CN112828253A - 一种高锰钢用连铸保护渣 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高锰钢用连铸保护渣，连铸保护渣由以下重量百分比的组分组成：CaO：29％～37％、SiO2：19％～27％、MgO≤7％、Al2O3≤9％、Na2O：4％～10％、F：3％～9％、C：4％～8％，其余为杂质。本发明所述连铸保护渣能够从根本上遏制保护渣与钢水的反应性，保证浇铸过程中保护渣成分和性能的相对稳定，具有良好的润滑性能和传热特性，从而提高连浇炉数，减少铸坯缺陷，保证连铸机顺利生产。

Description

一种高锰钢用连铸保护渣
技术领域
本发明涉及钢坯连铸技术领域，尤其涉及一种高锰钢用连铸保护渣。
背景技术
高锰钢主要应用于海洋平台、耐磨件及汽车等。由于钢中锰的含量较高，导致高锰钢成为合金化及连铸操作过程中生产难度较高的钢种。因为锰含量变高，钢水的导热变差，热收缩系数较大，导致铸坯晶粒粗大、热应力变大。在钢水连续浇铸时，在连铸机内的钢水面上需要不断的加入保护渣，熔化的保护渣随着振动不断流入铸坯与结晶器之间，起到润滑和控制传热的作用；熔渣能够隔绝空气避免钢水氧化，未熔的固态渣对钢水具有保温作用，熔渣还能够吸收钢水中的氧化铝等夹杂物。
冶炼高锰钢时，采用现有的保护渣，熔渣不能均匀地流入结晶器与铸坯之间，铸坯表面质量恶化，使连铸不能继续进行，甚至出现漏钢事故。
公告号为CN103817302B的中国发明专利公开了“一种大圆坯耐磨高锰钢用连铸结晶器保护渣”，其保护渣由如下质量百分含量的原材料制得：硅灰石54～60％、铝钒土4～6％、碳黑3％、石墨1～2％、萤石9～12％、碳酸钠1.5～3％、碳酸锂5～7％、方解石3.5～5.5％、碳酸锰3～4％、粘合剂0.2～2％、轻烧镁砂2％～6％。该技术方案实现了结晶器中上部的弱冷和传热均匀，提高吸收夹杂效果，减少裂纹。但是，其保护渣的碱度为0.8～1.1，如保护渣熔点和粘度控制不当，容易出现漏钢事故。
发明内容
本发明提供了一种高锰钢用连铸保护渣，能够从根本上遏制保护渣与钢水的反应性，保证浇铸过程中保护渣成分和性能的相对稳定，具有良好的润滑性能和传热特性，从而提高连浇炉数，减少铸坯缺陷，保证连铸机顺利生产。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种高锰钢用连铸保护渣，由以下重量百分比的组分组成：CaO：29％～37％、SiO2：19％～27％、MgO≤7％、Al2O3≤9％、Na2O：4％～10％、F：3％～9％、C：4％～8％，其余为杂质。
一种高锰钢用连铸保护渣，由以下重量百分比的组分组成：CaO：33％、SiO2：23％、MgO：5％、Al2O3：6％、Na2O：7％、F：6％、C：6％，其余为杂质。
所述连铸保护渣的碱度为1.18～1.54。
所述连铸保护渣的物理性能满足：熔点920～1000℃，1300℃黏度0.02～0.2Pa·S。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明所述连铸保护渣可以有效抑制熔渣中析出大量的晶体，从而具有较好的传热能力和润滑效果。
2)本发明所述连铸保护渣中Al2O3含量较低，减少了保护渣中高熔点物质的生成，保持了保护渣的熔点和粘度。
具体实施方式
本发明所述一种高锰钢用连铸保护渣，由以下重量百分比的组分组成：CaO：29％～37％、SiO2：19％～27％、MgO≤7％、Al2O3≤9％、Na2O：4％～10％、F：3％～9％、C：4％～8％，其余为杂质。
一种高锰钢用连铸保护渣，由以下重量百分比的组分组成：CaO：33％、SiO2：23％、MgO：5％、Al2O3：6％、Na2O：7％、F：6％、C：6％，其余为杂质。
所述连铸保护渣的碱度为1.18～1.54。
所述连铸保护渣的物理性能满足：熔点920～1000℃，1300℃黏度0.02～0.2Pa·S。
本发明所述一种高锰钢用连铸保护渣各主要成分及含量的确定原则如下：
1、CaO能够使保护渣初始结晶能力增强，提高保护渣的析晶温度，但会在一定程度上恶化润滑性能；本发明中，CaO的重量百分含量控制在29％～37％；
2、SiO2有利于保护渣弯月面附近液渣膜的厚度维持在一定水平，从而改善润滑性能。但是，过高的SiO2容易弱化保护渣的结晶性能；本发明中，SiO2的重量百分含量控制在19％～27％。
3、MgO属于碱性金属氧化物，在保护渣中能替代部分CaO，但由于MgO自身的熔点比较高，并且容易与其他成分结合生成高熔点化合物，含量较高时候能提升熔渣的转折温度，恶化铸坯润滑。本发明中，MgO的重量百分含量不大于7％。
4、Al2O3对保护渣的粘度、结晶倾向影响比较大，随着Al2O3含量的增加，保护渣的粘度增加，结晶倾向增加；但是含量过高，容易提高熔渣的熔点和粘度，不利于润滑。本发明中，将Al2O3的重量百分含量控制在9％以内。
所述连铸保护渣的碱度为1.18～1.54，即碱度较高，可以进一步抑制熔渣中析出大量的晶体。
