[發明專利]H型鋼連鑄用中碳鋼保護渣

無效

• 申請號: 201110276493.8
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102990025A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 朱立光;許瑩;韓毅華
• 申請（專利權）人: 河北聯合大學
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及H型鋼連鑄用中碳鋼保護渣，屬煉鋼連鑄技術領域。具體涉及一種H型鋼連鑄用中碳鋼保護渣及其制備方法?

背景技術

在鋼水連續澆注過程中，保護渣添加在結晶器內的鋼水表面上，其作用可概括為五點：1)裸露的鋼液絕熱保溫；2)防止鋼水二次氧化；3)吸收上浮到鋼水表面的夾雜；4)在結晶器壁和坯殼間填充液態渣膜，起到潤滑作用；5)控制鑄坯向結晶器的傳熱。上述保護渣的五大作用中，在結晶器與坯殼之間的潤滑和控制傳熱尤為重要。潤滑作用由保護渣玻璃化性能決定，控制傳熱由結晶性能決定。然而，二者是矛盾的，潤滑性能好的保護渣結晶性能較差，而結晶性能好的保護渣，控制傳熱能力強，潤滑效果差。潤滑和控制傳熱比較，潤滑作用更為重要，只有在保證澆鑄順行的前提下，控制傳熱，防止裂紋的產生。?

對于大規格H型鋼異型坯，在結晶器與坯殼之間的潤滑和控制傳熱尤為重要。特別是由于其結晶器形狀的限制，對保護渣的性能要求更高，避免結晶器內保護渣渣膜厚度不均導致鑄坯冷卻不均產生裂紋。因此，為了獲得滿意的產品質量，H型鋼連鑄結晶器保護渣必須滿足如下要求：1)適當的熔化速度，能夠及時補充液渣的消耗；2)高的液渣流入能力，獲得較大的渣耗量和均勻分布的渣膜，以滿足結晶器潤滑的要求；3)結晶器與鑄坯間渣膜均勻，使鑄坯傳熱均勻，防止裂紋的產生；4)對于裂紋敏感性鋼種，渣膜應具有較高的熱阻，防止熱流過大，造成應力集中；5)穩定合理的熔融結構，不會由于拉速的較大波動影響熔渣層厚度。?

在生產中，H型鋼主要澆注的鋼種有Q235B，其化學成分如下表1：?

表1?Q235B化學成分范圍/％?

由該鋼種的成分可見，該鋼種為中碳鋼，結構處于包晶區附近，具有強的裂紋敏感性，凝固時δ→γ相變伴隨有0.38％的體積收縮，容易造成凝固坯殼和結晶器壁間的氣隙厚度不均勻，進而影響傳熱的均勻性，產生較強的熱應力，使鑄坯表面產生縱裂。這就需要限制結晶器的熱通量，要求保護渣具有較大熱阻，實現結晶器的“弱冷卻”。因此，根據該鋼種的凝固特征并結合H型鋼連鑄異型多斷面的特點，保護渣應設計成具有較高的堿度、較低的熔化溫度和粘度、適當的熔化速度的特點，不能機械地照搬基本工藝條件下的保護渣技術指標。目前H型鋼中碳鋼坯連鑄機生產現狀是：尚未找到H型鋼連鑄工藝下行之有效的保護渣技術解決方案，致使H型鋼連鑄機因保護渣不匹配而發生事故較多，鑄坯表面質量難以控制。?

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中的不足，提供一種H型鋼連鑄用中碳鋼保護渣，該保護渣理化性能好，熔點低，粘度低，熔速適當，潤滑性能好，能控制結晶器傳熱能力，能適應H型鋼連鑄Q235B鋼種的工藝要求，減少或避免坯殼與結晶器的粘結，結晶器與鑄坯間渣膜均勻，使鑄坯傳熱均勻，防止裂紋的產生減少鑄坯表面裂紋，提高產品質量。?

本發明的技術方案與技術特征為：?

本發明為一種H型鋼連鑄用中碳鋼保護渣及其制備方法，其特征在于該種保護渣用于H型鋼Q235B鋼種的連鑄生產中，使鑄坯表面裂紋減少，顯著提高鑄坯表面質量。該保護渣按重量百分比組成如下：CaO33～39％，SiO₂?35～39％，Al₂O₃?4～7％，MgO?0～3％，F^-?5～9％，Na₂O?10～12％，其中采用復合配碳：石墨7％，炭黑1～2.5％。?

以CaO、SiO₂為基料，以Na₂O、MgO、Al₂O₃、F^-為助熔劑，其中，F^-和Na₂O和適量Al₂O₃的主要作用是降低熔融溫度，還可以降低保護渣粘度。?

采用復合配碳：石墨7％和炭黑1～2.5％，使保護渣熔化速度適宜，熔渣層厚度適當。?

制備工藝包括生產預熔料和生產成品保護渣兩步組成，預熔料生產工藝過程如下：按照配比將石灰石、石英砂、廢玻璃和螢石等破碎成0.1～1mm的顆粒，然后與純堿和氟化鈉粉狀原料混合、造塊、烘干、入爐熔化，再經冷凝、破碎后備用；成品保護渣生產工藝過程如下：取上述預熔料經水磨制漿、噴霧造粒、篩分、冷卻、檢測、包裝，制成成品保護渣。?