[發明專利]大斷面圓坯管線鋼連鑄坯保護渣

有效

• 申請號: 201010571509.3
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN102000793A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 秦教武;屈黨軍;趙博;徐金巖;趙春寶
• 申請（專利權）人: 西峽龍成冶金材料有限公司
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發軍

技術領域

本發明屬于金屬冶煉輔料技術領域，特別是一種大斷面圓坯管線鋼連鑄坯保護渣。

技術背景

目前，市場對鋼管品質的需求日趨多樣化，具有優良特性的管線鋼產品亦是引起業界人員的關注。一些有實力的圓坯鋼廠紛紛生產管線鋼，并隨著市場需求，管線鋼圓坯也開始向著特大方向發展。各鋼廠生產￠700～800mm斷面的圓坯管線鋼，以L245、L290、L290NB、L415、L415NB、L450、L360、L360NB、L390N、HSL245S、HSL290S、HSL360S等鋼種為代表，這些鋼種的主要特點如下：

1.此類鋼種中C的百分含量在0.10～0.25％，處于包晶鋼范圍，在連鑄過程中，相變產生較大的體積收縮極易產生鑄坯縱裂紋。

2.此類鋼種合金元素種類多，坯殼凝固特性與常規包晶范圍內的鋼種相比差異大。

3.此類鋼種合金元素種類多，其鋼水中的夾雜物數量和種類也較多(除耐材類的氧化物夾雜)，對澆鑄過程流場影響大。

4.￠700～800mm斷面的圓坯，是目前國內最大的圓坯連鑄斷面，由于斷面大，比表面值小，冷卻速度慢，剛拉出結晶器的坯殼較薄。

綜上幾點，目前國內￠700-800mm斷面的圓坯管線鋼在連鑄所使用的保護渣，由于鋼種特殊性和斷面大的因素，裂紋、粘結、漏鋼等問題層出不窮，連鑄順行和鑄坯質量優良一直是瓶頸問題。目前，國內僅有很少的保護渣生產廠家針對包晶區內鋼種上的較大斷面圓坯保護渣進行初步研究。申請號200910065728.1的《圓坯低碳焊條鋼連鑄功能保護材料》中所述：鑄坯斷面￠250～400mm，連鑄鋼種以H08A、08MnVNb為代表(C≤0.07-0.10％)，其設計的保護渣產品特點是低堿度、低熔點、高粘度，充分考慮了焊條鋼這種處于鋼種包晶區范圍邊緣的鋼種對保護渣流入性能的要求，采用較低的堿度和熔點是為了確保形成液渣的需要，配以高粘度減少液渣的流入量來避免液渣流入不均勻導致渣膜厚度不均勻造成裂紋等問題。

從鋼種上說，這樣的設計對于焊條鋼是合適的，但對于管線鋼來說，這樣的設計是不合適的。首先，C含量在0.12-0.15％時包晶反應最強烈，也就是說坯殼收縮比例最大，產生裂紋、粘結、漏鋼的傾向最大，管線鋼就有這樣的鋼種。如果使用申請號為200910065728.1的專科所述的技術方案，會使鑄坯出現裂紋。原因是低堿度是必造成玻璃質渣膜增多，結果是傳熱加快；低熔點的結果是液態渣膜增厚，固態渣膜減薄，鑄坯潤滑性能良好，但傳熱加快；高粘度使整體渣耗降低，渣膜總厚度減薄，更加快了傳熱。所有的傳熱加快的結果就是產生裂紋。其次，由于管線鋼夾雜物的復雜性，較低的堿度是必容納夾雜的能力下降，必然會影響連鑄的順行。再者，管線鋼C含量在0.10-0.25％，各鋼種連鑄中坯殼的特性又有差距，較快的傳熱，是必適應鋼種比較單一。最后，斷面大，較快的傳熱很易造成坯殼冷卻不均勻，產生裂紋。

綜上所述，由于￠700-800mm斷面的圓坯管線鋼自身的這些特性和目前該鋼種連鑄用保護渣的現狀，借到的保護渣。

發明內容

本發明的目的在于提供一種既提高大斷面圓坯表面質量，又解決粘結和漏鋼問題，確保連鑄順利進行的大斷面圓坯管線鋼連鑄坯保護渣。

一種大斷面圓坯管線鋼連鑄坯保護渣，由以下原材料制成，玻璃粉、螢石粉、工業純堿、N220燈黑、高品位碳粉、鱗片石墨粉、硅灰石粉、石灰石粉、輕燒鎂砂粉、高爐水渣粉，其重量百分比分別是14％、12％、2％、2％、2％、2％、20％、8％、9％、29％。

本發明的大斷面圓坯管線鋼連鑄保護渣，其二元堿度(CaO/SiO₂)1.0～1.1，化學組分及質量百分含量為CaO?31.5～33.5％，SiO₂29.5～31.5％，Al₂O₃4～6％，Fe₂O₃0～2.0％，MgO?10～12％，NaO?0～4％，F?4～6％，C?4～6％。

本發明的大圓坯中碳鋼連鑄保護渣物理指標范圍和準確值如下：熔點1200～1250℃，1300℃下粘度0.25～0.55Pa.S，析晶率40～70％。

本發明的￠700～800mm斷面圓坯管線鋼連鑄保護渣設計思路如下：1)指標范圍確定。