动不均匀等等，这会增加表面裂纹缺陷，而且由于熔融液面的波动会使粉渣卷入钢水中。为防止铸造条带表面裂纹，不能只集中在结晶器用粉末的结晶方面进行解决，这会引起拉漏，正如上文所阐明的。然而，这个问题可通过采用下述方法进行解决：
热传导可通过在渣膜与结晶器间形成气隙加以控制，因此，通过主动地形成这样一个气隙，能降低热传导，得到适中的冷却速率，由此形成均匀的凝固壳，不产生表面裂纹。为主动地形成气隙，渣膜的厚度必须加以控制，因此，关键是控制结晶器用粉末的粘度和消耗量。在普通板坯的常规高速铸造时，从防止拉漏角度考虑，润滑被视为很重要，但是，在很高速度铸造中，因结晶器用粉末的粘度高，渣膜的厚度可降低，在凝固壳一边的渣膜粘在凝固壳上并脱开，因而形成气隙。所以，通过提高结晶器用粉末的粘度，可控制热传导，因为渣膜薄而均匀，因而可使热传导均匀一致。另外，对于中碳钢来说，结晶器内的热传导可通过控制结晶温度和上述气隙进行控制。
另外，按照上述教导提高结晶器用粉末粘度后，结晶器内熔融粉末卷入钢水中的可能性更小，因此这种方法更具优越性。此外，采用上述方法后，很高速度铸造时结晶器与凝固壳间的摩擦因渣膜与结晶器间形成气隙而减轻，所以这种方法更有利于防止拉漏和表面裂纹。
在高速铸造条件下，提高结晶器用粉末的粘度过去常常因降低其消耗量而引起拉漏这样的问题。然而，在3m/分钟或更高的很高速度连铸中，可以发现：单独提高结晶器用粉末的粘度，其消耗量的降低很小。渣膜的脱落可视为受凝固壳移动速度影响，也就是说，受铸造速度的影响。因此，可以确定：即使结晶器用粉末的粘度提高到上述程度，也可使连铸过程稳定。
下面详细说明本发明的结晶器用粉末。
依据本发明，结晶器用粉末中CaO与SiO2的重量比优选在0.50～1.20范围内。CaO与SiO2的重量比不应超过1.20，否则会使结晶温度超过1200℃，变得太高，结晶相含量增加，因此会增加凝固壳与渣膜间的摩擦，并会增加拉漏或增加周向龟裂，降低钢材的质量。另外，CaO与SiO2的重量比不应低于0.50，否则会使结晶器用粉末的结晶温度降低，晶化倾向明显削弱，使渣膜的厚度不均匀，也使热传导不均匀。此外，对于中碳钢连铸用结晶器用粉末，CaO与SiO2的重量比优选0.70～1.20，此外，作为中碳钢连铸用结晶器用粉末，CaO与SiO2的重量比不应低于0.70，否则会使结晶器用粉末的结晶温度落至低于1050℃，渣膜的晶化层变薄，热传导过快，从而造成铸造条带的表面裂纹。
作为熔化速率调节剂，碳粉的加入比例优选0.5～5.0wt％，从工艺操作和质量角度考虑，碳的加入比例不能低于0.5wt％，因为那样会使成渣反应加速，渣层变得过厚，从而使钢中的夹渣提高。另外，碳的加入比例也不能超过5.0wt％，因为这样会使结晶器用粉末的熔化速率太慢。而且，碳的加入量更优选0.5～4.5wt％。
Li2O对于夹杂的吸收是不可缺少的，也就是说，在薄板连铸之类的很高速度铸造中，除非弯月形金属液面的流动速度很快，否则夹杂又会卷入钢水中，因为这个原因，提高夹杂吸收的速度至关重要，而Li2O可以有效地起到这种作用。Li2O的含量优选在1～7wt％，Li2O含量不应低于1wt％，因为在这样的比例下，Li2O的效果太弱；而Li2O的含量也不应超过7wt％，因为这样会使结晶器用粉末的结晶倾向降低。
氟含量对于控制结晶器用粉末的结晶非常重要，但不能加入大量的氟，因为那样会使结晶温度变得太高，超过1200℃。另外，当氟含量超过8.0wt％时，对埋入式进液喷嘴的腐蚀太大，对连铸机的腐蚀也加大，并且也会加大结晶器用粉末的毒性。因此氟含量优选0.5～8.0wt％，此外，氟含量不能低于0.5wt％，因为那样会使结晶倾向减弱，表面张力明显提高。所以，更优选的氟含量为1.0～6.5wt％。
结晶器用粉末的结晶温度对于结晶器内热传导的控制非常有效，然而，正如上文所述，结晶温度不能超过1200℃，因为那样会使凝固壳与渣膜间的摩擦增大，表面裂纹和拉漏的频率明显提高。另外，从铸造条带的质量恶化或连铸机的稳定运行角度考虑，也不能使结晶温度超过1200℃，否则由于铸造过程中熔融液面波动的影响，更容易产生夹渣。结晶温度优选为1000～1200℃。另一方面，结晶温度不能低于1000℃，否则会使渣膜与铸流间的粘结力加大，如果渣膜被轧辊压入的话，会造成铸造条带中的缺陷。
