CN117182012A - 一种φ1000～1200mm连铸用保护渣及其应用 - Google Patents
一种φ1000～1200mm连铸用保护渣及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117182012A CN117182012A CN202311263534.9A CN202311263534A CN117182012A CN 117182012 A CN117182012 A CN 117182012A CN 202311263534 A CN202311263534 A CN 202311263534A CN 117182012 A CN117182012 A CN 117182012A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- powder
- casting
- continuous casting
- slag
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 97
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 85
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 55
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 31
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 19
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 12
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 35
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 24
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 19
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 17
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 17
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 6
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 6
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims description 5
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 15
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 34
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 3
- 229910052661 anorthite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- GWWPLLOVYSCJIO-UHFFFAOYSA-N dialuminum;calcium;disilicate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GWWPLLOVYSCJIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229910001678 gehlenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910017639 MgSi Inorganic materials 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本发明提供了一种φ1000～1200mm连铸用保护渣及其应用，涉及炼钢辅料技术领域，包括4～8份萤石、3～10份水泥熟料、1～4份白碱、22～30份焦炭粉、1～6份膨润土、8～14份铝矾土粉、8～15份镁橄榄石粉、32～42份高炉渣粉和2～3份粘结剂；通过提高碳的占比，有效缓解了液面大断面不同部位温度场的差异，使连铸坯中间缩松现象得以消除；通过提高Al2O3和MgO的占比，使配制出的保护渣的二元碱度减小、熔化温度提高、结晶温度提高，结合提高焦炭粉的加入量，不仅能控制熔速，还能控制保护渣在结晶器中的三层结构，使液渣层厚度合适，烧结层厚度小，无大渣条现象；连铸坯壳表面不易产生缺陷，整体缺陷较少。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢辅料技术领域，尤其是涉及一种φ1000～1200mm连铸用保护渣及其应用。
