[發明專利]環保型高鋁包晶鋼用連鑄結晶器保護渣

有效

• 申請號: 201410271313.0
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104128578A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 李偉;文光華;吳健鵬;徐靜波;陳國威;付孝錦;李具中
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;艾小倩

技術領域

本發明涉及煉鋼及連鑄技術領域，具體的是指一種環保型高鋁包晶鋼用連鑄結晶器保護渣。

背景技術

連鑄過程中，通過在結晶器內的鋼液面上不斷加入保護渣，以實現對裸露鋼液的絕熱保溫、防止鋼液面受空氣的再氧化、吸收和溶解非金屬夾雜(如Al₂O₃等)、潤滑鑄坯及控制結晶器和鑄坯之間的傳熱的功能。

保護渣通常是以CaO、SiO₂為基，再添加氟化物(如CaF₂、NaF等)及堿金屬氧化物(如Na₂O、Li₂O等)以調節保護渣的熔點、粘度。作為主要成分的SiO₂在渣鋼界面和鋼液中強還原的金屬發生化學反應，如：4[Al]+3(SiO₂)＝2(Al₂O₃)+3[Si])，其中生成的Si進入了鋼液，Al₂O₃進入保護渣。通常情況下，熔渣中通過吸收夾雜和化學反應引起的Al₂O₃增量在3～6％，會對保護渣的性能產生一定的影響，但保護渣設計時考慮了這一因素，所以不會出現什么問題。但是，當澆鑄高鋁含量的鋼種時，由于鋼中鋁含量高(0.5～5％)，是普通鋁鎮靜鋼的10～100倍，渣-鋼反應導致渣中SiO₂含量顯著減少、Al₂O₃含量顯著增加，導致保護渣性能惡化，主要表現為熔渣的熔點和粘度增加，潤滑性能下降，熔渣不能均衡地流入結晶器與鑄坯之間，從而影響鑄坯質量及澆鑄順行。

目前，解決高鋁鋼連鑄過程中的可澆性問題，從保護渣層面有兩個思路。一是采用低Al₂O₃含量和低堿度的CaO-SiO₂渣系反應性初渣，使得其反應后形成的終渣性能能夠滿足連鑄工藝要求。這種低堿度保護渣能夠實現多爐連澆，但因無法避免渣-鋼反應，故而未能很好地解決鑄坯表面裂紋、凹陷和振痕較深的質量問題。二是采用“非反應性”保護渣，即低SiO₂含量的CaO-Al₂O₃渣系保護渣，通過降低保護渣中反應性組份SiO₂的含量、增加渣中Al₂O₃含量，從而抑制渣-鋼反應。該方法雖能有效改善鑄坯表面質量，但在澆鑄過程中存在結晶器內渣條粗大、渣耗不足和粘結報警頻繁等問題，不能實現長時間、多爐次的連澆，無法進行實際正常應用。

發明內容

針對鋁含量為0.8～1.0％，碳含量為0.085～0.115％的具有包晶鋼特性的高鋁鋼澆鑄時，鑄坯表面質量缺陷(如橫向凹陷、裂紋和振痕較深)沒有得到很好解決的問題，本發明的目的是要提供一種環保型高鋁包晶鋼用連鑄結晶器保護渣，能有效地控制鑄坯表面裂紋和凹陷的發生，降低廢水中氟的含量，減輕對環境的污染。

為實現上述目的，本發明提供的環保型高鋁包晶鋼用連鑄結晶器保護渣，其特征在于：該保護渣各組分的質量百分比為：SiO₂34～41％、CaO28～35％、F^-7～9.5％、Na₂O6.5～8.5％、B₂O₃3.0～5.5％、MgO2.4～4.0％、MnO2.8～4.2％、Li₂O1.0～2.5％、Al₂O₃<3％、K₂O<0.2％、Fe₂O₃<0.6％；該保護渣的堿度為0.7～0.9。

作為一種優選方案，該保護渣各組分的質量百分比為：SiO₂35～41％、CaO30～35％、F^-8～9.5％、Na₂O7～8.5％、B₂O₃4～5.5％、MgO3.0～4.0％、MnO3.0～4.2％、Li₂O1.5～2.5％、Al₂O₃<3％、K₂O<0.2％、Fe₂O₃<0.6％；該保護渣的堿度為0.8～0.9。