此外，对于中碳钢连铸用结晶器用粉末，其结晶温度优选为1050～1200℃，更优选1050～1150℃。结晶温度不能低于1050℃，因为结晶温度低于1050℃，会使上述因粘度增加而在渣膜与结晶器间形成的气隙尺寸变小，造成铸造条带的裂纹。但也不能使结晶温度超过1200℃，因为那样会增大摩擦，有产生裂纹或拉漏的危险。
结晶器用粉末的表面张力对于防止钢中夹带粉末非常重要，特别对薄板连铸来说，由于是超过3m/分钟的很高速度铸造，结晶器中弯月形金属液面处钢水的液流速度高，因此，粉渣被钢水的流动冲刷下来形成钢水中的粉末夹杂现象严重，这样会造成带材卷的大量缺陷。而且由于在埋入式进液喷嘴附近弯月形金属液面会形成涡流，此处粉渣的混入，也会造成带材卷质量的恶化。因此，为提高带材卷的质量，降低粉末夹杂至关重要。可以发现：如果表面张力为250达因/厘米或更高，由粉末夹杂所引起的缺陷可显著降低，因此，解决这个问题的关键在于调整结晶器用粉末的表面张力，使其在1300℃时保持在250达因/cm或更高。然而，表面张力优选在250～500达因/cm，因为如果表面张力超过500达因/cm，拉漏探测用热电偶的温度会变得无规律可循，使拉漏预警失灵的情况增多。
从运行和质量角度考虑，结晶器用粉末的粘度起重要作用，如上文所述，在薄板连铸方法中，即使在常规板坯铸造中这一问题并不发生的钢类材料，也会发生铸造条带裂纹。常规结晶器用粉末通过设定一个较高的结晶温度使结晶器内的热传导降低，而这种方法不仅会造成铸造条带的质量下降，而且从运行角度考虑也是不利的，因为易发生拉漏之类的故障。我们发现：通过在渣膜与结晶器之间形成气隙，能在不影响稳定运行的前提下达到降低结晶器内热传导的目的，为达到这个目的，重要之处在于控制渣膜的厚度，而这可通过调整结晶器用粉末的粘度来实现。
在常规薄板连铸中，所用结晶器用粉末优先考虑稳定运行，确保其消耗，或优先考虑润滑。然而，在本发明的结晶器用粉末中，按上文所阐明的，为通过控制渣膜厚度来控制热传导，其粘度明显高于常规结晶器用粉末。本发明结晶器用粉末的粘度在1300℃时为1.5～20泊，优选2～20泊，更优选2.5～20泊。为控制结晶器内的热传导，重要之处是将连铸速度与粘度之间的关系引入设计中，经过一系列各种各样的研究，本发明人发现：为同时保证薄板连铸中铸造条带的质量和连铸机的稳定运行，应使结晶器用粉末的粘度满足下式：6.0≤ηV≤100.0此处，η是1300℃时结晶器用粉末的粘度(单位为泊)，V表示连铸速度(m/分钟)。
上式不能超过上限，否则会使凝固壳与结晶器间的摩擦增大，铸造条带的裂纹和拉漏增加；另一方面，也不能低于下限，否则会增加结晶器用粉末的不均匀流动，因此，ηV满足上式要求至关重要。
依据本发明，对于中碳钢连铸用结晶器用粉末，为同时保证薄板连铸中铸造条带的质量和连铸机的稳定运行，结晶器用粉末的粘度应满足：6.0≤ηV≤85.0。
依据本发明，可在结晶器用粉末中加入金属使其成为放热型粉末，对于这种情况，金属的加入量应小于6wt％，因为如果其加入量多于6wt％，渣膜的形成时间会明显延迟。
所用结晶器用粉末可制成其90wt％以上的颗粒直径小于1.5mm，直径小于1.5mm颗粒的含量不能低于90wt％，否则会使结晶器用粉末的隔热性能明显降低，易形成铸造条带的毛边(deckel)和夹渣。
上述颗粒状结晶器用粉末可用任何常用的造粒方法进行造粒，如：挤压造粒法、搅拌造粒法、流动造粒法、轧制造粒法、喷雾造粒法等，另外，可使用多种类型的粘结剂，从常用的淀粉之类的有机类到水玻璃之类的无机类。
下面用实施例进一步说明本发明的钢的薄板连铸用结晶器用粉末。例1
表1列出了本发明制品和对比制品的混合比例、化学组成和物理性能数据，对于本发明制品和对比制品，采用超低碳钢(ULC；碳含量：30～60ppm)、低碳钢(LC；碳含量：0.04～0.06wt％)、中碳钢(MC；碳含量：0.18％)和高碳钢(HC；碳含量：0.25～1wt％)分别进行5～20炉次试验，结果列于表2。试验中薄板连铸速度为3.0～8.0m/分钟，对其结果进行评估。
表1
| 粉末编号 | 化学组成(wt％) | 1300℃时粘度(泊) | 结晶温度(℃) | 表面张力(dyn/cm) | |||||||||||||
| SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | Na2O | Li2O | F | TiO2 | MnO | SrO | B2O3 | 总碳量 | CaO/SiO2重量比 | |||||
