[發明專利]高結晶性高潤滑性連鑄用結晶器保護渣

有效

• 申請號: 201210283898.9
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN102756103A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 王謙;何生平;龍瀟;朱禮龍;魯永劍;楊穎
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B22D11/07
• 分類號: B22D11/07
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

技術領域

本發明涉及結晶器保護渣技術的改進，具體涉及一種高結晶性高潤滑性連鑄用結晶器保護渣，適用于凝固過程有包晶反應的裂紋敏感易產生縱裂鋼種的高拉速板坯連鑄生產，屬于連鑄生產技術領域。

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背景技術

在包晶鋼板坯的連鑄生產過程中，由于鋼液凝固過程中包晶反應的發生，初生坯殼收縮較大，且生長不容易均勻，易因為應力集中而產生縱裂。所以要求保護渣渣膜在彎月面附近有較強的控制傳熱的能力，以控制鑄坯向結晶器的傳熱從而均勻初生坯殼，減少鑄坯表面縱裂的發生率。針對這個問題，以往的研究者嘗試過各種解決途徑，如在結晶器上部銅板鍍層以減少熱流；加入過渡族金屬氧化物以減少固渣膜紅外透光系數來控制傳熱等等。但是由于技術和條件限制，目前都沒有被普遍應用。目前人們普遍使用的方法是提高保護渣的堿度以提高保護渣結晶性能，使保護渣在彎月面附近快速大量析晶以控制傳熱，從而減少鑄坯出現縱裂的幾率。但是在彎月面附近快速大量析晶容易導致該區域液渣膜過薄，使初生坯殼所受摩擦力增大，特別是高拉速情況下，液面波動可能導致彎月面附近溫度波動，如果保護渣結晶性能過強，則容易導致彎月面附近析出大量固相物質，惡化潤滑甚至導致粘結漏鋼。雖然針對液面波動已有一系列防止方法，如流場優化，電磁制動，密排輥等等，也有研究者申請了相關專利（如中國發明專利200710052174.2）改善液面波動狀況。但是并沒有從根本上解決保護渣潤滑與傳熱的矛盾，這一點在包晶鋼板坯高速連鑄中尤為明顯。所以，傳統單純的高結晶性保護渣的特性限制了連鑄包晶鋼板坯的高拉速化。如何協調連鑄包晶鋼保護渣潤滑和控制均勻傳熱的性能就變成一個亟待解決的難題。

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發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種高結晶性高潤滑性連鑄用結晶器保護渣，本保護渣有效地協調了包晶鋼板坯連鑄過程中保護渣潤滑鑄坯和控制傳熱的矛盾，改善鑄坯潤滑的同時，保證了保護渣控制均勻傳熱的能力。

本發明實現上述目的的技術解決方案如下：

高結晶性高潤滑性連鑄用結晶器保護渣，其特征在于：其化學成份重量百分比滿足40%<CaO<46.5%，22%<SiO₂<30%，?6.8%<F^-<7.8%，ZnO、B₂O₃和BaO三種組分中的一種或兩種或三種構成組合體，4%<該組合體<26%，且滿足ZnO<8%，B₂O₃<8%,?BaO<10%，7%<Li₂O+Na₂O<15%，Al₂O₃<3%，MgO<3%，Fe₂O₃<2%，2%<C<15%，其余組分為雜質。

進一步地，所述?CaO/SiO₂為1.5～2.0。

所述CaO為44.1%，SiO₂為23.65%，Al₂O₃為0.5%，F^-為7.5%，ZnO、B₂O₃和BaO中三種或其中兩種組分構成的組合體為13.1%，?Li₂O和Na₂O之和為8%，C為2.2%，其余為雜質。

本發明有效地協調了包晶鋼板坯連鑄過程中保護渣潤滑鑄坯和控制傳熱的矛盾，改善鑄坯潤滑的同時，保證了保護渣控制均勻傳熱的能力，有利于提高包晶鋼連鑄過程中鑄坯的質量，均勻結晶器上部與中下部熱流，提高出結晶器時坯殼厚度，并且能提高拉速和生產效率。具體表現在以下方面：

1）該保護渣中CaO與F^-的重量百分比較高，分別為40%<CaO<46.5%與6.8%<F^-<7.8%，堿度為CaO/SiO₂=1.5～2.0，使得原渣結晶性能很強，有利于保護渣在彎月面附近快速大量析晶以控制傳熱。

2）保護渣中配入一定量的酸性及兩性氧化物，使得高堿度原渣中晶體析出之后剩余液渣中網絡形成體相對含量增多，使剩余液渣玻璃性相對增強，改善坯殼的潤滑狀況，減少粘結和漏鋼。