一种含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂及其应用，本发明专利技术之含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂，以质量百分比计包括下述组分：CaO 34～43%、Al2O3 12~24%、SiO2 6~14%、MgO 2~5%、Na2O 6~12%、Li2O 3~7%、F‑ 5~12%、BaO 2~8%、MnO 1~3%、Ce2O3 2～4%、C 0.9~2.2%。该中间包覆盖剂具有熔点温度低、粘度低、碱度高等特点。本发明专利技术所设计的中间包覆盖剂适用于C质量百分含量在0.14~0.20%，Al质量百分含量在1.5~2.5%，Mn质量百分含量在21.5~25.0%范围内的含Mn、Al钢连铸。将本发明专利技术所述的中间包覆盖剂应用于连铸生产过程中，能够高效吸收含Mn、Al钢中的夹杂物，改善中间包内钢水的洁净度，很好地防止钢液二次氧化、防止增碳，改善铸坯质量，同时具有良好的保温性能等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂及其应用；属于钢铁连铸
技术介绍
中间包覆盖剂是连铸过程中重要的功能材料。中间包覆盖剂在连铸中间包内发挥绝热保温、防止液面结壳，隔绝空气、防止钢水二次氧化，以及吸收非金属夹杂等重要作用。因此冶炼过程中,中间包覆盖剂对连铸过程的顺利进行以及钢材质量都有极大的影响。钢中添加合金元素是改善钢材质量的常见方法，但添加合金元素对其生产过程带来不利影响。由于含Mn、Al钢中高铝高锰含量使得其在生产过程中出现了诸多问题：钢中Al易与中间包覆盖剂中SiO2等发生氧化还原反应，导致覆盖剂变性，使覆盖剂中Al2O3含量增加，SiO2含量减少，碱度变大，熔点、粘度增加；钢液中的活泼元素还会跟钢液中溶解的氧和氮反应，生成A12O3、AIN、MnO等夹杂物进入中间包覆盖剂中。若其量很大会造成中间包覆盖剂成分变化，进一步导致中间包覆盖剂粘度、熔化温度等特性发生显著变化，中间包覆盖剂保温功能、吸收夹杂物能力大大下降，从而导致各种铸坯问题。从文献检索的情况来看，虽然目前中间包覆盖剂研究及开发的专利不少，但几乎没有针对含Mn、Al钢的专门中间包覆盖剂。比如说公开号为CN 104858381 A的专利《一种新型含铝钢连铸中间包覆盖剂及其应用》，虽然考虑含铝钢中的元素Al在连铸中间包内与熔融中间包覆盖剂接触的过程中，会在渣/钢界面与中间包覆盖剂中部分氧化物反生氧化还原反应，但未考虑活泼元素Mn的影响，故不适用于含Mn、Al钢。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能够较高效吸收含Mn、Al钢中的夹杂物，改善中间包内钢水的洁净度，较好地防止钢液二次氧化、防止增碳，改善铸坯质量，同时具有良好的保温性能等特点的含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂及其应用。本专利技术之含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂，以质量百分比计，包括下述主要组分：CaO 34~43%，优选为36～42%，进一步优选为38～41%；Al2O3 12~24%，优选为13～21%，进一步优选为15～20%；SiO2 6~14%，优选为7～13%，进一步优选为8～12%；MgO 2~5%，优选为3～4.5%，进一步优选为3.5～4%；Na2O 6~12%，优选为7～11%，进一步优选为7.5～10%；Li2O 3~7%，优选为4～6.5%，进一步优选为4.5～6%；F- 5~12%，优选为7～11%，进一步优选为8～10%；BaO 2~8%，优选为3～7%，进一步优选为4～6%；MnO1～3%，优选为1.5～2.8%，进一步优选为1.8～2.5%；Ce2O3 2～4%，优选为2.2～3.8%，进一步优选为2.5～3.5%；C 0.9~2.2%，优选为1.1～2.1%，进一步优选为1.2～1.8%。本专利技术所述含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂中，CaO与SiO2质量比为3.17~7.17：1。本专利技术所述含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂中，Na2O与Li2O的质量比为0.86~4：1，优选为1.08~2.75：1，进一步优选为1.25～2.22：1。本专利技术所述含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂，其熔点范围为1195~1305℃，1300℃的粘度为0.7~1.3 Pa·s。该中间包覆盖剂具有熔点温度低、粘度低、碱度高等特点。本专利技术所述含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂的应用，包括用作含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂。本专利技术所述含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂的应用，所述含Mn、Al钢中，C质量百分含量为0.14~0.20%。本专利技术所述含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂的应用，所述含Mn、Al钢中Al质量百分含量为1.5~2.5%，Mn质量百分含量为21.5~25.0%。