背景技术
现有技术中φ1000-1200mm圆断面的中碳合金钢连铸坯因其断面大、拉速低，钢水凝固时间长，凝固组织柱状晶易发达，在拉坯应力的影响下，除容易产生表面纵裂和横裂现象，还容易产生皮下的微裂纹，这种连铸坯的纵裂和横裂及皮下的微裂纹，在后续的冲压锻造过程中会进一步扩展，造成成材率下降，废品率上升，如何解决上述连铸坯的纵裂和横裂及皮下的微裂纹缺陷问题成为目前冶金界的瓶颈问题。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种连铸用保护渣，能够消除连铸坯中心缩松现象且连铸坯壳表面不易产生缺陷，整体缺陷较少，至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
本发明的目的之二在于提供一种连铸用保护渣在φ1000～1200mm圆坯中碳合金钢的连铸中的应用。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种φ1000～1200mm连铸用保护渣，按重量份数计，所述保护渣的每100份原料中包括4～8份萤石、3～10份水泥熟料、1～4份白碱、22～30份焦炭粉、1～6份膨润土、8～14份铝矾土粉、8～15份镁橄榄石粉、32～42份高炉渣粉和2～3份粘结剂。
进一步的，按照重量百分数计，所述保护渣的化学成分包括：18～23％的CaO、21～25％的SiO2、12～17％的Al2O3、0.7～2.5％的Na2O、2～4％的F-、5.0～10.0％的MgO、0.3～2％的Fe2O3以及20～25％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
进一步的，按照重量百分数计，所述保护渣的化学成分包括：19.5～21.5％的CaO、22.5～24.5％的SiO2、13.5～15.5％的Al2O3、0.7～2.5％的Na2O、2.0～3.5％的F-、6.0～9.0％的MgO、0.4～1.8％的Fe2O3以及21～24％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
进一步的，按照重量百分数计，所述保护渣的化学成分包括：21.50％的CaO，23.57％的SiO2，14.06％的Al2O3，1.9％的Na2O，2.05％的F-，7.88％的MgO，0.9％的Fe2O3及23.4％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
进一步的，所述保护渣的二元碱度为0.8～1.0。
进一步的，所述保护渣的熔点为1250～1300℃。
进一步的，所述保护渣在1300℃下的粘度为1.3～2.5Pa·s，析晶率为20～30％。
进一步的，所述粘结剂包括糊精、淀粉和羧甲基纤维素中的至少一种。
第二方面，本发明还提供了如前述实施方式任一项所述的一种φ1000～1200mm连铸用保护渣在φ1000～1200mm圆坯中碳合金钢连铸中的应用。
第三方面，本发明还提供了一种φ1000～1200mm连铸方法，应用前述实施方式任一项所述的保护渣，所述连铸方法的拉速为0.10～0.20m/min。
本发明提供的保护渣应用于圆坯中碳合金钢的连铸生产，与常规不同的是，未采用高碱度、高熔化温度、高结晶温度、同时具有低粘度的保护渣，去满足常规意义上的包晶钢保护渣的要求；而是根据本申请应用场景中拉速极低的特点，单一选用焦炭粉作为保护渣碳原料，起到保温和控制保护渣熔速的作用，通过添加22～30份的焦炭粉提高碳的占比，有效缓解液面大断面不同部位温度场的差异，有利于大断面圆坯中间的补缩能力，使连铸坯中间缩松现象得以消除；通过增加焦炭粉的加入量，提高焦炭粉的分散能力和在高温下控制熔速能力；同时，通过添加8～14份铝矾土和8～15份镁橄榄石粉，提高Al2O3和MgO的占比，使配制出的保护渣的二元碱度减小、熔化温度提高、结晶温度提高，并且粘度也显著提高，结合提高焦炭粉的加入量，不仅可以控制熔速，还可以控制保护渣在结晶器中的三层结构，使液渣层厚度合适，烧结层厚度小，无大渣条现象。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本申请提供的φ1000～1200mm连铸用保护渣及其应用进行具体说明。
第一方面，本发明提供了一种φ1000～1200mm连铸用保护渣，按重量份数计，所述保护渣的每100份原料中包括4～8份萤石、3～10份水泥熟料、1～4份白碱、22～30份焦炭粉、1～6份膨润土、8～14份铝矾土粉、8～15份镁橄榄石粉、32～42份高炉渣粉和2～3份粘结剂。
其中，萤石的用量例如可以为，但不限于4份、5份、6份、7份或8份，也可以为4～8份范围内的其它任意值。
