[其他]煉鋼用熔渣

無效

• 申請號: 87103463
• 申請日: 1987-05-09
• 公開（公告）號: CN87103463A
• 公開（公告）日: 1987-11-18
• 發明（設計）人: 亞厲山大·麥克萊恩;伊恩·戴維·薩默維爾;保羅·斯蒂芬·蒂蒙斯;邁克爾·史蒂文·克魯格爾
• 申請（專利權）人: 田納科加拿大分公司
• 主分類號: C21C7/076
• 分類號: C21C7/076;B22D1/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊麗琴

本發明涉及煉鋼，更準確地說涉及連續鑄鋼過程中的中間包和鋼水包用的熔渣（Flux）。

在連續鑄鋼過程中，鋼水從鋼水包注入中間包，又從中間包轉入連續的鑄鋼模中。連續鑄鋼的用戶對提高鋼的純度不斷提出更高的要求，而鋼廠對鋼中影響非金屬夾雜物含量的因素予以更多的注意。

鋼的脫氧通常是在鋼水包中進行，而且脫氧的某些產物是以清除鋼水包的熔渣的方法排出。但是，鋼和已溶解合金的再氧化有可能在鋼水包中，中間包中和連續鑄模中發生，或者在各個轉移的操作過程中發生，這樣就會對鋼中最終的純度造成不利的影響。

所以，鋼水包和中間包都需要有一種熔渣。一種理想的鋼水包熔渣材料和一種理想的中間包熔渣材料應具有以下功能;

a）鋼的熱絕緣，以便防止鋼水在鋼水包中或中間包中過早地凝固和過多地結渣殼，

b）保護鋼免受空氣氧化，

c）吸收擴散到熔渣-金屬界面的夾雜物。

如下面更具體論述的，這些功能對于連續鑄造模中的模渣也是需要的，但是對于模渣還有其它更重要的特性要求是鋼水包熔渣或者中間包熔渣所不需要的。在鋼水包中和中間包中的熔渣對完成上述三方面的功能越好，則施加于其后的連續鑄鋼過程中的模渣的加入量就可以更少些，而且模渣所能完成的功能因此也更好。

鋼水包熔渣和中間包熔渣的第一項功能（a）需要具有一個外部固態的細顆粒層，由于熱傳導通過一個完全的液層是相當快的，而其它兩項功能（b）和（c）則要求有一個液體層與鋼水相接觸。對于第三項要求（c）所給予的注意很少，但對于鋼水包和中間包的設計已經作了些改進，并在鋼水包和中間包中增設了流量控制裝置，夾雜物的分離程度可望得到提高，尤其當能夠加入可吸收非金屬反應產物的一種合適的熔渣組分時，其效果更好。

在鋼水包中或在中間包中或者在二者中都施加熔渣材料已經逐漸成為典型的習慣做法。鋁酸鈣通常被用作鋼水包的熔渣材料。稻殼（rice????hulls）通常被用作中間包的熔渣材料。稻殼，其中含有大約85%的二氧化硅，可以提供非常好的熱絕緣性能，而且也是使用它的主要原因，但它對于防止氧化或吸收夾雜物不是非常有效。稻殼在鑄鋼溫度下是固體的，所以該材料在某些程度上能夠滿足第二和第三項要求是由于其它氧化物（大概是由再氧化產生的鐵和錳的氧化物）與二氧化硅構成的熔渣以形成一個液面層的結果，因而是有些不能令人滿意的狀況。

各種模渣也曾用作中間包熔渣。盡管這些材料通常在吸收雜質和防止氧化特性方面相當有效，但一般這些材料的熱絕緣性不是很有效的，除非能保持一個細顆粒層。這些材料都是作為模渣的特殊功能要求而配制的，而作為一種可能的中間包熔渣是有其缺點的。在上述三方面的特性之外，模渣還需要滲入到模子中正在固化的鋼和模壁之間。這種特性，作為模渣的一種最重要的特性，比上面所述的三項功能要求還重要得多，它有助于控制從正在固化中的鋼到模壁的熱傳導率，并對正在固化的鋼流經鑄模時能起到一種潤滑劑作用。為了提供鋼的流動特性，在鋼鑄造溫度下模渣的粘度一般是較低的，通常是由于添加流化劑（如氧化鈉、氟化鈉或氟化鈣）產生的結果。也經常加入碳用以控制模渣的熔化速度。因此，模渣的液化溫度一般是在1000℃至1150℃范圍內。

低粘度和流化劑的存在都將對鋼水包和中間包的環境條件是不利的，可是鋼水包或中間包中的鋼水存在渦流，所以當鋼水經過連續鑄鋼模時，將容易產生大量的低粘度材料夾雜物，而且流化劑對一般用作中間包部件（如襯套，水口和液面下出口用的陶瓷筒）的耐火材料會造成浸蝕。此外，由于熔渣的組分構成復雜，將導致模渣價格很貴。

所以，稻殼和模渣都不能滿足用作鋼水包或中間包的要求，因為二者都不能具備既滿足理想的功能要求又不產生附加的問題。同樣地，鋁酸鈣由于它吸收氧化鋁的能力有限和它具有將潮濕空氣中的氫氣轉移到鋼水中去的能力，因而它不宜于用作熔渣。這種效能是不希望有的，而且任何中間包或者鋼水包的熔渣都不應增強對不希望有的元素的轉移，諸如從潮濕空氣中轉移氫氣，以及從熔渣本身的組分中轉移到鋼水中去。