[發明專利]一種大方坯中低碳鋼保護渣及其制備方法

有效

• 申請號: 201711439724.6
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107931551B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 陳守杰;王建偉;楊利;劉小軍;朱先獅
• 申請（專利權）人: 河南通宇冶材集團有限公司
• 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: 程文霞

技術領域

本發明涉及屬于煉鋼冶金輔料領域，尤其是涉及一種大方坯中低碳鋼保護渣及其制備方法。

背景技術

中低碳鋼（C含量0.17-0.60%）具有良好的力學性能，因此應用范圍非常廣泛。

低碳鋼由于強度較低，使用受到限制，但適當增加碳鋼中錳含量，并加入微量釩、鈦、鈮等合金元素，可大大提高鋼的強度。若降低鋼中碳含量并加入少量鋁、少量硼和碳化物形成元素，則可得到超低碳貝氏體組夠其強度很高，并保持較好的塑性和韌性。中碳鋼的強度、硬度比低碳鋼高，而塑性和韌性低于低碳鋼，可不經熱處理直接使用熱軋材、冷拉材，亦可經熱處理后使用；淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學性能，能夠達到的最高硬度約為HRC55(HB538)，σb為600～1100MPa。所以中低碳鋼除作為建筑材料使用外，還大量用于制造各種機械零件。

由于中低碳鋼的特殊性能和用途，對其在連鑄過程中的卷渣和夾雜情況要求很高，因此對于中低碳鋼連鑄研制一種有較好吸附夾雜、鋼渣界面易分離的保護渣勢在必行。

中國專利公開號CN 102019384 A公開一種解決低碳鋼表面夾渣的高粘度連鑄保護渣，原料配比及重量百分含量如下：玻璃粉：0％～7％，預熔料：50％～70％，螢石：5.5％～8.5％，白堿：4％～8％，N330碳黑：3％，石墨：3.5％，R劑：0％～3％，碳酸鋰：0.5％～2％，碳酸錳：2％～5％，鎂砂2％～5％，鋁釩土：3％～7％，冰晶石：1％～3％，粘合劑：1％～3％，減水劑0.3％～1％。該發明解決低碳鋼連鑄坯表面夾渣問題的高粘度連鑄保護渣主要是在CaO、SiO₂基礎上，外加一定量的碳酸鋰、螢石、白堿等助熔劑及一定的碳黑、石墨碳質材料，于粘度提高，表面張力增大，在同樣的工藝條件下，能有效防止鑄坯表面夾渣現象發生。中國專利公開號CN1824429A公開一種高拉速板坯連鑄低碳鋼結晶器保護渣，克服了高拉速板坯連鑄低碳鋼現有技術中液渣層薄，潤滑不良，造成粘結漏鋼、鑄坯表面夾渣和粘渣質量問題。保護渣由熔化料、碳酸鋰、碳酸鈉、螢石、石英砂、硅灰石、錳礦粉、鐵泥、碳黑、膨潤土組成，其組成成分的重量百分比為：熔化料50-65%、碳酸鋰1.2-3.6%、碳酸鈉2.3-6.0%、螢石3.0-6.9%、石英砂6.0-9.5%、硅灰石7.0-10.0%、錳礦粉5.0-9.0%、鐵泥1.0-3.5%、炭黑2.0-7.0%、膨潤土2.0-5.5%。保護渣在結晶器內鋪展性、保溫性、熔化性能好，結晶器內四個面傳熱量穩定和均勻，液渣層厚度為8-12mm，渣條少，保護渣潤滑性好，防止粘結性漏鋼，鑄坯表面無夾渣和粘渣現象，鑄坯表面質量好。

上述兩項專利均采用預熔料和碳酸鋰，這兩種原材料價格都較高特別是碳酸鋰，是一種高成本的方案，在目前的市場情況下推廣很困難，此外這兩項專利都是適用于板坯連鑄，板坯連鑄低碳鋼的碳含量為：0.01≤C≤0.08%，大方坯的低碳鋼范圍0.017≤C≤0.25%，上述保護渣不適用于大方坯的低碳鋼。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種大方坯中低碳鋼保護渣，以低成本鎂渣作為原料，降低熔劑的用量以提高保護渣的表面張力，制備的保護渣表面張力大，潤濕鋼的能力強，吸附夾雜能力大大的增強，鋼渣界面易分離，不易夾渣，能降低保護渣因素出現的夾雜缺陷，提高純凈鋼的內部質量。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種大方坯中低碳鋼保護渣，由以下重量份數的原料制備：硅灰石19-39份、鎂渣20-40份、石英2-6份、膨潤土1-5份、焦寶石2-6份、螢石3-10份、純堿1-3份、碳酸錳0-2份、硼玻璃粉3-7份、鎂砂粉1-4份、390中碳石墨2-5份、高碳土狀石墨3-6份、半補強天然氣炭黑1.5-3份、粘結劑1.5-3份和木質素磺酸鈉0.2-0.4份。

進一步的，所述的大方坯中低碳鋼保護渣，由以下重量份數的原料制備：硅灰石19-39份、鎂渣20-40份、石英2-6份、膨潤土1-5份、焦寶石2-6份、螢石3-10份、純堿1-3份、碳酸錳1-2份、硼玻璃粉3-7份、鎂砂粉2-4份、390中碳石墨2-5份、高碳土狀石墨3-6份、半補強天然氣炭黑1.5-3份、粘結劑1.5-3份和木質素磺酸鈉0.2-0.4份。

進一步的，所述粘結劑為黃糊精。

進一步的，所述的硅灰石、石英、膨潤土、焦寶石、螢石、純堿、碳酸錳、硼玻璃粉粒度均為200目。