水泥熟料的用量例如可以为，但不限于3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份，也可以为3～10份范围内的其它任意值。
白碱的用量例如可以为，但不限于1份、2份、3份或4份，也可以为1～4份范围内的其它任意值。
焦炭粉的用量例如可以为，但不限于22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份，也可以为22～30份范围内的其它任意值。
膨润土的用量例如可以为，但不限于1份、2份、3份、4份、5份或6份，也可以为1～6份范围内的其它任意值。
铝矾土粉的用量例如可以为，但不限于8份、9份、10份、11份、12份、13份或14份，也可以为8～14份范围内的其它任意值。
镁橄榄石粉的用量例如可以为，但不限于8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份，也可以为8～15份范围内的其它任意值。
高炉渣粉的用量例如可以为，但不限于32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份或42份，也可以为32～42份范围内的其它任意值。
粘结剂的用量例如可以为，但不限于2份或3份，也可以为2～3份范围内的其它任意值。
本发明保护渣使用22～30份焦炭粉，是因为通常使用的炭黑加石墨作为碳原料虽然能控制保护渣熔速，但无法保证保护渣的总碳量处于高占比，导致保护渣在结晶器内的炭燃烧量就不足，通过添加22～30份的焦炭粉能够提高总碳量的占比，碳燃烧具有增加热量的作用，能够保证结晶器内液面热量不高于碳燃烧补充的热量，使结晶器中间温度不降低，有效缓解液面大断面不同部位温度场的差异，有利于大断面圆坯中间的补缩能力，使连铸坯中间缩松现象得以消除；通过增加焦炭粉的加入量，提高焦炭粉的分散能力和在高温下控制熔速能力；同时，通过添加8～14份铝矾土和8～15份镁橄榄石粉，提高Al2O3和MgO的占比，使配制出的保护渣的二元碱度减小、熔化温度提高、结晶温度提高，并且粘度也显著提高，采用熔化温度、结晶温度和粘度均较高的保护渣，能控制流入连铸坯壳与结晶器壁之间的充填量，结合提高焦炭粉的加入量，不仅可以控制熔速，还可以控制保护渣在结晶器中的三层结构，使液渣层厚度合适，烧结层厚度小，无大渣条现象。
在优选的实施方式中，按照重量百分数计，所述保护渣的化学成分包括：18～23％的CaO、21～25％的SiO2、12～17％的Al2O3、0.7～2.5％的Na2O、2～4％的F-、5.0～10.0％的MgO、0.3～2％的Fe2O3以及20～25％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
通过提高Al2O3和MgO的占比，使保护渣粘度提高，高粘度与低拉速的配合，使渣膜厚度适中，Al2O3会产生钙铝黄长石(2CaO.Al2O3.SiO2)晶体，MgO也会产生钙镁黄长石(Ca2MgSi2O7)晶体，传热均匀，连铸坯壳表面不易产生缺陷，整体缺陷较少。其中，CaO的含量例如可以为，但不限于18％、19％、20％、21％、22％或23％，也可以为18～23％范围内的其它任意值。
SiO2的含量例如可以为，但不限于21％、22％、23％、24％或25％，也可以为21～25％范围内的其它任意值。
Al2O3的含量例如可以为，但不限于12％、13％、14％、15％、16％或17％，也可以为12～17％范围内的其它任意值。
Na2O的含量例如可以为，但不限于0.7％、1.0％、1.5％、2.0％或2.5％，也可以为0.7～2.5％范围内的其它任意值。
F-的含量例如可以为，但不限于2％、3％或4％，也可以为2～4％范围内的其它任意值。
MgO的含量例如可以为，但不限于5％、6％、7％、8％、9％或10％，也可以为5.0～10.0％范围内的其它任意值。
Fe2O3的含量例如可以为，但不限于0.3％、1％、1.5％或2％，也可以为0.3～2％范围内的其它任意值。
C的含量例如可以为，但不限于20％、21％、22％、23％、24％或25％，也可以为20～25％范围内的其它任意值。
需要说明的是，保护渣的成分检测，除C外，其余化学成分检测需通过酸溶，所有碳酸盐类物质，都将挥发掉CO2挥发性物质，此部分统称为挥发分；
在优选的实施方式中，所述保护渣的化学成分包括：19.5～21.5％的CaO、22.5～24.5％的SiO2、13.5～15.5％的Al2O3、0.7～2.5％的Na2O、2.0～3.5％的F-、6.0～9.0％的MgO、0.4～1.8％的Fe2O3以及21～24％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