另外，连铸保护渣具有较高的粘度，有利于控制铸坯表面的振痕深度，同时有利于获得高表面质量的的铸坯，但过高的粘度使熔渣不能均匀地流入与铸坯之间，导致渣耗量降低，渣膜变薄，甚至部分坯壳得不到充分的润滑，容易引起振痕浅紊乱和扭曲，诱发铸坯皮下微裂纹甚至导致粘结漏钢事故，本发明中，连铸保护渣1300℃下粘度为0.11～0.2Pa·S。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
本实施例中，一种高锰钢用连铸保护渣，由以下重量百分比的组分组成：CaO：33％、SiO2：23％、MgO：5％、Al2O3：6％、Na2O：7％、F：6％、C：6％，其余为杂质。
连铸保护渣的碱度为1.32，熔点为960℃，1300℃下粘度为0.13Pa·s。
钢水开浇时，将连铸保护渣加入结晶器。钢水液面波动基本在3mm以内，拉速稳定在0.7m/min，每隔20min对渣层厚度进行测量，其厚度均在8.5～10mm，达到了理想的设计标准。
在使用连铸保护渣的浇铸过程中，保护渣均匀铺展在钢水表面。保护渣化渣均匀稳定，透气性较好，火焰分布均匀，没有团聚等现象。
本实施例中，连铸保护渣的渣耗量为0.36kg/吨钢。
观察冷却后冷态下铸坯，铸坯表面总体平整光滑无异常，振痕清晰、规则、较浅，无沾渣、卷渣现象，铸坯一级品合格率为99％以上。
【实施例2】
本实施例中，一种高锰钢用连铸保护渣，由以下重量百分比的组分组成：CaO：32％、SiO2：21％、MgO：4.2％、Al2O3：5.1％、Na2O：6％、F：5.2％、C：4.9％，其余为杂质。
连铸保护渣的碱度为1.26，熔点为947℃，1300℃下粘度为0.09Pa·s。
钢水开浇时，将连铸保护渣加入结晶器。钢水液面波动基本在3mm以内，拉速稳定在0.6m/min，每隔20min对渣层厚度进行测量，其厚度均在8.5～9.5mm，达到了理想的设计标准。
使用连铸保护渣的浇铸过程中，保护渣均匀铺展在钢水表面。保护渣化渣均匀稳定，透气性较好，火焰分布均匀，没有团聚等现象。
本实施例中，连铸保护渣的渣耗量为0.35kg/吨钢。
观察冷却后冷态下铸坯，铸坯表面总体平整光滑无异常，振痕清晰、规则、较浅，无沾渣、卷渣现象，铸坯一级品合格率为99％以上。
【实施例3】
本实施例中，一种高锰钢用连铸保护渣，由以下重量百分比的组分组成：CaO：35.1％、SiO2：24.5％、MgO：6.2％、Al2O3：6.5％、Na2O：8.5％、F：6.5％、C：7.2％，其余为杂质。
连铸保护渣的碱度为1.41，熔点为972℃，1300℃下粘度为0.15Pa·s。
钢水开浇时，将连铸保护渣加入结晶器。钢水液面波动基本在3mm以内，拉速稳定在0.65m/min，每隔20min对渣层厚度进行测量，其厚度均在8～9.5mm，达到了理想的设计标准。
在使用连铸保护渣的浇铸过程中，保护渣均匀铺展在钢水表面。保护渣化渣均匀稳定，透气性较好，火焰分布均匀，没有团聚等现象。
本实施例中，连铸保护渣的渣耗量为0.37kg/吨钢。
观察冷却后冷态下铸坯，铸坯表面总体平整光滑无异常，振痕清晰、规则、较浅，无沾渣、卷渣现象，铸坯一级品合格率为99％以上。
【实施例4】
本实施例中，一种高锰钢用连铸保护渣，由以下重量百分比的组分组成：CaO：36.1％、SiO2：22.3％、MgO：4.4％、Al2O3：7.1％、Na2O：5.1％、F：5.2％、C：5.8％，其余为杂质。
连铸保护渣的碱度为1.32，熔点为975℃，1300℃下粘度为0.15Pa·s。
钢水开浇时，将连铸保护渣加入结晶器。钢水液面波动基本在3mm以内，拉速稳定在0.6m/min，每隔20min对渣层厚度进行测量，其厚度均在9～10mm，达到了理想的设计标准。
在使用连铸保护渣的浇铸过程中，保护渣均匀铺展在钢水表面。保护渣化渣均匀稳定，透气性较好，火焰分布均匀，没有团聚等现象。
本实施例中，连铸保护渣的渣耗量为0.33kg/吨钢。
观察冷却后冷态下铸坯，铸坯表面总体平整光滑无异常，振痕清晰、规则、较浅，无沾渣、卷渣现象，铸坯一级品合格率为99％以上。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高锰钢用连铸保护渣，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：CaO：29％～37％、SiO2：19％～27％、MgO≤7％、Al2O3≤9％、Na2O：4％～10％、F：3％～9％、C：4％～8％，其余为杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高锰钢用连铸保护渣，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：CaO：33％、SiO2：23％、MgO：5％、Al2O3：6％、Na2O：7％、F：6％、C：6％，其余为杂质。
3.根据权利要求1或2所述的一种高锰钢用连铸保护渣，其特征在于，所述连铸保护渣的碱度为1.18～1.54。
4.根据权利要求1或2所述的一种高锰钢用连铸保护渣，其特征在于，所述连铸保护渣的物理性能满足：熔点920～1000℃，1300℃黏度0.02～0.2Pa·S。
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