[發(fā)明專利]高碳高合金鋼用連鑄保護(hù)渣

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410011071.1
• 申請(qǐng)日: 2014-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104772441A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張晨;蔡得祥;陳家昶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;寶鋼特鋼有限公司
• 主分類號(hào): B22D11/111
• 分類號(hào): B22D11/111
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責(zé)任公司 31117
• 代理人: 鄭明輝;夏永興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煉鋼連鑄用輔助材料，尤其涉及一種碳含量超過(guò)1%的高碳高合金鋼用連鑄保護(hù)渣。

背景技術(shù)

連鑄保護(hù)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(jī)結(jié)晶器內(nèi)的鋼水表面，在鋼水的高溫作用下，保護(hù)渣呈固液兩層，緊挨鋼水的是熔融層，熔融層上方保護(hù)渣仍舊保持原始顆粒或粉末態(tài)，從而起到良好的絕熱保溫作用，以防止鋼水表面凝固。熔融層在結(jié)晶器周期振動(dòng)的作用下，又會(huì)連續(xù)流入結(jié)晶器銅板與鋼水初生坯殼的縫隙中，潤(rùn)滑坯殼與銅板相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而保證鑄坯良好的表面質(zhì)量，另外熔融層還有吸收鋼水中上浮的非金屬夾雜、凈化鋼水的作用，流入結(jié)晶器銅板與坯殼縫隙的保護(hù)渣膜通常只有1～2mm，靠近銅板一側(cè)呈固相，靠近坯殼一側(cè)仍為液相，液相起潤(rùn)滑作用，固相則能很好地控制結(jié)晶器銅板對(duì)坯殼的冷卻能力，從而調(diào)節(jié)鋼水的冷卻速率，達(dá)到控制傳熱的作用。因此保護(hù)渣是煉鋼過(guò)程控制鑄坯表面質(zhì)量的最后一道工藝技術(shù)，性能不適宜的保護(hù)渣，會(huì)引起鑄坯產(chǎn)生夾渣、裂紋等表面缺陷，嚴(yán)重的甚至造成坯殼撕裂、從而引發(fā)漏鋼事故。因此，保護(hù)渣是保證連鑄工藝順行和鑄坯表面質(zhì)量的重要手段。

通常保護(hù)渣以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(dá)到適宜的熔化溫度和粘度。由于保護(hù)渣的熔點(diǎn)相對(duì)于鋼水溫度而言低400～500℃，因此，為控制相對(duì)低熔點(diǎn)的保護(hù)渣在鋼水表面能緩慢熔化，還必須配入一定量的炭質(zhì)材料，如碳黑和石墨。炭質(zhì)材料由于具有很高的熔點(diǎn)，能有效阻止保護(hù)渣液滴的聚集，從而延緩了保護(hù)渣的熔化速度；且炭質(zhì)材料又能完全燃燒變?yōu)闅怏w，對(duì)保護(hù)渣不造成污染。

高碳鋼一般是指C含量超過(guò)0.3%的鋼種，這類鋼種的特點(diǎn)是液相線溫度低，流動(dòng)性差，鋼水在結(jié)晶器內(nèi)形成的初生坯殼收縮小，保護(hù)渣流入通道變窄，造成液渣流入困難，從而易引發(fā)結(jié)晶器銅板傳熱不均勻，容易產(chǎn)生坯殼粘結(jié)現(xiàn)象。對(duì)于普通高碳低合金鋼(C含量<1%)，液相線溫度在1450～1500℃左右，常用保護(hù)渣如專利CN102335731A、CN101733377A、JP2011036889、KR20020044234、KR960015799所述，具體成分見(jiàn)表1。

表1?現(xiàn)有專利高碳鋼保護(hù)渣成分范圍

?這些專利均是針對(duì)高碳鋼的連鑄特性而開(kāi)發(fā)的低熔點(diǎn)、低粘度保護(hù)渣，熔點(diǎn)在950～1000℃，粘度在0.1Pa.s左右(即1.0泊)。這些保護(hù)渣主要適用C含量在1.0%以內(nèi)的高碳鋼。

隨著冶金技術(shù)的發(fā)展及用戶要求的日益提高，鋼鐵新產(chǎn)品也在不斷更新。對(duì)于高碳鋼而言，碳含量也越來(lái)越高，且大都還伴隨較高含量的Cr、Mo、V等合金，對(duì)于這些碳含量超過(guò)1%的高碳高合金鋼產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，鋼水的液相線溫度更低，通常在1400℃附近，傳統(tǒng)的高碳鋼保護(hù)渣在使用過(guò)程中仍表現(xiàn)為化渣不良、消耗量不足的問(wèn)題，進(jìn)而影響到鑄坯的表面質(zhì)量，產(chǎn)生夾渣、縱裂等缺陷。為此，針對(duì)這些鋼種，必須開(kāi)發(fā)出新型的適用性保護(hù)渣，以滿足生產(chǎn)需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高碳高合金鋼用連鑄保護(hù)渣，該保護(hù)渣在低熔點(diǎn)、低粘度的條件下具備一定的析晶能力，可消除高碳高合金鋼在連鑄過(guò)程中出現(xiàn)的鑄坯表面夾渣、縱裂等缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種高碳高合金鋼用連鑄保護(hù)渣，由基體和相對(duì)于基體總重量1～4%的炭質(zhì)材料混合而成；所述的基體成分按重量百分比為：Na₂O?8～16%，MgO?0.5～5%，F(xiàn)?8-15%，MnO?0～10%，B₂O₃?3～10%，Al₂O_3?0.5～5%，Li₂O?0～3%，以及含量不超過(guò)2%的雜質(zhì)，其余為CaO與SiO₂，CaO/SiO₂重量比為1.0～1.3；所述的基體滿足：預(yù)熔物料占比例不低于50%。

所述基體熔點(diǎn)850～950℃，1300℃粘度0.02～0.1Pa.s。