在优选的实施方式中，所述保护渣的化学成分包括：21.50％的CaO，23.57％的SiO2，14.06％的Al2O3，1.9％的Na2O，2.05％的F-，7.88％的MgO，0.9％的Fe2O3及23.4％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
在优选的实施方式中，所述保护渣的二元碱度为0.8～1.0。
在优选的实施方式中，所述保护渣的熔点为1250～1300℃。
在优选的实施方式中，所述保护渣在1300℃下的粘度为1.3～2.5Pa·s，析晶率为20～30％。
通过选用低于常规的圆坯保护渣的二元碱度，提高Al2O3和MgO的占比，达到提高保护渣的熔点和粘度的作用，以实现控制保护渣液渣层厚度及整体保护渣有合适的三层结构，并减小析出枪晶石的能力，减少枪晶石对析晶比率过大的影响的目的，使保护渣性能变化降低，有利于保护渣控制传热的稳定性，适当增加钙铝黄长石和钙镁黄长石析晶率，且析晶率相对稳定，既保证连铸坯壳与结晶器壁之间的良好润滑，同时，还能适当控制坯壳的传热，使连铸坯表面质量也得到可靠保证。
在优选的实施方式中，所述粘合剂包括糊精、淀粉和羧甲基纤维素中的至少一种。
基于本发明提供的φ1000～1200mm连铸用保护渣的有益效果，第二方面，本发明还提供了如前述实施方式任一项所述的一种φ1000～1200mm连铸用保护渣在φ1000～1200mm圆坯中碳合金钢连铸中的应用。
基于本发明提供的φ1000～1200mm连铸用保护渣的有益效果，第三方面，本发明还提供了一种φ1000～1200mm连铸方法，应用前述实施方式任一项所述的保护渣，所述连铸方法的拉速为0.10～0.20m/min。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明，实施例中的材料为根据现有方法制备而得，或直接从市场上购得。
实施例1
本实施例提供一种φ1000～1200mm连铸用保护渣，按重量份数计，其原料包括：4份萤石、6份水泥熟料、3份白碱、26份焦炭粉、3份膨润土、10份镁橄榄石粉、10份铝矾土粉、36份高炉渣粉、2份淀粉。
所得的保护渣中含有如下质量百分比的化学成分：21.50％的CaO，23.57％的SiO2，14.06％的Al2O3，1.9％的Na2O，2.05％的F-，7.88％的MgO，0.9％的Fe2O3及23.4％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.92，熔化温度为1258℃，1300℃下的粘度为1.9Pa·s，析晶率24％。
实施例2
本实施例提供的φ1000～1200mm连铸用保护渣各原料的纯度和细度均同实施例1，区别仅在于，原料的用量不同。
按重量份数计，其原料包括5份萤石、8份水泥熟料、4份白碱、24份焦炭粉、1份膨润土、11份镁橄榄石粉、13份铝矾土粉、32份高炉渣粉、2份羧甲基纤维素。
按质量百分数计，所得的保护渣中含有以下化学成分：22.34％的CaO，22.78％的SiO2，16.66％的Al2O3，2.43％的Na2O，2.45％的F-，8.21％的MgO，0.9％的Fe2O3及21.6％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/S iO2)为0.98，熔化温度为1245℃，1300℃下的粘度为2.45Pa·s，析晶率28％。
实施例3
本实施例提供的φ1000～1200mm连铸用保护渣各原料的纯度和细度均同实施例1，区别仅在于，原料的用量不同。
按重量份数计，其原料包括8份萤石、4份水泥熟料、1份白碱、24份焦炭粉、6份膨润土、14份镁橄榄石粉、8份铝矾土粉、33份高炉渣粉、2份糊精。
按质量百分数计，所得的保护渣中含有以下化学成分：21.05％的CaO，24.42％的SiO2，12.90％的Al2O3，0.71％的Na2O，3.81％的F-，9.32％的MgO，0.81％的Fe2O3及21.7％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.86，熔化温度为1289℃，1300℃下的粘度为1.41Pa·s，析晶率21％。
试验例1不同焦炭粉添加量对保护渣性能影响
本试验例选取实施例1制备的保护渣进行试验，设置对比例1、对比例2和对比例5。
对比例1：
本对比例提供的φ1000～1200mm连铸用保护渣各原料的纯度和细度均同实施例1，主要区别在于：焦炭粉的用量不同，通过调整相应用量的高炉渣粉补足。
本对比例原料包括：4份萤石、6份水泥熟料、3份白碱、32份焦炭粉、3份膨润土、10份镁橄榄石粉、10份铝矾土粉、30份高炉渣粉、2份淀粉。
按质量百分数计，所得的保护渣中含有以下重量份的化学成分：17.89％的CaO，21.03％的SiO2，12.94％的Al2O3，1.94％的Na2O，2.16％的F-，7.21％的MgO，1.23％的Fe2O3及30.6％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
