CN110315037B

CN110315037B - 一种防止中间包融损覆盖剂及应用

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Publication number: CN110315037B
Application number: CN201810273422.4A
Authority: CN
Inventors: 赵显久; 吴杰; 姜立新; 唐惠中
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: CN110315037A

Abstract

本发明提供了一种防止中间包融损覆盖剂，包括预熔料和吸附物；所述预熔料由以下重量百分比的成分组成：CaO：50‑65％，Al₂O₃：20‑31％，MgO：10％‑18％，SiO₂：7.5‑12.5％，C：2.5％‑3％；熔点为1300‑1450℃；所述预熔料和吸附物的质量比为5‑6:1‑2。本发明的防止中间包融损覆盖剂，可广泛使用于连续铸钢中生产的工序，减少开浇异常，稳定连续浇注的特点。可以有效防止中间包涂料的融损。未采用本发明的技术方案前，中间包融损的深度可达20mm‑30mm，实施后深度基本就在2mm以内，基本解决了融损问题。

Description

一种防止中间包融损覆盖剂及应用

技术领域

本发明涉及连续铸钢机械中连铸辅料的应用领域，特别是连铸浇钢过程中使用覆盖剂。

背景技术

在连铸过程中，覆盖剂的作用，是防止氧化，并将钢水的夹杂物进行吸附。其中吸附的主要成分是CAO来完成。

公开(公告)号：CN103111592A，中间包覆盖剂，覆盖剂按重量百分比计包含40％-50％的CaO、25％-35％的Al2O3、1％-8％的MgO、小于5％的SiO2、1％-10％的CaF2、1％-5％的Na2O以及余量不可避免的杂质。该专利，MgO含量过低，容易发生中间包涂层的侵蚀。而且有CaF2这种低熔点物质，更容易发生涂层的熔损。

公开(公告)号CN103372636A，一种超低碳钢用双层中间包覆盖剂，覆盖剂有两层，其中下层为SiO23.7±5％，MgO7±2％，CaO41.5±5％，Al2O36±2％，Fe2O3≤3％，C≤1.0％，碱度R为1.12±0.15。主要用于连铸生产超低碳钢的中包钢水保护,实现在保证中包钢水不增C和良好的保温效果的同时有效防止钢液吸氮和钢水二次氧化。这里面，还是存在MgO成分不足，而且CaO不足，不能有效吸附Al2O3。

目前的覆盖剂，主要问题是不能保证涂层的防止侵蚀的问题。在钢铁企业的连铸工序中，经常发生中间包的侵蚀情况。中间包融损非常严重。侵蚀后的中间包，造成了钢水的纯净度的下降。

目前覆盖剂的主要成分配比，如下表所示。

成分

CaO

Al2O3

MgO

SiO2

熔点

烧损

比例

45±3

25±3

10±3

<＝2.5

1380

12.8

目前的覆盖剂主要存在有几个方面的问题。其中一个主要的问题是吸附能力不足，而且最为关键的是不能防止中间包涂层的侵蚀。为了保证钢水的纯净度且保证中间包涂层的侵蚀，需要技术上的突破。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种可以保证钢水的纯净度且保证中间包涂层的侵蚀的覆盖剂。同时还提供该覆盖剂在防止中间包涂层侵蚀方面的应用。

本发明的技术方案是，一种防止中间包融损覆盖剂，包括预熔料和吸附物；所述预熔料由以下重量百分比的成分组成：CaO：50-65％，Al₂O₃：20-31％，MgO：10％-18％，SiO₂：7.5-12.5％，C：2.5％-3％；熔点为1300-1450℃；

所述预熔料和吸附物的质量比为5-6:1-2。

为了可以持续保证熔融特性，不结壳，碳的主要作用是骨架作用，可以持续融化，避免覆盖剂在钢水表面结壳；

根据本发明的防止中间包融损覆盖剂，优选的是，所述吸附物选自镁砂，是矿物质煅烧而成，其中MgO的比例为95％以上。

进一步地，所述矿物质选自菱镁矿，煅烧温度为700-950℃。

也可以选择其他富含MgO成分的矿石，这里的优选主要是从成本考虑。菱镁矿成本低，MgO含量较高。

根据本发明的防止中间包融损覆盖剂，优选的是，所述预熔料选自硅灰石，高岭土中的一种或两种。

根据本发明的防止中间包融损覆盖剂，优选的是，所述覆盖剂包括以下重量百分比的成分：CaO：55-62％，Al₂O₃：25-30％，SiO₂：7.5-10％；MgO：12-16％，C：2.5％-2.8％。

本发明还提供了上述覆盖剂在防止中间包融损方面的应用。

各个成分中，CaO是碱性物质，起到吸附钢水力里面夹杂物，尤其是吸附Al₂O₃作用。Al₂O₃的作用是成分配比中，加入此项成分，起到低熔点作用。SiO₂是成分中不可避免的成分，一般以杂质形式出现，但是加入该成分，也可以一定程度降低覆盖剂成分的熔点。MgO的作用，起到绝热保温作用，也可以起到防止侵蚀作用。

钢包钢水在浇注末期，包内大包的顶渣可能要流入到中间包，大包顶渣有高氧化性的FeO及SiO2，将会与中间包涂层(涂层主要成分是MgO)发生反应，生成复合相。具体反应过程，可以见下面公式1、2、3三个公式。如果在中间包覆盖剂，增加涂层同样成分MgO，则让反应式1-3三个反应式，提前发生，生产的复合相，吸收MgO到饱和，则不再与MgO再发生反应。不再反应，则中间包侵蚀就不再发生，或可以很大程度减少.

