[發明專利]一種大板坯中碳鋼用連鑄結晶器保護渣及其制備方法

有效

• 申請號: 201610132175.7
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN105642851B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 趙春寶;張福;杜震宇;陳永彥;王巖;王旭陽
• 申請（專利權）人: 西峽龍成冶金材料有限公司
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司41132
• 代理人: 季發軍

技術領域

本發明涉及一種連鑄工藝中使用的輔助材料，尤其是涉及一種大板坯中碳鋼用連鑄結晶器保護渣及其制備方法。

背景技術

結晶器保護渣是在連續鑄鋼過程中，置于結晶器內的鋼液面上用以保溫、防氧化和吸收非金屬夾雜的物料。在鋼水連續鑄造時，在連鑄結晶器內的鋼水面上不斷地加入保護渣，熔化的保護渣隨著結晶器的振動不斷流入鑄坯和結晶器之間，起到潤滑和控制傳熱的作用；熔渣隔絕空氣避免鋼水氧化；未熔的固態渣對鋼水具有保溫作用；熔渣還吸收鋼水中的氧化鋁等夾雜物。保護渣在連鑄生產中加入到結晶器內的鋼液面上，由于受到鋼液的高溫作用，保護渣在結晶器內熔化，在鋼液面上形成了縱向三層結構，自上而下分別為原渣層、燒結層和熔渣層，這種層狀結構，對鑄坯表面質量有很大的影響。

公開號為CN104607 607A的中國專利申請公布了一種含鋯中碳鋼連鑄用無氟保護渣，該保護渣由以下重量百分含量的氧化物組成：CaO 35%～45 %、SiO₂ 30%～35%、Al₂O₃ 2%～5%、MgO 1%～3%、CaO 33%～41%、SiO₂ 27%～33%、Al₂O₃ 3.1%～5.9%、MgO 3%～7%、B₂O₃ 6%～10%、(Na₂O +Li₂O) 10%～15%、ZrO₂ 1%～3%。公開號為CN102728797A的中國專利申請公布了一種有效控制CSP中碳鋼裂紋的結晶器保護渣，其化學成分的質量分數為CaO 35%~38%，SiO₂ 28%~31%、Al₂O₃ 1%~3%、MgO 1%~2%、Fe₂O₃ 0.5%~1.5%、F^- 10%~11.5%、Na₂O 9%~11.5%、MnO 1.5%~3.5%、固定碳5~8%，其余為不可避免的微量元素。本發明為控制CSP中碳鋼裂紋，堿度在1.20～1.25，并將粘度控制在0.08~0.09Pa·S，熔點為1155~1185℃。以上專利雖然可以在一定程度上改善鑄鋼的表面性能，但無法從本質上消除鋼坯表面縱裂紋的難題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種大板坯中碳鋼用連鑄結晶器保護渣，從本質上解決了大板坯中碳鋼在連鑄過程中表面縱裂紋問題。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種大板坯中碳鋼用連鑄結晶器保護渣，所述保護渣的化學成分及質量百分含量為CaO 33%～41%、SiO₂ 27%～33%、Al₂O₃ 3%～6%、MgO 3%～7%、Na₂O 3%～11%、F^- 6%～12%、BaO 2%～5%、SrO 1%～4%、B₂O₃ 1%～7%、C 1%～5%。

優選地，所述保護渣的化學成分及質量百分含量為CaO 34.05%、SiO₂ 27.24%、Al₂O₃ 3.7%、MgO4.9%、Na₂O 7.91%、F^- 8.6、BaO 5%、SrO 3%、B₂O₃ 2.4%、C 3.2%。

優選地，所述保護渣的堿度CaO/SiO₂為1.1～1.3。

優選地，所述保護渣的熔點1088℃～1098℃,1300℃下粘度0.36 Pa·s～0.42 Pa·s。

優選地，所述保護渣的粒度為180目～220目。

其制備方法，包括以下步驟：

（1）預處理：按保護渣化學成分配比原料并進行破碎處理，得到預處理原料；

（2）熔化：用無爐襯水冷爐壁電爐熔化所述的預處理原料，得到熔渣；

（3）水淬：將所述的熔渣倒入常溫水池冷卻，凝固，得到玻璃體；

（4）干燥：將所述的玻璃體烘干，得到烘干的玻璃體；

（5）粉碎：將所述烘干的玻璃體粉碎，得到玻璃體粉末；

（6）加入碳質材料：按配方比例將碳質材料和所述的玻璃體粉末混合，然后加入粘結劑羥甲基纖維素鈉鹽（CMC），得到混合粉末；