原理及优势原理本专利技术所述中间包覆盖剂中，适量添加Al2O3的主要作用是：增加熔渣中Al2O3的活度，从而抑制反应4[Al]+3(SiO2)=[Si]+(Al2O3)向右进行，减少钢渣反应，使得钢渣界面不再活跃；Al2O3添加还会导致界面张力上升，防止卷渣。本专利技术所述中间包覆盖剂中，适量添加MnO的主要作用是：增加熔渣中MnO的活度，从而抑制反应2[Mn]+(SiO2)=[Si]+2(MnO)向右进行，减少钢渣反应导致的界面张力降低，防止卷渣。本专利技术所述中间包覆盖剂中，适量添加BaO的主要作用是：配入适量BaO，其与SiO2协同作用，对Al2O3等夹杂物进行吸收溶解，形成低熔点物质，使熔点降低，防止钢液结壳。本专利技术所述中间包覆盖剂中，适量添加Ce2O3的主要目的是：降低其熔化温度，从而提高覆盖剂的熔化性能，充分发挥覆盖剂吸收钢中夹杂物和抑制中间包内的钢水回硫的作用，使得覆盖剂具有良好的钢水净化能力。本专利技术所述中间包覆盖剂中，适量添加MgO的主要作用是：MgO与中间包耐火材料中的A12O3能形成高熔点的MgO·A12O3尖晶石，从而减轻对中间包耐火材料的侵蚀。本专利技术所述中间包覆盖剂中，添加C 0.9~2.2%的目的是：配入一定量的C，可以有效防止中间包钢液二次氧化；同时将C含量保持在2.2%以下，是防止钢液增碳。本专利技术通过控制CaO与SiO2质量比为在3.17~7.17的主要目的是：提高中间包覆盖剂的碱度，降低钢水对中间包耐火材料的侵蚀。与现有技术相比较，本专利技术所具有的优势：1）抑制钢渣反应能力强。通过添加适量的Al2O3和MnO，来抑制钢渣反应，使得钢渣界面不再活跃，从而减弱卷渣趋势；同时也能稳定中间包覆盖剂的成分，使其理化性能控制在合理的范围内。2）高效吸收夹杂物。通过对BaO、Ce2O3、Na2O和Li2O等成分的合理配比，使中间包覆盖剂的粘度及界面张力减少，提高中间包覆盖剂对夹杂物的润湿性，促进夹杂物的熔解吸收，能改善中间包内钢水的洁净度。综上所述，本专利技术提供一种新型含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂，能够高效吸收含Mn、Al钢中的夹杂物，改善中间包内钢水的洁净度，很好地防止钢液二次氧化、防止增碳，改善铸坯质量，同时具有良好的保温性能等特点。本专利技术中间包覆盖剂能保证含Mn、Al钢连铸生产顺行。具体实施方式以下结合实例对本专利技术作进一步的阐述，实例仅用于说明本专利技术，而不是以任何形式来限制本专利技术。本专利技术的中间包覆盖剂熔化温度（熔点）、1300℃的粘度分别采用冶金行业标准YB/T186和YB/T185测定。实施例1一种含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂，其主要成分质量百分含量为：CaO 39%、Al2O3 16%、SiO2 9%、MgO 3%、Na2O 8%、Li2O 5%、F- 9%、BaO 4%、MnO 2.5%、Ce2O3 2.9%、C 1.6%。该中间包覆盖剂的碱度CaO/ SiO2为4.33。采用上述方法测得的中间包覆盖剂的主要物性指标见表1所示。该实施例所设计的中间包覆盖剂用于Mn质量百分含量为23%、Al质量百分含量为2.5%、C质量百分含量为0.15%的含Mn、Al钢连铸；经检测，在中间包内总含氧量小于13ppm，钢液经过中间包前后夹杂物总量减少45%，钢水温降9℃。（中间包总氧量采用新型快速定氧传感器检测，夹杂物减少量采用显微评定方法检测，钢水温降采用红外测温仪检测。）实施例2一种含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂，其主要成分质量百分含量为：CaO 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂，其特征在于，以质量百分比计，包括下述组分：CaO 34～43%、Al2O3 12~24%、SiO2 6~14%、MgO 2~5%、Na2O 6~12%、Li2O 3~7%、F‑ 5~12%、BaO 2~8%、MnO 1~3%、Ce2O3 2～4%、C 0.9~2.2%。
【技术特征摘要】
1.一种含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂，其特征在于，以质量百分比计，包括下述组分：CaO 34～43%、Al2O3 12~24%、SiO2 6~14%、MgO 2~5%、Na2O 6~12%、Li2O 3~7%、F- 5~12%、BaO 2~8%、MnO 1~3%、Ce2O3 2～4%、C 0.9~2.2%。2.根据权利要求1所述的含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂，其特征在于，以质量百分比计，包括下述组分：CaO 36～42%、Al2O3 13~21%、SiO2 7~13%、MgO 3~4.5%、Na2O 7~11%、Li2O 4~6.5%、F- 7~11%、BaO 3~7%、MnO 1.5~2.8%、Ce2O32.2～3.8%、C 1.1~2.1%。3.根据权利要求2所述的含Mn、Al钢连铸中间包覆盖剂，其特征在于，以质量百分比计包括下述组分：CaO 38～41%、Al2O3 15~20%、SiO2 8~12%、MgO 3.5~4%、Na2O 7.5~10%、Li2O 4.5~6%、F-8~10%、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王万林，周乐君，朱晨阳，李欢，吕培生，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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