本发明有四个重点强调的技术方案：

对于长水口位置。一般为侵蚀，烧结，的主要区域。烧结之后呈现出黑色物相组分。侵蚀主要是比较深的一条渣线。还有涂层的剥落。随着浇注时间的延长，关于长水口的侵蚀，侵蚀过程，在长水口注流部(见图1)，随着钢水的翻滚，氧气气氛下：

Fe₂O₃+MgO＝MgO.Fe₂O₃ (1)

这是在TD浇注初期炉次，主要的侵蚀过程。主要生成的MF镁铁矿相，是胶合相。在后续大包关闭，有少量的炉渣流下。伴随着SiO2的进入TD内，以及涂层的SiO2及覆盖剂内部的SiO2，CaO/SiO2比值所谓的R值的降低，对中间包涂层，造成了持续性的侵蚀，生成镁黄长石(C2MS，熔点1450)，镁橄榄石(C3MS，熔点1550)，反应过程如下：

2CaO+MgO+SiO₂＝2CaO.MgO.SiO₂ (2)

3CaO+MgO+SiO₂＝3CaO.MgO.SiO₂ (3)

从以上(1)-(3)反应式中，是一个动态变化，如果要使得反应向左进行，需要在覆盖剂中增添MgO含量。减少液面的翻腾，并加入镁质覆盖剂，则可以使得烧结现象得以缓解。从大包注流孔位置，比较深颜色的烧结现象看，如果加入镁质，可以变为黄色。

一、按照能吸附，好铺展，能防止氧化的措施。进行成分的配比。并进行成分的预融。

二、将覆盖剂的成分按照比例进行混合。其中材料来源优选硅灰石，以及高岭土等。

三、再将上述预熔料，与镁砂按比例混合，进行成分再次配比。进行混装。

本发明的有益效果

本发明的防止中间包融损覆盖剂，可广泛使用于连续铸钢中生产的工序，减少开浇异常，稳定连续浇注的特点。可以有效防止中间包涂料的融损。未采用本发明的技术方案前，中间包融损的深度可达20mm-30mm，实施后深度基本就在2mm以内，基本解决了融损问题。

附图说明

图1是中间包结构示意图。

1是大包；2是长水口，长水口的下方即是注流部；3是中间包；4是结晶器。

具体实施方式

实施例1

防止中间包融损覆盖剂，按照技术方案，按照技术说明的成分的重要的组成部分，进行下面的工艺进行制作。

1、制备预熔料。按照58％的CaO，22％的Al₂O₃，10％的MgO，8％的SiO₂和2％的C进行成分的配比。其中CaO和Al₂O₃可以使用硅灰石进行作为来料来源。

2、制备镁砂。采用菱镁矿，烧结温度控制700-950度，制备出来的纯度达到95％以上的MgO的主要成分，作为中间包内预熔料的吸附物。预熔料与镁砂的混合质量比为5:1.

3、将上述制备的预熔料与镁砂，进行机械的混合，造成中间包防止侵蚀的中间包覆盖剂。

使用前，中间包融损的深度可达20mm-30mm，实施后深度基本就在2mm以内，基本解决了融损问题。

实施例2

1、制备预熔料。按照55％的CaO，24％的Al₂O₃，11％的MgO，及7.5％的SiO₂，2.5％的C进行成分的配比。其中CaO和Al2O3可以使用硅灰石进行作为来料来源。

2、制备镁砂。采用菱镁矿，烧结温度控制700-950度，制备出来的纯度达到95％以上的MgO的主要成分，作为中间包内预熔料的吸附物。预熔料与镁砂的混合质量比为6:1.

实施例3

1、制备预熔料。按照52.5％的CaO，23％的Al₂O₃，11％的MgO，及10％的SiO₂，3.5％的C进行成分的配比。其中CaO和Al2O3可以使用硅灰石进行作为来料来源。

2、制备镁砂。采用菱镁矿，烧结温度控制700-950度，制备出来的纯度达到95％以上的MgO的主要成分，作为中间包内预熔料的吸附物。预熔料与镁砂的混合质量比为3:1.

Claims

1.一种防止中间包融损覆盖剂，其特征在于：包括预熔料和吸附物；所述预熔料由以下重量百分比的成分组成：CaO：50-65％，Al₂O₃：20-31％，MgO：10％-18％，SiO₂：7.5-12.5％，C：2.5％-2.8％；熔点为1300-1450℃；

所述预熔料和吸附物的质量比为5-6:1-2；所述吸附物选自镁砂，是矿物质煅烧而成，其中MgO的比例为95％以上。

2.根据权利要求1所述的防止中间包融损覆盖剂，其特征在于：所述矿物质选自菱镁矿，煅烧温度为700-950℃。

3.根据权利要求1所述的防止中间包融损覆盖剂，其特征在于：所述预熔料选自硅灰石，高岭土中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的防止中间包融损覆盖剂，其特征在于：所述预熔料包括以下重量百分比的成分：CaO：55-62％，Al₂O₃：25-30％，SiO₂：7.5-10％；MgO：12-16％，C：2.5％-2.8％。

5.权利要求1所述覆盖剂在防止中间包融损方面的应用。