[發明專利]含多種玻璃著色劑的包晶鋼保護渣

在審

• 申請號: 201410637029.0
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104353796A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 陳俊孚;李麗坤;楊成威;曹同友;曹錕;孫偉;張劍君;彭著鋼;龐建飛
• 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;楊柳林

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶煉技術領域，具體是指一種含多種玻璃著色劑的包晶鋼保護渣。?

背景技術

包晶鋼是指碳含量在0.08～0.18％的一系列鋼種，該系列鋼種澆鑄時，結晶器彎月面初生凝固坯殼隨溫度下降發生δ-γ轉變，伴隨著較大的體積收縮，坯殼與銅板脫離形成氣隙，導致熱流變小坯殼變薄，在表面形成凹陷。凹陷部位冷卻和凝固速度比其它部位慢，組織粗化，對裂紋敏感性強，在熱應力和鋼水靜壓力作用下，在凹陷薄弱處產生應力集中而出現裂紋。合適的保護渣能在其中起到降低鑄坯缺陷的作用。?

包晶鋼保護渣技術的關鍵是控制保護渣的熱流密度，較小的熱流密度能夠減緩凹陷的產生。傳統的包晶鋼保護渣具有高堿度，高熔點的特點，就是利用堿度高，結晶率增大的特點，降低熱流密度。但是隨著堿度的進一步增大，包晶鋼保護渣的熱流密度沒有顯著的降低。因此，需要研究一種保護渣，使其能夠克服包晶鋼相變轉變區帶來的體積收縮，從而在包晶鋼澆鑄過程中，減少相變導致的鑄坯縱裂現象。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種含多種玻璃著色劑的包晶鋼保護渣，利用該保護渣能有效提高包晶鋼表面熱輻射吸收能力，最終降低鑄坯表面總裂紋發生率。?

為實現上述目的，本發明提供一種含多種玻璃著色劑的包晶鋼保護渣，對應鋼種的化學成分為C：0.08～0.22％，Si≤0.30％，S≤0.045％，P≤0.045％，其特征在于，該保護渣各化學成分按重量百分比為：30％≤CaO≤40％，20％≤SiO₂≤30％，6.5％≤F^-≤7.5％，6％?≤Na₂O≤12％，2％≤MgO≤3％，3％≤Al₂O₃≤4％，1％≤Fe₂O₃≤5％，1％≤Co₂O₃≤4％，2％≤NiO≤8％，3％≤C_固≤8％，其余組分為雜質；其中，所述CaO/SiO₂為1.0～1.4。?

進一步優選地，該保護渣各化學成分按重量百分比為：CaO為35％，SiO₂為25％，Al₂O₃為3.5％，F^-為7％，MgO為2.5％，Co₂O_3、NiO和Fe₂O₃三種組分構成的組合體≤10％，Na₂O為10％，C_固為6％，其余組分為雜質。?

渣膜對傳熱的控制分為兩大部分，一是晶格傳導傳熱，二是紅外輻射傳熱，紅外輻射傳熱占整個傳熱的比例有時高達50％。傳熱是包晶鋼保護渣的重要特征，提高包晶鋼保護渣的表面紅外輻射熱吸收能力，可以降低包晶鋼保護渣熱流密度，緩解包晶相變帶來的體積收縮。根據物理學原理，紅外線屬于光的一種，物體表面的顏色是影響表面紅外輻射吸收的關鍵。物體表面顏色為黑色時，吸收紅外輻射能力最強。包晶鋼保護渣表面主要為玻璃相，具有與玻璃類似的性質。在玻璃中，氧化鐵，氧化鈷，氧化鎳等都作為玻璃中的著色劑，當這三種物質按一定比例混合時，可以獲得黑色玻璃。本發明的含多種玻璃著色劑的包晶鋼保護渣，通過在包晶鋼保護渣中利用玻璃著色劑在玻璃中的著色機理，通過在包晶鋼保護渣中添加多種玻璃著色劑，使保護渣渣膜表面顏色加深，達到提高表面熱輻射吸收能力，最終降低鑄坯表面總裂紋發生率。?

本發明的含多種玻璃著色劑的包晶鋼保護渣有益效果為：(1)可減少包晶鋼保護渣熱流密度，緩解包晶鋼澆鑄過程中包晶相變帶來的體積收縮；(2)可減少包晶鋼澆鑄過程中出現的表面縱裂紋。?

附圖說明

圖1為實施例3包晶鋼保護渣的XRD衍射分析圖。?

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明的含多種玻璃著色劑的包晶鋼保護渣作進一步詳細說明。?

實施例?

選取三組含多種玻璃著色劑的包晶鋼保護渣，同時選取不含玻璃著色劑的最佳工業用包晶鋼保護渣作對比例4，對應澆鑄鋼種的化學成分為C：0.08～0.22％，Si≤0.30％，S≤0.045％，P≤0.045％，這三組不同組分的保護渣及對比例的主要化學成分按重量百分比見表1所示(其余組分為雜質)。其中堿度計算方法為R＝CaO/SiO₂。?

表1?