一种大方坯中低碳钢保护渣及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大方坯中低碳钢保护渣及其制备方法，属于炼钢冶金辅料领域，所述大方坯中低碳钢保护渣由以下重量份数的原料制备：硅灰石19‑39份、镁渣20‑40份、石英2‑6份、膨润土1‑5份、焦宝石2‑6份、萤石3‑10份、纯碱1‑3份、碳酸锰0‑2份、硼玻璃粉3‑7份、镁砂粉1‑4份、390中碳石墨2‑5份、高碳土状石墨3‑6份、半补强天然气炭黑1.5‑3份、粘结剂1.5‑3份和木质素磺酸钠0.2‑0.4份。本发明专利技术以低成本镁渣作为原料，降低熔剂的用量以提高保护渣的表面张力，制备的保护渣表面张力大，吸附夹杂能力强，钢渣界面易分离，不易夹渣，能降低保护渣因素出现的夹杂缺陷，提高纯净钢的内部质量。

A kind of low carbon steel slag for bloom and its preparation method

The present invention discloses a kind of low carbon steel protection slag and its preparation method, which belongs to the field of metallurgical auxiliary material of steelmaking. The low carbon steel protection slag in the bloom is prepared by the following raw material with a number of weight parts: 19 silicon limestone, 40 magnesium slag, 2 quartz 6, 1 bentonite 5, 2 gemstones 6, 3 fluorite 10, Pure alkali is 1, 3, 0, 2, 3, 7, 1, 4, 390, 2, 5, high carbon, graphite, graphite, graphite, graphite, carbon black, carbon black and sodium lignosulfonate. The invention takes the low cost magnesium slag as the raw material, reduces the dosage of the flux to improve the surface tension of the slag. The surface tension of the prepared slag is large, the adsorption and inclusion ability is strong, the slag interface is easy to be separated and the slag is easy to be separated. The inclusion defects can be reduced and the internal quality of pure net steel can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种大方坯中低碳钢保护渣及其制备方法
本专利技术涉及属于炼钢冶金辅料领域，尤其是涉及一种大方坯中低碳钢保护渣及其制备方法。
技术介绍
中低碳钢（C含量0.17-0.60%）具有良好的力学性能，因此应用范围非常广泛。低碳钢由于强度较低，使用受到限制，但适当增加碳钢中锰含量，并加入微量钒、钛、铌等合金元素，可大大提高钢的强度。若降低钢中碳含量并加入少量铝、少量硼和碳化物形成元素，则可得到超低碳贝氏体组够其强度很高，并保持较好的塑性和韧性。中碳钢的强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢，可不经热处理直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用；淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能，能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538)，σb为600～1100MPa。