| 本发明制品 | 123456789101112131415 | 41.4 | 7.6 | 27.0 | 2.8 | 7.1 | 3.9 | 5.8 | 4.4 | 0.65 | 5.0 | 1005 | 260 | ||||
| 39.4 | 7.1 | 31.9 | 4.3 | 6.5 | 1.8 | 5.9 | 3.1 | 0.81 | 3.1 | 1035 | 280 | ||||||
| 38.5 | 5.9 | 36.3 | 4.0 | 4.7 | 1.6 | 5.7 | 3.3 | 0.94 | 2.5 | 1085 | 300 | ||||||
| 40.5 | 5.7 | 39.3 | 0.8 | 2.5 | 6.9 | 2.5 | 2.0 | 0.98 | 1.8 | 1050 | 425 | ||||||
| 35.9 | 5.3 | 42.1 | 0.5 | 5.1 | 2.0 | 6.1 | 3.0 | 1.17 | 1.8 | 1185 | 360 | ||||||
| 40.2 | 6.5 | 33.6 | 3.2 | 5.0 | 5.0 | 3.8 | 2.7 | 0.84 | 2.7 | 1060 | 340 | ||||||
| 37.8 | 5.9 | 34.6 | 3.9 | 4.6 | 3.4 | 5.9 | 3.9 | 0.92 | 2.0 | 1045 | 360 | ||||||
| 37.4 | 6.9 | 40.5 | 0.9 | 2.8 | 2.9 | 5.5 | 3.0 | 1.08 | 2.5 | 1150 | 450 | ||||||
| 41.6 | 6.2 | 35.1 | 0.5 | 6.5 | 3.4 | 5.8 | 0.9 | 0.84 | 3.0 | 1025 | 325 | ||||||
| 43.4 | 7.3 | 32.8 | 0.6 | 7.5 | 2.9 | 5.0 | 0.5 | 0.76 | 6.0 | 1040 | 285 | ||||||
| 34.6 | 6.4 | 40.2 | 0.7 | 6.0 | 2.0 | 5.0 | 1.6 | 3.5 | 1.16 | 2.0 | 1195 | 360 | |||||
| 40.4 | 6.7 | 34.5 | 0.7 | 6.3 | 2.1 | 5.4 | 0.5 | 0.5 | 2.9 | 0.85 | 4.0 | 1110 | 390 | ||||
| 40.7 | 6.8 | 34.8 | 0.8 | 3.3 | 6.6 | 2.2 | 1.0 | 0.5 | 0.5 | 2.8 | 1.86 | 3.5 | 1040 | 350 | |||
| 45.9 | 8.9 | 34.4 | 0.5 | 0.5 | 4.3 | 0.6 | 4.9 | 0.75 | 10.0 | 1000 | 480 | ||||||
| 51.2 | 9.6 | 28.2 | 0.2 | 0.2 | 5.9 | 0.5 | 4.2 | 0.55 | 18.0 | 1000 | 490 | ||||||
| 对比制品 | |||||||||||||||||
| 12 | 33.7 | 4.6 | 31.2 | 5.2 | 10.5 | 3.4 | 8.4 | 3.0 | 0.93 | 0.7 | 980 | 220 | |||||
| 31.9 | 3.2 | 39.1 | 1.6 | 9.1 | 2.7 | 9.2 | 3.2 | 1.23 | 0.5 | 1210 | 200 | ||||||
表1中，本发明制品1、2、3、4、6、7、9、10和12～15以及对比制品1采用CaO/SiO2重量比为1.10的合成硅酸钙作为其主要原材料，其余编号制品的主要原材料为CaO/SiO2重量比为1.35的合成硅酸钙。另外，表1所列全部结晶器用粉末均采用玻璃粉、硅藻土、锂辉石作为SiO2材料。此外，采用Na2CO3、Li2CO3、MnCO3、SrCO3、NaF、Na3AlF6、CaF2、Al2O3、MgO、LiF、TiO2、ZrO2和B2O3作为造渣材料，按表1所列的组成比例调配并用搅拌机混合均匀。此外，所有结晶器用粉末均采用碳黑和焦碳粉作为碳的来源，按表1所列比例加入。另外，本发明制品9加入了2.8wt％的金属Si，本发明制品10加入了4.4wt％的Ca-Si合金，并同样混合均匀。此外，本发明制品7是在颗粒状制品中加入20～30wt％的溶剂，形成浆状混合物，喷雾造粒并干燥后使用，该溶剂由90wt％的水和10wt％的硅酸钠构成。在本发明制品8中，加入10～16wt％由95wt％的水和5wt％的淀粉糊构成的溶剂，搅拌造粒并干燥后使用。