对比例1的保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.9，熔化温度为1312℃，1300℃下的粘度为2.53Pa·s，析晶率16％。
对比例2：
本对比例提供的φ1000～1200mm连铸用保护渣各原料的纯度和细度均同实施例1，区别在于：焦炭粉原料的用量不同，通过调整相应用量的高炉渣粉补足。
本对比例原料包括：4份萤石、6份水泥熟料、3份白碱、18份焦炭粉、3份膨润土、10份镁橄榄石粉、10份铝矾土粉、44份高炉渣粉、2份淀粉。
按质量百分数计，所得的保护渣中含有以下重量份的化学成分：24.51％的CaO，26.34％的SiO2，15.27％的Al2O3，1.94％的Na2O，2.31％的F-，8.67％的MgO，0.76％的Fe2O3及16.2％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.93，熔化温度为1227℃，1300℃下的粘度为1.94Pa·s，析晶率35％。
对比例5
本对比例提供的φ1000～1200mm连铸用保护渣各原料的纯度和细度均同实施例1，区别在于：碳源选用由炭黑和石墨组成的复合碳源，替代实施例1中的焦炭粉，具体的炭黑和石墨添加比例为1：8。
按质量百分数计，所得的保护渣中含有以下重量份的化学成分：18％的CaO，19.5％的SiO2，14.1％的Al2O3，1.9％的Na2O，2.5％的F-，7.7％的MgO，1.9％的Fe2O3及23.5％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.92，熔化温度为1260℃，1300℃下的粘度为1.95Pa·s，析晶率25％。
将实施例1、对比例1、对比例2和对比例5制备的φ1000～1200mm连铸用保护渣作为试验渣，在国内某钢厂1200圆坯生产线进行试验，实施例1试验渣编号XLY～1，对比例1试验渣编号XLY～4，对比例2试验渣编号XLY～5，对比例5试验渣编号XLY～8，试验工艺参数：钢种14MnVNb，拉速0.15m/min。共试验保护渣1T。
试验具体结果如表1所示。
表1不同焦炭粉添加量的保护渣性能测试结果
由表1可知，采用本发明实施例1提供的保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好，在总渣层控制35～60mm情况下，液渣层厚度合适，三层融化结构明显稳定，全浇次6炉生产稳定，试验生产出的铸坯酸洗低倍坯面振痕清晰无凌乱，无凹坑、渣坑、裂纹等缺陷，经检测组织分布均质合理，全部为合格部件。
但是，对比例1中进一步提高了焦炭粉的添加量，导致在结晶器内熔化过慢，液渣层厚度减小，烧结层厚度为3-5mm，造成铸坯表面凹陷、渣坑、裂纹等缺陷，甚至造成连铸报警现象，连铸不得不中断，临时停浇，铸坯报废率较高；对比例2中降低了焦炭粉的添加量，导致在结晶器内熔化过快，烧结层厚度为20-25mm，渣面结块现象严重，渣条偏大，影响液渣流入不均匀，造成铸坯表面凹陷、渣坑、裂纹等缺陷，铸坯报废率高，还有可能造成连铸报警，影响正常连铸顺行；对比例5中将配碳焦粉改为炭黑和石墨复合碳源，导致熔速太慢，液渣不能满足要消耗要求，铸坯表面存在渣坑。
试验例2不同镁橄榄石粉添加量对保护渣性能影响
本试验例选取实施例2制备的保护渣进行试验，设置对比例3。
对比例3：
本对比例提供的φ1000～1200mm连铸用保护渣各原料的纯度和细度均同实施例2，主要区别在于：镁橄榄石粉原料的用量不同。
本对比例原料包括：5份萤石、8份水泥熟料、4份白碱、24份焦炭粉、1份膨润土、6份镁橄榄石粉、13份铝矾土粉、37份高炉渣粉、2份羧甲基纤维素。
按质量百分数计，所得的保护渣中含有以下重量份的化学成分：24.23％的CaO，22.16％的SiO2，17.39％的Al2O3，2.43％的Na2O，2.41％的F-，2.85％的MgO，0.7％的Fe2O3及21.6％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为1.08，熔化温度为1235℃，1300℃下的粘度为1.19Pa·s，析晶率15％。
将实施例2和对比例3制备的φ1000～1200mm连铸用保护渣作为试验渣，在国内某钢厂1200圆坯生产线进行试验，实施例2的试验渣编号XLY～2，对比例3的试验渣编号XLY～6，试验工艺参数：钢种16MnVH，拉速0.15m/min。共试验保护渣1T。
试验具体结果如表2所示。
表2不同镁橄榄石粉添加量的保护渣性能测试结果
由表2可知，采用本发明实施例2提供的保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好，在总渣层控制35～60mm情况下，液渣层厚度合适，结晶器内轻微渣条和结块现象，三层融化结构清晰，全浇次7炉生产稳定，试验生产出的铸坯酸洗低倍坯面振痕清晰无凌乱，无凹坑、渣坑、裂纹等缺陷，经检测全部为合格部件。
