[發(fā)明專利]超低碳鋼用高拉速連鑄保護渣

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810034656.X
• 申請日: 2008-03-14
• 公開（公告）號: CN101530896A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設計）人: 張晨;朱祖民;蔡得祥
• 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;C21C7/076
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司
• 代理人: 鄭明輝

技術領域

本發(fā)明涉及煉鋼連鑄用輔助材料，尤其涉及超低碳鋼用高拉速連鑄保護渣。

背景技術

連鑄保護渣是一種粉末狀或小顆粒狀煉鋼輔助材料，用于覆蓋在連鑄機結晶器內的鋼水表面。它具有絕熱保溫、防止鋼水氧化、吸收夾雜、潤滑及控制傳熱等多種功能，是煉鋼過程控制最終產品——鑄坯質量的最后一道工藝要素，不適宜的保護渣性能，會引起鑄坯產生夾渣、裂紋等表面缺陷，嚴重的甚至造成漏鋼事故。因此，保護渣是保證連鑄工藝順行和鑄坯表面質量的重要手段。

保護渣通常以CaO、SiO₂二元系為主，外配CaF₂、Na₂O、Li₂O等助熔劑，以及少量的Al₂O₃、MgO、MnO、FeO等組元，從而達到適宜的熔化溫度和粘度。由于保護渣的熔點相對于鋼水溫度而言低400～500℃，因此，為控制相對低熔點的保護渣在鋼水表面能緩慢熔化，還必須配入一定量的炭質材料，如碳黑和石墨。炭質材料由于具有很高的熔點，能有效阻止保護渣液滴的聚集，從而延緩了保護渣的熔化速度；且炭質材料又能完全燃燒變?yōu)闅怏w，對保護渣不造成污染，因此是一種既廉價又實用的骨架材料，目前尚未找到其它能有效替代炭質材料的物質。

保護渣加到鋼水表面后，由于炭質材料的作用，由上而下主要形成兩層結構：上部為粉渣層，下部為熔融層。保護渣在實際使用過程中，由于炭質材料并不能快速氧化燃燒，因此在熔融層表面會形成一富碳層。一旦鋼水表面波動過大，熔渣中富集的碳很容易就進入到鋼水中，從而造成鋼水增碳。通常來說，保護渣引起的鋼水增碳量在7～8ppm左右。對于低碳、中碳及高碳鋼，由于鋼水中的原始碳含量較高，相比之下，保護渣造成的增碳可以忽略不計。但對于超低碳鋼，由于原始碳含量在20ppm左右，有的甚至更低。對這類鋼種而言，7～8ppm的增量足以使鋼種改判，為此，必須采取有效措施來緩解這一問題。

日本專利JP11197804，提出降低保護渣中炭質材料的配入量到2.0％以下來緩解對鋼水的增碳。但這仍會造成5～6ppm的增碳，隨著鋼種等級的逐漸提高，已不能滿足用戶的需求。

中國專利02137288.8、200610095062.0通過添加阻燃劑或金屬熔速調節(jié)劑來延緩保護渣中碳的氧化速度，從而有效減少碳的配入量。但阻燃劑屬于低熔點物質，加入量偏少，不能有效發(fā)揮作用，加入量過多，會使保護渣過早形成液相，從而產生燒結現(xiàn)象，這易使保護渣在使用過程中產生渣條，即結渣圈，因此是保護渣不希望出現(xiàn)的現(xiàn)象。同樣，金屬熔速調節(jié)劑在保護渣中的加入量也不易過多，否則金屬顆粒對保護渣的粘度、流動性均會產生負面作用。

上述保護渣在連鑄機拉速較低，鋼水表面波動較小的情況下能有效降低對鋼水的增碳作用，但隨著拉速的提高，鋼水波動加大，這又導致保護渣富碳層與鋼水的直接接觸，增碳現(xiàn)象明顯。同時高拉速對保護渣的性能要求更高，要求更加穩(wěn)定的冶金性能，上述專利添加的助燃劑或阻燃劑加入量過少，將無法起到應有的作用，加入量過多，又將破壞保護渣的相關性能，因此已不能適應超低碳鋼用高拉速保護渣的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種超低碳鋼用高拉速連鑄保護渣，該保護渣能有效減緩保護渣對鋼水的增碳，又不對保護渣的冶金理化性能產生負面影響，從而保證保護渣有效發(fā)揮作用。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：一種超低碳鋼用高拉速連鑄保護渣，包括預熔料和配料，預熔料的化學成分百分配比為：CaO：30～40％，SiO₂：35～45％，Al₂O₃：3～10％，MgO：1～5％，F(xiàn)：4～8％，Na₂O：6～12％，B₂O₃：0.5～3％，其余為原料帶入的微量雜質，預熔料的堿度CaO/SiO₂為0.70～1.05，粘度為0.2～0.5Pa.s，預熔料經(jīng)預熔處理；

配料為：

添加0.7～0.9％的單質碳；

添加硼系阻燃劑，其中少部分以硼砂的形式配入，加入量為0.25～1.5％；其余大多數(shù)硼系材料預熔到預熔料中，預熔后渣中B₂O₃的含量為0.5～3％，即為預熔料內B₂O₃的含量。

所述的配料還包括：添加0.2～0.8％的CaSi粉。

所述的配料還包括：添加0.8～4.0％的錳礦。