所以中低碳钢除作为建筑材料使用外，还大量用于制造各种机械零件。由于中低碳钢的特殊性能和用途，对其在连铸过程中的卷渣和夹杂情况要求很高，因此对于中低碳钢连铸研制一种有较好吸附夹杂、钢渣界面易分离的保护渣势在必行。中国专利公开号CN102019384A公开一种解决低碳钢表面夹渣的高粘度连铸保护渣，原料配比及重量百分含量如下：玻璃粉：0％～7％，预熔料：50％～70％，萤石：5.5％～8.5％，白碱：4％～8％，N330碳黑：3％，石墨：3.5％，R剂：0％～3％，碳酸锂：0.5％～2％，碳酸锰：2％～5％，镁砂2％～5％，铝钒土：3％～7％，冰晶石：1％～3％，粘合剂：1％～3％，减水剂0.3％～1％。该专利技术解决低碳钢连铸坯表面夹渣问题的高粘度连铸保护渣主要是在CaO、SiO2基础上，外加一定量的碳酸锂、萤石、白碱等助熔剂及一定的碳黑、石墨碳质材料，于粘度提高，表面张力增大，在同样的工艺条件下，能有效防止铸坯表面夹渣现象发生。中国专利公开号CN1824429A公开一种高拉速板坯连铸低碳钢结晶器保护渣，克服了高拉速板坯连铸低碳钢现有技术中液渣层薄，润滑不良，造成粘结漏钢、铸坯表面夹渣和粘渣质量问题。保护渣由熔化料、碳酸锂、碳酸钠、萤石、石英砂、硅灰石、锰矿粉、铁泥、碳黑、膨润土组成，其组成成分的重量百分比为：熔化料50-65%、碳酸锂1.2-3.6%、碳酸钠2.3-6.0%、萤石3.0-6.9%、石英砂6.0-9.5%、硅灰石7.0-10.0%、锰矿粉5.0-9.0%、铁泥1.0-3.5%、炭黑2.0-7.0%、膨润土2.0-5.5%。保护渣在结晶器内铺展性、保温性、熔化性能好，结晶器内四个面传热量稳定和均匀，液渣层厚度为8-12mm，渣条少，保护渣润滑性好，防止粘结性漏钢，铸坯表面无夹渣和粘渣现象，铸坯表面质量好。上述两项专利均采用预熔料和碳酸锂，这两种原材料价格都较高特别是碳酸锂，是一种高成本的方案，在目前的市场情况下推广很困难，此外这两项专利都是适用于板坯连铸，板坯连铸低碳钢的碳含量为：0.01≤C≤0.08%，大方坯的低碳钢范围0.017≤C≤0.25%，上述保护渣不适用于大方坯的低碳钢。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种大方坯中低碳钢保护渣，以低成本镁渣作为原料，降低熔剂的用量以提高保护渣的表面张力，制备的保护渣表面张力大，润湿钢的能力强，吸附夹杂能力大大的增强，钢渣界面易分离，不易夹渣，能降低保护渣因素出现的夹杂缺陷，提高纯净钢的内部质量。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种大方坯中低碳钢保护渣，由以下重量份数的原料制备：硅灰石19-39份、镁渣20-40份、石英2-6份、膨润土1-5份、焦宝石2-6份、萤石3-10份、纯碱1-3份、碳酸锰0-2份、硼玻璃粉3-7份、镁砂粉1-4份、390中碳石墨2-5份、高碳土状石墨3-6份、半补强天然气炭黑1.5-3份、粘结剂1.5-3份和木质素磺酸钠0.2-0.4份。进一步的，所述的大方坯中低碳钢保护渣，由以下重量份数的原料制备：硅灰石19-39份、镁渣20-40份、石英2-6份、膨润土1-5份、焦宝石2-6份、萤石3-10份、纯碱1-3份、碳酸锰1-2份、硼玻璃粉3-7份、镁砂粉2-4份、390中碳石墨2-5份、高碳土状石墨3-6份、半补强天然气炭黑1.5-3份、粘结剂1.5-3份和木质素磺酸钠0.2-0.4份。进一步的，所述粘结剂为黄糊精。进一步的，所述的硅灰石、石英、膨润土、焦宝石、萤石、纯碱、碳酸锰、硼玻璃粉粒度均为200目。进一步的，所述保护渣的理化成分为：CaO：30.10-37.27%，SiO2：31.49-38.22%，MgO：3.86-6.19%，Fe2O3：≤1%，Al2O3：2.01-3.56%，Na2O：1.32-3.02%，F-：1.32-4.37%，B2O3：0.84-1.94%，MnO：0-1.10%，固定碳：6.37-12.74%，碱度：0.79-1.18，熔点1210-1280℃，熔速：22-41s，粘度0.25-0.88Pa·s，表面张力为：326.8-363.4mN/m。