表2
| 粉末编号 | 钢材种类 | 连铸速度 | 拉漏 | 针孔 | 裂纹 | 粉状夹杂 | |
| 本发明制品 | 1 | H.C | 3.5 | △ | ○ | △ | ○ |
| 2 | L.C | 5.5 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 3 | L.C | 7.0 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 4 | U.L.C | 8.0 | ○ | △ | ○ | △ | |
| 5 | M.C | 6.0 | ○ | ○ | ○ | △ | |
| 6 | ULC&LC | 5.0 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 7 | L.C | 7.0 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 8 | M.C | 5.0 | ○ | ○ | △ | ○ | |
| 9 | L.C | 6.0 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 10 | UL.C&HC | 3.0 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 11 | M.C | 6.0 | ○ | △ | ○ | ○ | |
| 12 | L.C | 4.0 | ○ | △ | ○ | ○ | |
| 13 | U.L.C | 5.0 | △ | ○ | ○ | ○ | |
| 14 | L.C | 5.0 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 15 | L.C | 5.5 | △ | ○ | ○ | ○ | |
| 对比制品 | |||||||
| 1 | LC&ULC | 6.0 | × | × | × | × | |
| 2 | M.C | 4.0 | × | △ | △ | × | |
在表2的结果中，对于拉漏，○表示没有，△表示只有一次，×表示两次或多次；对于粉状夹杂，○表示缺陷比例为0％，△表示不超过1％，×表示高于1％；对于针孔和裂纹，○表示没有，△表示1个/m2，×表示2个以上/m2。例2
下表3列出了本发明制品和对比制品的混合比例、化学组成和物理性能数据，对于本发明制品和对比制品，对每种亚包晶中碳钢(碳含量：0.08～0.15wt％)进行了4～20炉次试验，结果列于表4。试验中薄板连铸速度为3.0～8.0m/分钟，对其结果进行评估。
表3.
表3中，本发明制品19、20、24和25采用CaO/SiO2重量比为1.35的合成硅酸钙作为其主要原材料，其余编号制品的主要原材料为CaO/SiO2重量比为1.10的合成硅酸钙。另外，表3所列全部结晶器用粉末均采用玻璃粉、硅藻土、锂辉石作为SiO2材料。
此外，采用Na2CO3、Li2CO3、MnCO3、SrCO3、NaF、Na3AlF6、CaF2、Al2O3、MgO、LiF、TiO2、ZrO2和B2O3作为造渣材料，按表3所列的组成比例调配并用搅拌机混合均匀。此外，所有结晶器用粉末均采用碳黑和焦碳粉作为碳的来源，按表3所列比例加入。另外，本发明制品24加入了2.5wt％的金属Si，本发明制品25中加入了4.4wt％的Ca-Si合金，并同样混合均匀。
此外，本发明制品22是在颗粒状制品中加入20～30wt％的溶剂，形成浆状混合物，喷雾造粒并干燥后使用，该溶剂由90wt％的水和10wt％的硅酸钠构成。在本发明制品24中，加入10～16wt％由95wt％的水和5wt％的淀粉糊构成的溶剂，搅拌造粒并干燥后使用。
表4.
