[發明專利]一種連鑄結晶器保護渣及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202111145450.6
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113798458B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 麻晗;李強
• 申請（專利權）人: 張家港宏昌鋼板有限公司;江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司;江蘇沙鋼集團有限公司
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/24;C22C38/22
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周雷

本發明涉及冶金技術領域，具體涉及一種連鑄結晶器保護渣及其制備方法和應用。本發明提供的連鑄結晶器保護渣，所述保護渣包括如下質量百分比的化學成分：SiO₂：35?40％、CaO：35?40％、MgO：1.5?2.2％、Al₂O₃：4?6％、Na₂O：5?8％、F：5?8％、C：3?5％，其余為不可避免的雜質；其中所述保護渣的二元堿度CaO/SiO₂為0.95?1.05，熔點為1120?1160℃，1300℃下的粘度為1.5?2.5Pa·s。本發明提供的連鑄結晶器保護渣，通過高堿度、高熔點、高粘度的保護渣配合特定的保護渣成分可有效抑制低碳高鉻耐蝕鋼材料在連鑄時鑄坯表面易出現凹陷和裂紋的現象。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體涉及一種連鑄結晶器保護渣及其制備方法和應用。

背景技術

低碳高鉻耐蝕鋼是針對海洋環境設計開發的一種鋼鐵材料，可大幅提高海洋工程建筑的使用壽命。該材料采用低碳高鉻成分(C≤0.015wt.％，Cr?10wt.％)，該成分熱導率低、線膨脹系數大，在連鑄過程中坯殼凝固收縮大，容易出現凹陷、裂紋等缺陷。

現有技術公開了一種高鉻鋼的連鑄方法，包括以下步驟：1)將過熱度為15-30℃的L80-3Cr高鉻鋼鋼水注入到加有保護渣的連鑄機的結晶器內冷卻得到連鑄坯，并在冷卻過程中進行水冷和電磁攪拌；2)將連鑄坯從結晶器內拉出，依次通過二冷區和空冷區進行冷卻，拉速為0.5-0.6m/min，并對連鑄坯在凝固末端進行動態輕壓處理，總壓下量控制為6-10mm。該方法公開的保護渣為低堿度、低粘度、低熔點保護渣，連鑄過程中無法形成較厚的固態渣膜及較多的晶體相，結晶器內鋼水熱量耗散快，坯料表面易形成裂紋，且僅適用于Cr含量為2.8％-3.2％的高鉻鋼L80-3Cr連鑄生產，無法有效抑制低碳高鉻耐蝕鋼材料在連鑄時鑄坯表面易出現凹陷和裂紋的現象。

發明內容

本發明的目的在于克服現有連鑄結晶器保護渣無法有效抑制低碳高鉻耐蝕鋼材料在連鑄時鑄坯表面易出現凹陷和裂紋現象的缺陷，進而提供一種連鑄結晶器保護渣及其制備方法和應用。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種連鑄結晶器保護渣，所述保護渣包括如下質量百分比的化學成分：SiO₂：35-40％、CaO：35-40％、MgO：1.5-2.2％、Al₂O₃：4-6％、Na₂O：5-8％、F：5-8％、C：3-5％，其余為不可避免的雜質；

其中所述保護渣的二元堿度CaO/SiO₂為0.95-1.05，熔點為1120-1160℃，1300℃下的粘度為1.5-2.5Pa·s。

其中CaO、SiO₂：以CaO-SiO₂二元系作為基礎渣系，考慮到堿度CaO/SiO₂與粘度呈負相關，與熔點呈正相關，本發明所述保護渣中含F，且F是形成晶體槍晶石(3CaO·2SiO₂·CaF₂)和降低熔渣粘度的主要組元之一，因此熔渣的堿度不可太高，否則粘度會明顯下降，因此在本發明所述的方案中，堿度CaO/SiO₂上限控制在1.05。但是CaO/SiO₂堿度太低會造成熔渣熔點下降明顯，不利于增加固渣膜厚度及減少熱輻射，CaO/SiO₂下限控制在0.95。為了堿度CaO/SiO₂控制在0.95～1.05范圍內及保證保護渣主要成分配比，CaO質量百分配比控制為35～40％，SiO₂的質量百分比控制為35～40％。