一种高钛钢用连铸保护渣及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高钛钢用连铸保护渣，成分为：0～6wt％的CaO；20～30wt％的SiO2；0～10wt％的Fe2O3；5～14wt％的F；3～10wt％的LiO2；35～50wt％的BaO；3～15wt％的C；余量为杂质。本发明专利技术针对高钛钢，设计开发了适用于连铸浇注使用的结晶器保护渣；本发明专利技术提供的保护渣有效降低了Fe2O3、Al2O3、Na2O、B2O3等物质与钢中钛的反应性，从而稳定了保护渣的性能；另外，本发明专利技术提供的保护渣大幅降低了渣中CaO含量，有效防止了高熔点钙钛矿的生产，确保了高钛钢浇注过程性能的稳定性。本发明专利技术还提供了一种高钛钢用连铸保护渣的制备方法。钛钢用连铸保护渣的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种高钛钢用连铸保护渣及其制备方法


[0001]本专利技术属于冶金
，尤其涉及一种高钛钢用连铸保护渣及其制备方法。

技术介绍

[0002]在高钛钢浇铸过程中因钢水中钛含量较高，钢中钛在浇注过程不仅会与钢中和空气中的氧反应生成氧化钛，还会与保护渣中的SiO2、Fe2O3、Al2O3、Na2O、B2O3等氧化物发生一系列复杂化学反应生成氧化钛。这些高熔点的氧化钛进入到保护渣中导致保护渣熔点、粘度升高及性能恶化。TiO2还会与保护渣中的CaO结合析出高熔点的钙钛矿，影响铸坯和结晶器之间润滑和传热，最终引起铸坯皮下夹渣、裂纹和凹陷等缺陷。传统含钛钢用保护渣通过加入大量的Na2O、B2O3、K2O等熔剂来降低保护渣熔点，但这些低熔点物相含量过高后，导致保护渣熔化过快，但这些液渣由于来不及穿越渣层，导致烧结层增厚，因此，该方法也无法实现高钛钢的连续浇注使用。故目前高钛钢的生产一般采用模注形式，从而限制了高钛钢的应用领域以及很难实现规模化和低成本生产。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高钛钢用连铸保护渣及其制备方法，本专利技术提供的高钛钢用连铸保护渣具有较好的性能。
[0004]本专利技术提供了一种高钛钢用连铸保护渣，成分为：
[0005]0～6wt％的CaO；
[0006]20～30wt％的SiO2；
[0007]0～10wt％的Fe2O3；
[0008]5～14wt％的F；
[0009]3～10wt％的Li2O；
[0010]35～50wt％的BaO；
[0011]3～15wt％的C；
[0012]余量为杂质。
[0013]优选的，所述CaO的质量含量为1～5％。
[0014]优选的，所述SiO2的质量含量为23～27％。
[0015]优选的，所述Fe2O3的质量含量为2～8％。
[0016]优选的，所述F的质量含量为6～12％。
[0017]优选的，所述Li2O的质量含量为4～8％。
[0018]优选的，所述BaO的质量含量为40～45％。
[0019]优选的，所述C的质量含量为5～12％。
[0020]优选的，所述高钛钢用连铸保护渣的熔点为850℃～1150℃，粘度为0.08～0.28Pa
·
S，析晶率为82～100％。
[0021]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的高钛钢用连铸保护渣的制备方法，包括：
[0022]将铝矾土、氧化铝、碳酸钡、氟化钡、萤石、石英砂、碳酸锂和碳质材料制备得到高钛钢用连铸保护渣。
[0023]本专利技术针对高钛钢，尤其是Ti在0.3～2.0wt％的钢种，设计开发了适用于连铸浇注使用的结晶器保护渣；本专利技术提供的保护渣有效降低了Fe2O3、Al2O3、Na2O、B2O3等物质与钢中钛的反应性，从而稳定了保护渣的性能；另外，本专利技术提供的保护渣大幅降低了渣中CaO含量，有效防止了高熔点钙钛矿的生产，确保了高钛钢浇注过程性能的稳定性。本专利技术提供的保护渣使用后，浇注出的高钛钢铸坯表面无裂纹，内部质量良好，无中心裂纹和中间裂纹，且实现了大于120分钟的连续浇注。
