[發明專利]用液態游離碳制造粒狀保護渣的方法及其制造和供給設備

無效

• 申請號: 200910135557.5
• 申請日: 2009-04-27
• 公開（公告）號: CN101745614A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 梁承萬;李東瑩;金勛奎
• 申請（專利權）人: 斯多佰格&三一株式會社
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

技術領域

本發明涉及在熔鋼內的連續鑄造過程中，作為消耗性輔助原料的保護渣(mold?flux)的制造方法及制造和供給在所述制造方法中所使用的液態游離碳的設備。

背景技術

一般來說，如圖1所示，保護渣涂布在作為連續鑄造設備的模具(模具：1)內的熔鋼6的上部。可以根據熔鋼6的受熱情況，將其分為下部的熔化層5、中部的燒結層4和上部的未熔化層3。其中從模具1和固化鋼殼(Solidified?steel?shell)之間注入熔化層5以起到潤滑固化鋼殼和控制導熱功能后；熔化層5以固體狀態附著在凝固的固化鋼殼上，并且被從模具1下部噴射到固化鋼殼上的冷卻水去除并消耗掉。將從設置在模具1上部的并作為熔鋼儲存器的鋼包(Ladle)經過模具1的路徑中凝固的作為中間產品的固化鋼殼稱為鑄坯(Strand)。并且根據使用周期，每個鋼包可以含有2-6個鋼坯。如上所述，在固化鋼殼形成鑄坯的過程中，將保護渣添加在模具1內的初期凝固過程中，并且該保護渣對鑄造的進行狀態和冷卻后的固化鋼殼產品的品質產生重要的影響。

在通過模具1時，通過熔鋼注入口7注入到模具1的熔鋼6需要以均勻的厚度凝固。

在固化鋼殼的表面缺陷中，大部分為當固化鋼殼的凝固速度不合適或者凝固不均勻時，根據固化鋼殼各部分的凝固速度偏差引起的應力所導致的裂縫或者為其他缺陷。為了克服這種缺陷，提出了關于保護渣課題，即在模具1和固化鋼殼之間注入的熔融的礦渣不僅需要具有適當的潤滑功能和導熱功能，并且還需要具有將在模具1內注入的熔鋼6保持在適當溫度的保溫功能。

本發明的內容并非是關于作為熔融后的構成成分的保護渣物理化學性質給模具1提供導熱控制或潤滑功能的內容，而是關于在保護渣未熔融狀態或者在熔融過程中在熔鋼6的上部起到的保溫功能的內容。

為了說明保護渣的功能，接下來說明在被保護渣覆蓋的熔鋼6的上部發生的放熱過程。作為熔鋼6的情況下，向大氣的放熱過程，除了模具1的導熱之外，被分為依靠從熔鋼6發射的光輻射波進行的熱輻射和空氣粒子之間的導熱。當熔鋼6的表層涂布有保護渣時，由于與熔鋼6接觸的熔化層5是透明的，因此輻射波能夠輕易地通過熔化層5并釋放輻射熱量；由于燒結層4和未熔化層3為不透明的，因此燒結層4和未熔化層3阻斷輻射波并因而能保溫，并且同時對保護渣進行熔融，在未熔化層3和燒結層4通過導熱進行的放熱過程包括通過保護渣粒子之間的縫隙進行的熱對流以及粒子之間的導熱。通過保護渣進行的導熱及熔融過程如上所述，關于涂布層保溫功能的微觀說明如下

將新鮮的保護渣涂布在熔鋼6的上部時，根據熔鋼6的熱供給和氧氣供給，燃燒溫度比較低的游離碳首先進行燃燒，并且根據燃燒溫度比較低的游離碳的燃燒熱量和從熔鋼6所供給的熱量，在構成原料中從熔點低的原料開始進行熔融，并且逐漸向高熔點的原料進行導熱。作為保護渣的游離碳的燃燒溫度的范圍為400℃以上至700℃以下。由于在游離碳的燃燒過程中需要熱量，在比其他原料的熔點更低的溫度下發生燃燒的游離碳能夠先被供給熱量，因此保護渣內的游離碳含量越多，整體游離碳的燃燒時間也越長。其結果導致保護渣的熔融速度也會變慢。不僅如此，若增加游離碳的含量，則燃燒時產生的燃燒熱量會越多，從而保溫效果也會上升。

通過游離碳對保護渣熔融速度的調節，來維持涂布在熔鋼6上的不透明層厚度，從而能阻斷熱輻射，維持與鑄造速度相適的熔融礦渣層，并且能根據燃燒時產生的熱量對熔鋼6起到保溫作用。

為了使保護渣內的游離碳實現上述功能，根據產品來選擇適當的游離碳的加入量和均勻噴射變得尤為重要。

若保護渣內加入的游離碳含量過少，則熔融會程度過大，且使產生的不透明的未熔化層3不足，從而增加熱輻射的釋放，繼而可能導致熔鋼6的上部凝固的問題。相反如果游離碳的含量過多，則熔融速度過慢，因此用于潤滑的熔化層5的缺乏會導致固化鋼殼固化的事故，即會產生粘結漏鋼(breakout)。

對保護渣內均勻噴射游離碳的重要性的說明如下。若噴射的游離碳不均勻，則使保護渣的熔融速度不均勻，從而使覆蓋熔鋼6的熔化層5的厚度也會不均勻。結果，這意味著對熔鋼6的保溫效果也會不均勻。

另外一個問題是礦渣結塊(礦渣結塊(Slag?bear)：2)的問題。礦渣結塊2形成在熔融礦渣層與模具1的銅板接觸的部分，但是正常的礦渣結塊2非常少以至于對制造過程不產生任何影響。