一种权利要求1所述的大方坯中低碳钢保护渣的制备方法，包括以下步骤：（1）原材料预处理：将镁渣搅拌均匀，烘干其含水量≤1%，粉碎至粒度200目≥95%；（2）制浆：按重量份称取各原材料，置于制浆罐中，加水搅拌，控制料浆浓度为0.60-0.65，制备混合料浆；（3）喷雾造粒：将料浆放入球磨机中研磨，然后加压进入喷雾干燥塔进行喷雾造粒；（4）筛分除尘：筛分出粒度为20-80目的喷雾造粒的颗粒，制备得到大方坯中低碳钢保护渣；（5）产品检测：对制备得到的大方坯中低碳钢保护渣取样检测化学成分；（6）包装，入库。进一步的，所述步骤（2）中搅拌时间≥60min。进一步的，所述步骤（3）中，混合料浆加压到1.2-1.6Mpa，喷雾干燥塔的塔内温度650-750℃，出口温度为140-180℃。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术公开一种大方坯中低碳钢保护渣及其制备方法，通过对原料成分以及制备进行改进，制备的保护渣表面张力可以达326.8-363.4mN/m，熔点为1210-1270℃，保护渣润湿钢的能力强，吸附夹杂能力和润滑能力大大的增强，钢渣界面易分离，不易夹渣，大大降低了生产成本、降低产品表面缺陷。2、本专利技术的原料中采用了镁渣，镁渣作为原材料生产大方坯中低碳钢保护渣时，首先需要检测镁渣的化学成分，可以作为原材料使用的镁渣中SiO2：30-34%、CaO：53-57%、MgO：6-9%，如检测出镁渣中SiO2、CaO和MgO的含量很低，杂质的含量比较高，则此镁渣是不能作为原材料使用的。当镁渣中的化学成分确定后，就根据钢种的需要来设计大方坯中低碳钢保护渣的生产配方。将镁渣作为原料能进一步降低生产成本，经济和环保效益极其显著。3、保护渣的表面张力决定了液渣润湿钢的能力，它对控制夹杂物分离、吸附夹杂物和渣膜的润滑起了重要作用，对于多元组分的保护渣，可以用经验公式计算：，式中xi----渣中组元摩尔分数，%；Ki----为组元i的系数，不同氧化物的K值见表1：表1不同氧化物的K值由以上公式可以看出，Na2O和CaF2的K值比较低，降低熔剂（Na2O和CaF2）的用量可以有效果的提高保护渣的表面张力。加入较小计量助熔效果较好的Li2O和B2O3就可以达到使用较大量Na2O和CaF2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大方坯中低碳钢保护渣，其特征在于：由以下重量份数的原料制备：硅灰石19‑39份、镁渣20‑40份、石英2‑6份、膨润土1‑5份、焦宝石2‑6份、萤石3‑10份、纯碱1‑3份、碳酸锰0‑2份、硼玻璃粉3‑7份、镁砂粉1‑4份、390中碳石墨2‑5份、高碳土状石墨3‑6份、半补强天然气炭黑1.5‑3份、粘结剂1.5‑3份和木质素磺酸钠0.2‑0.4份。

【技术特征摘要】
1.一种大方坯中低碳钢保护渣，其特征在于：由以下重量份数的原料制备：硅灰石19-39份、镁渣20-40份、石英2-6份、膨润土1-5份、焦宝石2-6份、萤石3-10份、纯碱1-3份、碳酸锰0-2份、硼玻璃粉3-7份、镁砂粉1-4份、390中碳石墨2-5份、高碳土状石墨3-6份、半补强天然气炭黑1.5-3份、粘结剂1.5-3份和木质素磺酸钠0.2-0.4份。2.根据权利要求1所述的一种大方坯中低碳钢保护渣，其特征在于：由以下重量份数的原料制备：硅灰石19-39份、镁渣20-40份、石英2-6份、膨润土1-5份、焦宝石2-6份、萤石3-10份、纯碱1-3份、碳酸锰1-2份、硼玻璃粉3-7份、镁砂粉2-4份、390中碳石墨2-5份、高碳土状石墨3-6份、半补强天然气炭黑1.5-3份、粘结剂1.5-3份和木质素磺酸钠0.2-0.4份。3.根据权利要求1所述的一种大方坯中低碳钢保护渣，其特征在于：所述粘结剂为黄糊精。4.根据权利要求1所述的一种大方坯中低碳钢保护渣，其特征在于：所述的硅灰石、石英、膨润土、焦宝石、萤石、纯碱、碳酸锰、硼玻璃粉粒度均为200目。5.根据权利要求1所述的一种大方坯中低碳钢保护渣，其特征在于：所述保护渣的理化成分为：CaO：30.10-37.27%，SiO2：31.49-38.22%，MgO：3.86-6.19%，Fe2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈守杰，王建伟，杨利，刘小军，朱先狮，
申请(专利权)人：河南通宇冶材集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41