一種低碳鋼用鋼水熔劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低碳鋼用鋼水熔劑，屬于煉鋼連鑄【技術(shù)領(lǐng)域】。主要解決現(xiàn)有技術(shù)中熔劑組分容易卷入鋼水造成連鑄坯卷渣缺陷的技術(shù)問題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種低碳鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，其組成成分的重量百分比為：CaO32～40%，MnO23～8%，SiO230～40%，Al2O33～7%，MgO2～5%，CF0～3%，Na2O0～2%、Fe2O30～1%、Li2O1～3%、B2O32～5%,其余為不可避免的雜質(zhì)。保護(hù)渣中二元堿度值(CaO/SiO2)為0.80～1.33。本發(fā)明主要用于板坯鑄機(jī)生產(chǎn)低碳鋼時結(jié)晶器內(nèi)鋼水的結(jié)晶器內(nèi)潤滑、保護(hù)。
【專利說明】一種低碳鋼用鋼水熔劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及板坯鑄機(jī)澆鑄鋼水生產(chǎn)中鋼水連鑄熔劑，特別涉及一種低碳鋼用連鑄鋼水熔劑，屬于煉鋼連鑄【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]連鑄是煉鋼過程一道主要工藝，是決定鑄坯質(zhì)量好壞的關(guān)鍵工序。鋼水熔劑在板坯連鑄中的作用主要表現(xiàn)為保溫、傳熱、潤滑、隔絕空氣以及吸附夾雜。連鑄鑄坯的表面質(zhì)量缺陷，尤其是鑄坯的縱裂、黏結(jié)、夾渣、振痕等缺陷，在很大程度上取決于連鑄結(jié)晶器所用的鋼水熔劑。因此，性能適宜的鋼水連鑄熔劑對連鑄非常重要。
[0004]鋼水熔劑的主要物理性能有熔點(diǎn)、熔速、粘度、結(jié)晶溫度等。通過調(diào)整鋼水連鑄熔劑的成分，可以改進(jìn)其物性參數(shù)。一般來說，不同的鋼種所用的鋼水熔劑成分體系也有所差另O。低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼系列的鋼種一般采用高速連鑄，但保護(hù)渣容易卷入鋼水中。為防止此問題，低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼用的保護(hù)渣黏度比較高。另外因?yàn)殇撍撗醴绞绞卿X脫氧，鋼中的Al2O3在結(jié)晶器內(nèi)要上浮，被鋼水熔劑吸收后，會改變鋼水熔劑的黏度等物性參數(shù)。這就要求鋼水熔劑中Al2O3的初始含量相對要低，從而隨著在澆注進(jìn)行，平衡狀態(tài)下鋼水熔劑中的Al2O3保持合理水平，鋼水熔劑的物性參數(shù)在整個澆注過程中保持穩(wěn)定。而渣的黏度高，由于單位消耗不足、黏結(jié)發(fā)生率比較高，不能穩(wěn)定地進(jìn)行澆注。同時由于低碳鋼凝固速度快，凝固收縮率小，連鑄坯的坯殼生成均勻，鋼水熔劑要有良好的潤滑和傳熱功能，玻璃化性能好，盡量減少結(jié)晶體的出現(xiàn)。因此要求保護(hù)渣低熔點(diǎn)、低堿度、低結(jié)晶溫度、適當(dāng)?shù)酿ざ群透呷刍俣取?br> [0005]現(xiàn)有技術(shù)中缺乏滿足低碳鋼生產(chǎn)需要的低熔點(diǎn)、低堿度、低結(jié)晶溫度、適當(dāng)?shù)酿ざ群透呷刍俣鹊倪B鑄結(jié)晶器鋼水熔劑。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種低碳鋼用鋼水熔劑，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)晶器鋼水熔劑熔化速度不當(dāng)而卷入鋼水造成連鑄坯卷渣缺陷的技術(shù)問題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種低碳鋼用鋼水熔劑，其組成成分的重量百分比為=CaO 32?40%，MnO2 3?8%，S1230 ?40%，Al2O3 3 ?7%，MgO 2 ?5%，Cf O ?3%，Na2O O ?2%、Fe2O3O ?1%、Li2O I ?3%、B2O3 2?5%，其余為不可避免的雜質(zhì)。
[0009]本發(fā)明較現(xiàn)用連鑄結(jié)晶器低碳鋼鋼水熔劑體現(xiàn)了如下特點(diǎn):
