[發明專利]一種高鈦低鋁鋼用含稀土氧化物的連鑄保護渣及制備方法

有效

• 申請號: 202111350790.2
• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN114029462B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 耿鑫;姜周華;李博洋;馮靜超
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理有限公司 11613
• 代理人: 韓國勝

本發明涉及鋼鐵連鑄技術領域，具體涉及一種高鈦低鋁鋼用含稀土氧化物的連鑄保護渣及制備方法。所述連鑄保護渣按質量百分數計，包含如下組分：CaO 18～23％、SiO₂17～21％、Al₂O₃10～15％、MgO 2～5％、Na₂O 8～12％、F^?4～7％、B₂O₃1～5％、TiO₂1～4％、Ce₂O₃12～15％和C 2～5％，其余為不可避免的雜質。本發明通過設計保護渣的組分配方和配比，使保護渣中各組分協同作用，降低CaO含量、抑制高熔點CaTiO₃的形成，降低SiO₂含量，抑制渣鋼反應造成的保護渣性能惡化；同時加入一定量低稀土氧化物Ce₂O₃和少量TiO₂，使保護渣具有良好的潤滑性能和傳熱能力，使連鑄過程順行，提高連澆爐數和鑄坯質量。

技術領域

本發明涉及鋼鐵連鑄技術領域，具體涉及一種高鈦低鋁鋼用含稀土氧化物的連鑄保護渣及制備方法。

背景技術

保護渣作為連鑄過程中的功能材料，目前來說，在結晶器內的冶金功能可以歸結包含以下五類：(1)防止鋼液二次氧化；(2)絕熱保溫；(3)吸收非金屬夾雜；(4)控制結晶器與鑄坯間的潤滑；(5)改善結晶器與鑄坯間的傳熱。保護渣性能的好壞直接決定鑄坯質量，從而影響生產效益。

鋼中加入合金元素，能夠有效地改善鋼的性能，但同時也對工藝過程帶來不同程度的影響。耐蝕合金鋼中由于Al和Ti的加入，冶煉過程中不可避免的會產生Al₂O₃、TiO₂、TiN等夾雜物，以及在連鑄過程中鋼中Al和Ti與保護渣中SiO₂發生的氧化還原反應：

[Ti]+(SiO₂)＝(TiO₂)+[Si]

4[Al]+3(SiO₂)＝2(Al₂O₃)+3[Si]

因此，保護渣中SiO₂的消耗會引起保護渣性能的急劇變化。此外，冶煉過程中產生的夾雜物也會進入保護渣中，這些變化會導致保護渣的熔化溫度、黏度等性能的惡化，影響保護渣的潤滑和傳熱，生產的鑄坯會出現不同程度的表面質量問題，嚴重時會引起粘結性漏鋼等惡性事故。

例如，專利CN105642849A公開了含鈦鋼連鑄用結晶器保護渣，保護渣重量百分比的組分為：CaO15～35％、SiO₂7～15％、Al₂O₃10～30％、F^-3～15％、Li₂O3～10％、BaO5～20％、Mn₂O₃5～20％、C2～12％、MgO≤1.5％和Fe₂O₃≤2％。該保護渣中SiO₂含量較少，借此以降低SiO₂的活度抑制了鋼中Ti的燒損，但強氧化劑Mn₂O₃的加入，同樣也會與鋼中的Ti發生反應，沒有從根本上解決鋼中Ti的燒損。