[發明專利]一種新型含鋁鋼連鑄中間包覆蓋劑及其應用

有效

• 申請號: 201510270424.4
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104858381B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 王萬林;周樂君;劉勇;羅志燦;李靜文;馬范軍;黃道遠
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111;B22D1/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及一種新型含鋁鋼連鑄中間包覆蓋劑及其應用；屬于鋼鐵連鑄技術領域。

背景技術

作為連鑄過程中重要的功能材料，中間包覆蓋劑在連鑄中間包內發揮絕熱保溫，防止液面結殼；隔絕空氣，防止鋼水二次氧化；以及吸收非金屬夾雜等重要作用。中間包覆蓋劑性能的好壞，直接決定著鑄坯質量，從而影響生產效益。

鋼中添加的合金元素，在大幅改善鋼材質量的同時，也對其生產過程帶來不利影響。含鋁鋼中的元素Al在連鑄中間包內與熔融中間包覆蓋劑接觸的過程中，會在渣/鋼界面與中間包覆蓋劑中部分氧化物反生氧化還原反應。例如：含鋁鋼中的Al與中間包覆蓋劑中的SiO₂發生氧化還原反應：4[Al]+3(SiO₂)＝2(Al₂O₃)+3[Si]。反應生成的Al₂O₃進入中間包覆蓋劑，Si進入鋼液中。SiO₂的消耗將引起中間包覆蓋劑的堿度(CaO/SiO₂)急劇升高，生成的Al₂O₃將導致中間包覆蓋劑中的氧化鋁含量顯著增加。此外，合金中的活潑元素還會跟鋼液中溶解的氧和氮反應，生成Al₂O₃、AlN等夾雜物進入中間包覆蓋劑中。這些會導致中間包覆蓋劑粘度、熔化溫度等特性發生顯著變化，中間包覆蓋劑保溫功能、吸收夾雜物能力大大下降。

從文獻檢索的情況來看，目前很少有針對高鋁鋼的專門中間包覆蓋劑，但有一些針對于中間包覆蓋劑的研究及開發。如公開號為CN102652991A《一種利用硼泥制備鋼包或中間包覆蓋劑的方法》，公開號為CN102581240A的專利《一種中間包覆蓋劑》，公開號為CN1660520A的專利《高堿度中間包覆蓋劑》，公開號為CN103111592A的專利《中間包覆蓋劑》。但這些所研究的中間包覆蓋劑主要還是停留在中間包覆蓋劑的制備上，沒有針對某些含鋁鋼種，也沒有考慮到鋼液與中間包覆蓋劑的鋼渣反應，不適用于含鋁鋼的連鑄生產，尤其是Al質量百分含量為0.3～3％的含鋁鋼連鑄中間包過程。

發明內容

本發明目的在于針對現有技術的不足，提供一種組分配比合理、可有效抑制渣鋼反應，并且吸收夾雜物能力強，不易變性，粘度、熔化溫度特性穩定的新型中間包覆蓋劑及其在含鋁鋼中的應用。

本發明提供的一種新型含鋁鋼連鑄中間包覆蓋劑，以質量百分比計包括下述組分：

CaO 26～35％，優選為28～35％，進一步優選為30～35％；

SiO₂6～13％，優選為8～13％，進一步優選為9～12％；

Al₂O₃22～32％，優選為25～32％，進一步優選為28～32％；

MgO 5～12％，優選為6～11％，進一步優選為8～10％；

(Na₂O+Li₂O)8～15％，優選為9～15％，進一步優選為10～14.5％；

B₂O₃2～8％，優選為5～7％，進一步優選為5.5～6.5％。

本發明所述中間包覆蓋劑中，CaO與SiO₂質量比為2～5.5：1，優選為3～5：1，進一步優選為3～4：1。

本發明所述中間包覆蓋劑中，Na₂O與Li₂O的質量比為4～30：1，優選為8～20：1，進一步優選為10～12：1。

本發明所述中間包覆蓋劑中，加入MgO 5～12％。本發明所述中間包覆蓋劑的應用，包括用做含鋁鋼連鑄過程中的中間包覆蓋劑。

本發明所述中間包覆蓋劑的熔點為1180～1300℃，溫度1300℃時的粘度為0.5～1.2Pa·s。

本發明所述中間包覆蓋劑的應用，所述含鋁鋼中，Al質量百分含量為0.3～3％，優選為0.5～2.5％，進一步優選為1～2％。

原理及優勢

原理