但是，对比例3中降低了镁橄榄石粉添加量，导致在结晶器内铺展性较好、流动性较好，液渣层偏薄，浇铸过程中易出现润滑不均匀，传热过快，热流曲线不稳，且浇铸出的铸坯表面不光滑,酸洗后有中心凹陷纵裂缺陷，经分析主要是钙镁黄长石降低，析晶率低，渣膜传热较快，铸坯裂纹增多，报废率增加。
试验例3不同铝矾土粉添加量对保护渣性能影响
本试验例选取实施例3制备的保护渣进行试验，设置对比例4。
对比例4：
本对比例提供的φ1000～1200mm连铸用保护渣各原料的纯度和细度均同实施例3，主要区别在于：铝矾土粉的用量不同。
本对比例原料包括：8份萤石、4份水泥熟料、1份白碱、24份焦炭粉、6份膨润土、14份镁橄榄石粉、5份铝矾土粉、36份高炉渣粉、2份糊精。
按质量百分数计，所得的保护渣中含有以下重量份的化学成分：22.47％的CaO，25.23％的SiO2，10.07％的Al2O3，0.67％的Na2O，3.76％的F-，9.61％的MgO，0.58％的Fe2O3及21.7％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.88，熔化温度为1299℃，1300℃下的粘度为1.26Pa·s，析晶率5％。
将实施例3和对比例4制备的φ1000～1200mm连铸用保护渣作为试验渣在国内某钢厂1200圆坯生产线进行试验，实施例3的试验渣编号XLY～3，对比例4的试验渣编号XLY～7，试验工艺参数：钢种16MnVH，拉速0.15m/min。共试验保护渣1T。
试验具体结果如表3所示。
表3不同铝矾土粉添加量对保护渣性能影响
由表3可知，采用本发明实施例3提供的保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好，液渣层厚度稍偏薄，结晶器内无渣条结块现象，三层融化结构烧结层不明显，全浇次6炉生产稳定，试验生产出的铸坯酸洗低倍坯面振痕偏深，有小渣坑缺陷，但无裂纹，经检测组织分布合理,全部为合格部件。
但对比例4中降低了铝矾土粉添加量，导致因粘度较低，使用中消耗量明显增加，铸坯出现较深振痕，在波谷处产生较多横裂纹，铸坯质量修磨率上升20％。
综上所述，本发明提供的保护渣适用于φ1000～1200mm圆坯中碳合金钢用钢件连铸生产，原材料选择及性能指标设计合理，能够在φ1000～1200mm圆坯中碳合金钢连铸过程起到良好的润滑和控制传热作用，且由于熔渣中提高的焦炭粉的添加量，使连铸坯中心无组织缩松现象的发生，选择比较高占比的Al2O3和MgO，提高保护渣的熔点，其渣面熔化反应正常，并提高保护渣的粘度，使连铸坯坯壳生长均匀、稳定，连铸坯整体质量稳定，生产顺行，铸坯检查无废品出现。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种连铸用保护渣，其特征在于，按重量份数计，所述保护渣的每100份原料中包括4～8份萤石、3～10份水泥熟料、1～4份白碱、22～30份焦炭粉、1～6份膨润土、8～14份铝矾土粉、8～15份镁橄榄石粉、32～42份高炉渣粉和2～3份粘结剂。
2.根据权利要求1所述的一种连铸用保护渣，其特征在于，按照重量百分数计，所述保护渣的化学成分包括：18～23％的CaO、21～25％的SiO2、12～17％的Al2O3、0.7～2.5％的Na2O、2～4％的F-、5.0～10.0％的MgO、0.3～2％的Fe2O3以及20～25％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的一种连铸用保护渣，其特征在于，按照重量百分数计，所述保护渣的化学成分包括：19.5～21.5％的CaO、22.5～24.5％的SiO2、13.5～15.5％的Al2O3、0.7～2.5％的Na2O、2.0～3.5％的F-、6.0～9.0％的MgO、0.4～1.8％的Fe2O3以及21～24％的C，余量为挥发分和不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述的一种连铸用保护渣，其特征在于，按照重量百分数计，所述保护渣的化学成分包括：21.50％的CaO、23.57％的SiO2、14.06％的Al2O3、1.9％的Na2O，2.05％的F-、7.88％的MgO、0.9％的Fe2O3及23.4％的C，挥发分和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种连铸用保护渣，其特征在于，所述保护渣的二元碱度为0.8～1.0。
6.根据权利要求5所述的一种连铸用保护渣，其特征在于，所述保护渣的熔点为1250～1300℃。
7.根据权利要求6所述的一种连铸用保护渣，其特征在于，所述保护渣在1300℃下的粘度为1.3～2.5Pa·s，析晶率为20～30％。
8.根据权利要求7所述的一种连铸用保护渣，其特征在于，所述粘结剂包括糊精、淀粉和羧甲基纤维素中的至少一种。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种连铸用保护渣在φ1000～1200mm圆坯中碳合金钢连铸中的应用。