本發(fā)明鋼水熔劑通過加入一定量的Al2O3主要是為了保證連鑄結(jié)晶器鋼水的液渣層厚度，對連鑄結(jié)晶器彎月面附近的鋼水起到保溫作用，考慮到低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼中Al2O3在結(jié)晶器中的上浮去除，保護(hù)渣中的Al2O3含量不能過高，經(jīng)多次生產(chǎn)實(shí)踐，意外的發(fā)現(xiàn)初始Al2O3含量為3?7%，可以大幅度減少連鑄板坯的氣泡性缺陷和氧化鋁夾雜物缺陷，同時鋼水熔劑在使用過程中的物性穩(wěn)定，能夠保證了連鑄生產(chǎn)的順行。
[0010]本發(fā)明鋼水熔劑通過加入一定量的Mn02、Fe203，主要是為了向鋼水熔劑中引入氧，確保鋼水熔劑在高溫下保持較高的熔化速度，避免因熔化速度不夠，而使得鋼水熔劑卷入鋼水造成連鑄坯卷渣缺陷的技術(shù)問題，但其含量過高，導(dǎo)致溶化速度過快，起不到煉鋼熔劑的潤滑性能。經(jīng)多次生產(chǎn)實(shí)踐，意外的發(fā)現(xiàn)鋼水熔劑中MnO2含量為3?8%、Fe2O3含量為O?1%效果最佳合適。
[0011]本發(fā)明鋼水熔劑通過加入一定量的Li2O除了促進(jìn)結(jié)晶外，也能改善保護(hù)渣的潤滑性能。通過對研究發(fā)現(xiàn)，Li2O含量由0.5%增加到1.5%，保護(hù)渣的粘度減小0.08Pa*s，孕育時間減小25s。但Li2O含量達(dá)1.5%后，晶體孕育時間變化幅度不大，故繼續(xù)增加Li2O含量對結(jié)晶速度并沒有提高。再通過Li2O對渣膜熱流的影響研究發(fā)現(xiàn)，通過渣膜的熱流隨著Li2O含量的增加而增加；加入Li2O后，保護(hù)渣的活化能降低，在高溫區(qū)域，粘度比較高，保護(hù)渣不易被卷入，但在低溫區(qū)域，與未添加Li2O的保護(hù)渣相比，粘度很低，所以可保證保護(hù)渣的消耗量。根據(jù)保護(hù)渣的熔點(diǎn)設(shè)定范圍以及促進(jìn)結(jié)晶的需要，本發(fā)明選擇Li2O含量為I?3% ο
[0012]本發(fā)明鋼水熔劑通過加入一定量的B2O3也起到兩個方面的作用，一是增強(qiáng)保護(hù)渣吸收脫氧產(chǎn)物的功能，同時也能降低保護(hù)渣的凝固溫度，改善保護(hù)渣的潤滑性能。研究發(fā)現(xiàn)，隨著B2O3含量增加，保護(hù)渣臨界冷卻速度減小，渣樣的結(jié)晶能力減弱，玻璃性增強(qiáng)。B2O3每增加1%，保護(hù)渣熔點(diǎn)降低1TC，相當(dāng)于在同樣的澆鑄溫度下保護(hù)渣的過熱度提高，從而使得結(jié)晶相的析出受到抑制，提高了熔渣的玻璃化率，改善保護(hù)渣的潤滑性能。通過對B2O3含量對熔化溫度和粘度的影響規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)，B2O3含量的增加可以使熔渣粘度和熔化溫度大幅降低。B2O3加入渣中能顯著降低熔渣的熔化溫度，進(jìn)而使得熔渣的流動性增強(qiáng)，再者，B2O3屬酸性氧化物，其“網(wǎng)絡(luò)”形成體的作用較SiCUI，因此它的增加就降低了 SiCUA作用。再加上熔渣的流動性增強(qiáng)，這兩方面的共同作用降低了熔渣的粘度，改善熔渣的玻璃性，進(jìn)而改善熔渣的潤滑性能。經(jīng)過綜合考慮，本發(fā)明保護(hù)渣中B2O3含量為2?5%。
[0013]進(jìn)一步，本發(fā)明鋼水熔劑Na2O較低，Li2O較高，且助熔劑中還含有K20、B203、CaF2等助熔劑，可以有效避免卷渣缺陷和后續(xù)冷軋產(chǎn)品中發(fā)生“白斑黑芯”缺陷。
[0014]本發(fā)明保護(hù)渣的物理性能為熔點(diǎn)(半球點(diǎn)溫度)為1080?1110 °C;1300°C的粘度為 0.29 ?0.36 Pa.S。
[0015]本發(fā)明的制備方法為:原料準(zhǔn)備一配料一攪拌混勻一水磨成漿一噴霧造粒一成品包裝，其中混勻攪拌和水磨成漿時間各60分鐘。
[0016]本發(fā)明原料包括水泥熟料、硅灰石、錳礦石、碳酸鈉、碳酸鋰、氟化鈉、無水硼砂、鋁礬土、膨潤土、氧化鐵鱗，原料組分(重量百分比)要求如下:
水泥熟料:CaO 62.0 ?64.0%、S12 19.0 ?21.0% ；
硅灰石:CaO 45.0 ?46.0%、S12 51.0 ?52.0% ；
錳礦石:Μη02 90.0 ?91.0% ；
碳酸鈉=Na2CO3 98.0 ?99.0% ；
碳酸鋰=Li2CO3 98.0 ?99.0% ；
無水硼砂=Na2O 30.0 ?31.0%、B2O3 67.0 ?69.0% ； 氟化鈉:NaF 97.0 ?99.0% ；
