[發明專利]一種低污染型連鑄保護渣

有效

• 申請號: 200610028253.5
• 申請日: 2006-06-28
• 公開（公告）號: CN101096049A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 蔡得祥;朱祖民;張晨
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司
• 代理人: 張勁風

技術領域：本發明涉及一種連鑄保護渣。

背景技術：

連鑄保護渣中的氟是最常使用的助熔劑之一，現有連鑄保護渣中，氟含量一般在5～10％之間。相對于保護渣中的其它助熔劑(純堿、硼砂等)，氟能更有效地調節熔渣粘度，而對熔渣的熔化溫度影響較小，從而使粘度和熔點溫度性能較好地與保護渣的使用性能相匹配。另外一方面，保護渣的結晶性能與鑄坯和結晶器銅板之間的傳熱密切相關，氟能顯著提高保護渣的結晶溫度，尤其是在保護渣的堿度(CaO/SiO₂)超過1.0時，對結晶溫度的提高更明顯，主要與高堿度保護渣中槍晶石(3CaO.2SiO₂.CaF₂)的析出有關，因此氟能有效提高結晶器與鑄坯間保護渣渣膜的熱阻，降低裂紋敏感鋼種裂紋發生率。

然而，熔融保護渣在高溫下與冷卻水相互作用，使冷卻水中的氟離子濃度和酸度增加并不斷富集，某廠連鑄機扇形段冷卻水的PH值達到3.5，氟離子濃度最高達到200mg/L以上，造成連鑄設備腐蝕，增加了循環水處理的難度，提高中和劑的成本，也加大了冷卻水廢水的排放壓力。國家標準規定冷卻水排放標準，氟離子濃度不大于10ppm(參見GB3838-88)。

中國專利03117824.3以及美國專利6461402均提供了一種無氟保護渣，這兩項專利的核心是開發保護渣中氟的替代品，使用其它助熔劑如Li2O、B2O3等來代替保護渣中的氟，開發出適用于特定鋼種使用性能的無氟保護渣。

發明內容：

本發明的目的是提供一種低污染型連鑄保護渣，主要解決由于氟離子增加導致的連鑄設備腐蝕以及后處理難度增加和處理成本上升的技術問題。

本發明的技術思路是：熔融保護渣中的氟對冷卻水的污染程度除了和保護渣本身的氟含量有關外，還和保護渣的其他成分有關，也就是說保護渣的其他成分影響保護渣中的氟在冷卻水中的溶解。所以相同含氟量的保護渣對冷卻水的氟離子濃度和酸度影響可以相差很大，本發明充分利用了氟在保護渣中的重要作用，通過合適的原料的搭配，對冷卻水的污染程度控制在二級以下，提供了一種低污染型保護渣。

本發明的技術方案為：一種連鑄保護渣，其組成成分的重量百分配比為：CaO：28～35％，SiO₂：28～34％，Al₂O₃：3～7％，Na₂O：8～13％，F：3～5％，B₂O₃：3～5％，Li₂O：1～5％，MnO：3～5％，MgO：4～8％。控制氧化鈣和二氧化硅的重量比即CaO/SiO₂大于1，

低污染型連鑄保護渣的配制采用常規的保護渣配制方法。

本發明的有益效果是：本發明采用熱模擬試驗，研究了熔融保護渣中的組分對冷卻水PH值和氟離子濃度的影響，試驗方法：將10克已經除碳的保護渣放入1350℃高溫爐石墨坩堝中熔化8分鐘后，取出快速倒入盛放200ml冷卻水的不銹鋼槽中，待冷卻均勻后去除殘渣取槽中水樣進行檢測，分析水樣的PH值及氟離子濃度。并根據冷卻水的PH值和氟離子濃度將冷卻水的污染程度分為四類，見分類表1。國家標準規定(標準GB3838-88)，冷卻水氟離子濃度低于10mg/L屬于一級排放標準；10～20mg/L為二級標準，對應表中的低氟污染類型。

表1：保護渣對冷卻水污染類型分類