| 粉末编号 | 连铸速度 | 拉漏 | 针孔 | 裂纹 | 粉状夹杂 | |
| 本发明制品 | 16 | 5.0 | ○ | ○ | △ | ○ |
| 17 | 7.5 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 18 | 4.5 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 19 | 4.0 | ○ | △ | ○ | ○ | |
| 20 | 3.5 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 21 | 8.0 | ○ | ○ | ○ | △ | |
| 22 | 5.0 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 23 | 4.0 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 24 | 3.0 | ○ | ○ | △ | ○ | |
| 25 | 3.5 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 26 | 6.0 | ○ | △ | ○ | ○ | |
| 27 | 5.0 | ○ | △ | ○ | ○ | |
| 28 | 5.5 | ○ | △ | ○ | ○ | |
| 29 | 5.0 | ○ | ○ | △ | ○ | |
| 30 | 6.0 | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 对比制品 | ||||||
| 3 | 5.0 | × | × | × | × | |
| 4 | 6.0 | × | × | △ | × | |
| 5 | 4.5 | × | × | × | × | |
在表4的结果中，对于拉漏，○表示没有，△表示只有一次，×表示两次或多次；对于粉状夹杂，○表示缺陷比例为0％，△表示不超过1％，×表示高于1％；对于针孔和裂纹，○表示没有，△表示1个/m2，×表示2个以上/m2。
工业应用可能性
本发明的结晶器用粉末在薄板连铸机进行连铸时，能在不造成铸造条带表面裂纹的前提下，通过降低粉末卷入结晶器的可能性，从而有效地保证连铸的稳定运行。
Claims (8)
1.一种钢的薄板连铸用结晶器用粉末，可用于3m/分钟或更高连铸速度的钢的薄板连铸方法中，该结晶器用粉末的特征在于：
该结晶器用粉末中CaO与SiO2的重量比在0.50～1.20范围内；
该结晶器用粉末含有一种或两种或多种选自碱金属、碱土金属或其它金属的氧化物、碳酸盐或氟化物中的物质，及0.5～5wt％的碳粉；
Li2O含量为1～7wt％；
氟含量为0.5～8.0wt％；
结晶温度为1000～1200℃；
1300℃时表面张力为250达因/cm或更高；
1300℃时的粘度η(泊)与铸造速度V(m/分钟)之间的关系满足下式范围：
6.0≤ηV≤100.0。
2.依据权利要求1的钢的薄板连铸用结晶器用粉末，其特征在于含有不超过6wt％的金属粉或合金粉。
3.依据权利要求1或2的钢的薄板连铸用结晶器用粉末，其特征在于该粉末中不低于90wt％的颗粒的直径小于1.5mm。
4.一种中碳钢薄板连铸用结晶器用粉末，可用于连铸速度为3m/分钟或更高的钢的薄板连铸方法中，此结晶器用粉末的特征在于：
该结晶器用粉末中CaO与SiO2的重量比在0.70～1.20范围内；
该结晶器用粉末含有一种或两种或多种选自碱金属、碱土金属或其它金属的氧化物、碳酸盐或氟化物中的物质，及0.5～5wt％的碳粉；
Li2O含量为1～7wt％；
氟含量为0.5～8.0wt％；
结晶温度为1050～1200℃；
1300℃时表面张力为250达因/cm或更高；
1300℃时的粘度η(泊)与铸造速度V(m/分钟)之间的关系满足下式范围：
6.0≤ηV≤85.0。
5.依据权利要求4的中碳钢薄板连铸用结晶器用粉末，其特征在于该中碳钢的碳含量为0.08～0.18wt％。
6.依据权利要求4或5的中碳钢薄板连铸用结晶器用粉末，其特征在于它含有不超过6wt％的金属粉或合金粉。
7.依据权利要求4或5的中碳钢薄板连铸用结晶器用粉末，其特征在于该粉末中不低于90wt％的颗粒的直径小于1.5mm。
8.依据权利要求6的中碳钢薄板连铸用结晶器用粉末，其特征在于该粉末中不低于90wt％的颗粒的直径小于1.5mm。
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