鋁礬土:A1203 83.0 ?86.0% ；
膨潤土: S12 75.0 ?78.0%
氧化鐵鱗Fe20395?97% ；
本發(fā)明所述的水泥熟料、硅灰石、錳礦石、碳酸鈉、碳酸鋰、氟化鈉、無水硼砂、鋁礬土、膨潤土、氧化鐵鱗的粒度均小于250目。
[0017]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下積極效果:
1、本發(fā)明鋼水熔劑鋪展性良好、煙霧少，加入鋼水熔劑后結(jié)晶器渣面化渣情況良好，不發(fā)生粘結(jié)，不結(jié)殼起球，渣條小。
[0018]2、本發(fā)明鋼水熔劑引入一定量的Mn02、Fe2O3，確保鋼水熔劑在高溫下保持較高的熔化速度，避免因熔化速度不夠，而使得鋼水熔劑卷入鋼水造成連鑄坯卷渣缺陷的技術(shù)問題。
[0019]

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0021 ] 實(shí)施例1，鋼水熔劑化學(xué)成份重量百分比為=CaO 33.63%、MnO2 6.68%、S1234.10%、Al2O3 3.32%、MgO 3.79%、Na2O 1.06%、Fe2O3 0.91%、Li2O 2.02%、B2O3 2.38%,其余為不可避免的雜質(zhì)。保護(hù)渣物理性能參數(shù):熔點(diǎn)是1098°C，1300°C的粘度為0.301Pa.S，二元堿度值(Ca0/Si02)為 0.986。
[0022]實(shí)施例2，保護(hù)渣化學(xué)成份重量百分比為:CaO 35.56%、MnO2 5.08%、S12 36.30%、Al2O3 5.87%、MgO 1.54%、Na2O 1.76%、Fe2O30.81%、Li2O 2.03%、B2O3 2.98%,其余為不可避免的雜質(zhì)。保護(hù)渣物理性能參數(shù):熔點(diǎn)是1100°C，130(TC的粘度為0.35 Pa.S，二元堿度值(Ca0/Si02) % 0.98ο
[0023]本發(fā)明鋼水熔劑鋪展性良好、煙霧少，加入鋼水熔劑后結(jié)晶器渣面化渣情況良好，不發(fā)生粘結(jié)，不結(jié)殼起球，渣條小；鋼水熔劑的碳含量低，不會引起鋼液的增碳，在使用過程中物性參數(shù)保持穩(wěn)定，對于防止板坯夾渣缺陷有作用顯著。
[0024]本發(fā)明鋼水熔劑引入一定量的Mn02、Fe2O3，確保鋼水熔劑在高溫下保持較高的熔化速度，避免因熔化速度不夠，而使得鋼水熔劑卷入鋼水造成連鑄坯卷渣缺陷的技術(shù)問題。
[0025]本發(fā)明鋼水熔劑的物理性能為熔點(diǎn)(半球點(diǎn)溫度)為1080?1110 °C;1300°C的粘度為0.29?0.36 Pa.S，鋼水熔劑中二元堿度值(Ca0/Si02)為0.80?1.33。
[0026]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低碳鋼用鋼水熔劑，其特征是組成成分的重量百分比為:CaO 32?40%，MnO23 ?8%，S12 30 ?40%，Al2O3 3 ?7%，MgO 2 ?5%，Cf O ?3%，Na2O O ?2%、Fe2O3O ?1%、Li2O I?3%、B2O3 2?5%，其余為不可避免的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種低碳鋼用鋼水熔劑，其特征是，所述的鋼水熔劑由水泥熟料、硅灰石、錳礦石、碳酸鈉、碳酸鋰、氟化鈉、無水硼砂、鋁礬土、膨潤土、氧化鐵鱗這些原料按權(quán)利要求1成分配制。
3.如權(quán)利要求2所述的一種低碳鋼用鋼水熔劑，其特征是所述的原料其組成成分的重量百分比為:水泥熟料:CaO 62.0?64.0%、S12 19.0?21.0% ;硅灰石:CaO 45.0?.46.0%、Si02 51.0 ?52.0% ;錳礦石:Μη02 90.0 ?91.0% ;碳酸鈉=Na2CO3 98.0 ?99.0% ;碳酸鋰=Li2CO3 98.0 ?99.0% ;無水硼砂=Na2O 30.0 ?31.0%、B2O3 67.0 ?69.0% ;氟化鈉:NaF 97.0 ?99.0% ;鋁礬土 =Al2O3 83.0 ?86.0% ;膨潤土: S12 75.0 ?78.0% ;氧化鐵鱗Fe20395 ?97%ο
【文檔編號】B22D11/111GK104511580SQ201310457944
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】鄭開沛, 洪建國 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司