10.一种连铸方法，其特征在于，应用权利要求1-8任一项所述的保护渣，所述/>连铸方法的拉速为0.10～0.20m/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311263534.9A CN117182012A (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种φ1000～1200mm连铸用保护渣及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311263534.9A CN117182012A (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种φ1000～1200mm连铸用保护渣及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117182012A true CN117182012A (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=89001596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311263534.9A Pending CN117182012A (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种φ1000～1200mm连铸用保护渣及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117182012A (zh) |
-
2023
- 2023-09-27 CN CN202311263534.9A patent/CN117182012A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101745615B (zh) | 大方坯低碳钢连铸结晶器功能保护材料 | |
| CN110976797B (zh) | 一种方、矩坯中高碳钢用微碳保护渣及其制备方法 | |
| CN109967707B (zh) | 一种csp中碳低合金专用连铸结晶器保护渣及其应用 | |
| CN106583673B (zh) | 一种降低粘结漏钢的连铸保护渣及其制备方法 | |
| WO2014114123A1 (zh) | 超低碳钢用无氟连铸保护渣 | |
| CN111774542A (zh) | 中碳钢用超高拉速薄板坯连铸保护渣 | |
| CN113714477A (zh) | 一种含钛不锈钢的低碳保护渣的配方及生产工艺 | |
| CN109732048A (zh) | 用于汽车板钢连铸结晶器的保护渣、其制备方法及应用 | |
| CN113996771A (zh) | 一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣及其制备方法 | |
| CN117182012A (zh) | 一种φ1000～1200mm连铸用保护渣及其应用 | |
| CN101787452A (zh) | 真空精炼钢水脱氧用铝钙合金的制备方法及装置 | |
| JP3141187B2 (ja) | 鋼の連続鋳造用パウダー | |
| CN102019383B (zh) | 合金工具钢专用连铸结晶器功能保护材料 | |
| JPH08141713A (ja) | 鋼の連続鋳造用モールドパウダー | |
| CN113399630A (zh) | 一种小方坯超高拉速专用连铸结晶器功能保护材料 | |
| CN112226625B (zh) | 一种用于电渣重熔钢种生产的四元渣系及其应用 | |
| CN113939376B (zh) | 含Al亚包晶钢的连续铸造用保护渣和连续铸造方法 | |
| CN113953473A (zh) | 一种连铸结晶器用保护渣及其制备方法 | |
| CN111943698A (zh) | 精铸腊模的面层耐火材料 | |
| CN111604483A (zh) | 中碳低合金钢用超高拉速薄板坯连铸保护渣 | |
| CN111036868B (zh) | 一种保护渣在高拉速连铸包晶钢中的应用 | |
| CN113798458B (zh) | 一种连铸结晶器保护渣及其制备方法和应用 | |
| JPS61150752A (ja) | 鋼の連続鋳造用鋳型添加剤 | |
| CN113584254B (zh) | 一种降低超高碳钢铸坯纵裂发生率的方法 | |
| CN114012049B (zh) | 一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |