[發明專利]一種新型超低碳鋼保護渣

在審

• 申請號: 202210865911.5
• 申請日: 2022-07-22
• 公開（公告）號: CN115319038A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 周樂君;顏雄;王萬林;呂培生;齊江華;鄭慶;趙如;劉文華
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 蔣太煒

本發明公開了一種新型超低碳鋼保護渣。其由下述組分組成：鈉長石20％～35％，水泥熟料10％～35％，白云石10％～30％，硅灰石5％～35％，高嶺土0％～17％，螢石2％～12％，硼鎂石2％～8％，C 1％～3％。該渣以鈉長石、水泥熟料、白云石、硅灰石、高嶺土作為保護渣的主要基料配合適當的硼鎂石；這不僅能降低成本，而且還使得保護渣具有較低的熔化溫度和黏度，以及較高的表面張力。該渣在高拉速的情況下，能形成穩定的液態層，均勻流入渣道形成均勻渣膜，很好的潤滑鑄坯，并使鑄坯均勻冷卻；同時該渣表面張力可以達到470mN/m以上，能大大降低了鑄坯表面夾渣的發生率。

技術領域

本發明涉及一種新型超低碳鋼保護渣，屬于鋼鐵冶金連鑄領域。

背景技術

從鐵碳相圖來看，超低碳鋼的碳含量極低,其凝固溫度較一般鋼種高,液相線與固相線溫差小,初生坯殼的凝固溝較深，容易捕獲保護渣，從而產生表面夾渣缺陷。

針對這一特性，中國專利CN102019382B、CN103128240A、CN104707959A、CN105537546A等都是通過增加界面張力和黏度來解決保護渣表面夾渣問題。例如專利(CN104107890A)通過提高CaO、MgO、BaO等靜電勢較大的物質加入量，使保護渣1300℃下表面張力達到450-550mN/m，大幅度提高了熔渣與鋼水之間的不浸潤性，降低了保護渣被鋼水撕裂而卷入的幾率，提高了鋼質成品的成材率。但其黏度和熔化溫度如何并沒有提及，從其成分(TiO₂≤8％)來看，高熔點的TiO₂會大大提高黏度和熔化溫度，從而惡化保護渣的消耗，不利于鑄坯潤滑，進一步說，如果此保護渣應用于高拉速，其渣耗會大大降低，保護渣不能均勻流入渣道形成均勻的渣膜，鑄坯得不到很好的潤滑也不能均勻冷卻，摩擦力大大上升，嚴重時將發生粘結漏鋼。

工業保護渣中往往是以鎂砂形式引入MgO，鎂砂可分為天然鎂砂和海水鎂砂或稱合成鎂砂兩大類。天然鎂砂主要來自天然菱鎂礦，但因原礦質量制約，難以獲得高純優質產品，而我國白云石礦床資源豐富，已探明的儲量能夠滿足經濟建設的需要，各礦床多已開發利用，產地遍布各省。白云石化學成分為CaMg(CO₃)₂，加熱到700～900℃時分解為二氧化碳和氧化鈣、氧化鎂的混合物，在保護渣中加入白云石可同時提高靜電勢較大的陽離子Ca²⁺和Mg²⁺的含量，從而大大提高保護渣的表面張力，這對降低鑄坯表面夾渣率大有益處。

另外為提高拉速，往往需要降低保護渣的熔化溫度或黏度，工業保護渣中往往是加入碳酸鋰，但碳酸鋰價格很高，而硼鎂石Mg₂[B₂O₄(OH)](OH)資源在我國很豐富，已在冶金、化工、建筑、航空、核工等工業有廣泛應用。可提替代碳酸鋰作為高效助溶劑，大大降低原料成本。

但到目前為止,還未見采用硼鎂石配合白云石以及硅灰石和鈉長石等作為低碳鋼保護渣的報道。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種新型超低碳鋼保護渣，與以往高黏度高表面張力超低碳鋼保護渣的思路不同，該保護渣在黏度較低的同時具有較高的表面張力，同時其熔化溫度較低，渣耗較高，能滿足高拉速對保護渣的要求。

本發明首次嘗試了用適量硼鎂石作為保護渣的原料之一，其不僅僅降低了成本，還能盡可能減少Li資源的使用。同時本發明的保護渣還可以將渣耗控制在0.45-0.48kg/t這一水平。。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

本發明一種新型超低碳鋼保護渣，由下述質量百分含量的組分組成：

鈉長石20％～35％，水泥熟料10％～35％，白云石10％～30％，硅灰石5％～40％，高嶺土0％～17％，螢石2％～12％，硼鎂石2％～8％，C 1％～3％。