[0024]本专利技术提供的保护渣中CaO含量非常低，避免了TiO2进入到保护渣中生成高熔点的钙钛矿，导致保护渣性能恶化；未添加Na2O、K2O、B2O3、Fe2O3等会与钛反应的熔剂，防止了这些熔剂因与钛反应带来的保护渣性能变化较大的问题；同时也防止了保护渣中这些低熔点物相含量过高后，烧结层增厚，液渣消耗降低，导致连铸断浇的问题；SiO2是主要的网络形成体，适当含量的SiO2能有效保持保护渣结构及性能的稳定性；添加3～10wt％的Li2O组分，Li2O的加入能有效且稳定地协调保护渣的性能，Li2O不与钢水中[Ti]反应且其调节保护渣性能作用明显，因此Li2O是高钛钢保护渣中助溶剂的良好选择；本专利技术提供的保护渣的理化性能为熔点：850℃～1150℃、粘度：0.08～0.28Pa
·
S，析晶率：82～100％，不仅能有效协调控制润滑和传热特性，还具有很强的吸收TiO2夹杂的能力，且该渣系能在连续浇注120分钟后，保护渣性能稳定。
具体实施方式
[0025]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术提供了一种高钛钢用连铸保护渣，成分为：
[0027]0～6wt％的CaO；
[0028]20～30wt％的SiO2；
[0029]0～10wt％的Fe2O3；
[0030]5～14wt％的F；
[0031]3～10wt％的Li2O；
[0032]35～50wt％的BaO；
[0033]3～15wt％的C；
[0034]余量为杂质。
[0035]在本专利技术中，所述CaO的质量含量优选为1～5％，更优选为2～4％，最优选为3％；所述SiO2的质量含量优选为23～27％，更优选为25％；所述Fe2O3的质量含量优选为2～8％，更优选为3～6％，最优选为4～5％；所述F的质量含量优选为6～12％，更优选为8～10％，最优选为9％；所述Li2O的质量含量优选为4～8％，更优选为5～7％，最优选为6％；所述BaO的质量含量优选为40～45％，更优选为42～43％；所述C的质量含量优选为5～12％，更优选为8～10％，最优选为9％。
[0036]在本专利技术中，所述杂质中Na2O+K2O+B2O3+Fe2O3的总质量含量优选≤3％。
[0037]本专利技术提供的高钛钢用连铸保护渣的熔点优选为850℃～1150℃，粘度优选为0.08～0.28Pa
·
S，析晶率优选为82～100％。
[0038]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的高钛钢用连铸渣的制备方法，包括：
[0039]将铝矾土、氧化铝、碳酸钡、氟化钡，萤石、石英砂、碳酸锂和碳质材料制备得到高钛钢用连铸保护渣。
[0040]在本专利技术中，所述铝矾土中Al2O3的质量含量优选>77％。
[0041]在本专利技术中，所述氧化铝优选为电解铝用氧化铝；所述氧化铝中Al2O3的质量含量优选>77％。
[0042]在本专利技术中，所述碳酸钡中BaCO3的质量含量优选>96％，所述氟化钡中BaF2的质量含量优选>96％，所述萤石中CaF2的质量含量优选>86％，所述石英砂中SiO2的质量含量优选>92％，所述碳酸锂中Li2CO3的质量含量优选>97％，所述碳质材料中C的质量含量优选>95％。
[0043]在本专利技术中，所述高钛钢用连铸渣的制备方法优选包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高钛钢用连铸保护渣，成分为：0～6wt％的CaO；20～30wt％的SiO2；0～10wt％的Fe2O3；5～14wt％的F；3～10wt％的Li2O；35～50wt％的BaO；3～15wt％的C；余量为杂质。2.根据权利要求1所述的高钛钢用连铸保护渣，其特征在于，所述CaO的质量含量为1～5％。3.根据权利要求1所述的高钛钢用连铸保护渣，其特征在于，所述SiO2的质量含量为23～27％。4.根据权利要求1所述的高钛钢用连铸保护渣，其特征在于，所述Fe2O3的质量含量为2～8％。5.根据权利要求1所述的高钛钢用连铸保护渣，其特征在于，所述F的质量含量为6～12％。6.根据权利要求1所述的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，曾建华，王谦，吴国荣，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：