一种连铸结晶器用保护渣及其制备方法技术

本申请涉及铸钢领域，具体公开了一种连铸结晶器用保护渣及其制备方法。一种连铸结晶器保护渣，包括以下成分SiO224.00

【技术实现步骤摘要】
一种连铸结晶器用保护渣及其制备方法


[0001]本申请涉及铸钢领域，更具体地说，它涉及一种连铸结晶器用保护渣及其制备方法。

技术介绍

[0002]结晶器保护渣是一种影响铸坯质量和连铸工艺稳定的功能性材料，在钢水浇铸过程中，向结晶器钢水液面上不断添加颗粒或者粉末状的保护渣，由于钢液的高温，使得保护渣形成三层结构，分别为液渣层、烧结层和粉渣层。保护渣的基本功能有：(1)使裸露的钢液绝热保温；(2)防止钢水二次氧化；(3)吸收上浮到钢水表面的夹杂物；(4)在结晶器壁和坯壳之间充满液态液膜，起到润滑的作用(5)控制铸坯向结晶器传热。保护渣能够有效改善钢坯表面出现纵裂、凹陷与漏钢等问题。
[0003]目前由于保护渣隔热效果不够好，使得结晶器外壁向铸坯的传冷过快，导致铸坯出现纵裂，从而影响钢坯质量的现象非常普遍，通过增加炭黑的方式可以有效控制保护渣的传热，但由于钢水成分多变，添加炭黑比例不容易计算，炭黑比例过高，炭黑容易进入铸坯中，使得铸坯表面含碳量增高，影响铸坯质量，炭黑比例过低，传热过程难以控制。

技术实现思路

[0004]为了改善保护渣的隔热效果，本申请提供一种连铸结晶器保护渣及其制备方法。
[0005]本申请提供的一种连铸结晶器保护渣及其制备方法采用如下的技术方案：第一方面，一种连铸结晶器保护渣，包括以下成分SiO224.00
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31.00份、CaO26.00
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33.00份、Al2O35.40
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5.70份、Fe2O3≤3.00份、MgO≤3.00份、Na2O和Li2O6.50
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10.50份、CaF23.50
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7.50份、ZrO24.5
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5.5份、Y2O33.5
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4.5份。
[0006]通过采用上述技术方案，氧化锆具有高熔点，不容易氧化等优点，并且在特定高温环境下化学性质稳定、隔热效果好、耐腐蚀、抗氧化性能好，不挥发、无污染，是一种性能良好的耐火材料，当保护渣添加到钢水液面，保护渣由于钢水的高温而熔化，保护渣形成三层结构，分别为液渣层、烧结层和粉渣层。由于结晶器的晃动，使得铸坯与结晶器壁之间形成缝隙，液渣层流进铸坯与结晶器壁之间，起到润滑和控制传热的作用，由于保护渣中添加了氧化锆，氧化锆耐高温、化学性能稳定，隔热性能好，能够较好的降低保护渣的传热效率，减少由于铸坯冷却速度过快，从而使铸坯产生裂缝的可能性，除此之外，还避免了保护渣向铸坯表面渗碳的现象。
[0007]保护渣添加了氧化锆，较好地控制了保护渣的传热效率，但是氧化锆增大了保护渣液渣层的粘度，不利于液渣层渗入结晶器与铸坯之间的缝隙，从而导致铸坯不易从结晶器中拉出，甚至造成粘性漏钢事故，除此之外，氧化锆在1200℃以上性质不稳定，所以在保护渣中添加氧化钇，氧化钇高温下性能稳定，还可以降低保护液渣层的粘度，除此之外，氧化钇还可以在高温下稳定氧化锆，使得氧化锆性能更加稳定。
[0008]氧化锆与氧化钇协同作用提高了改善了保护渣的传热性能，而不减弱保护渣液渣的粘度，减小铸坯产生裂缝的可能性。
[0009]可选地，所述Na2O与Li20的重量比为1:1
‑
2:1。
[0010]通过采用上述技术方案，Na2O和Li2O能够破坏保护渣的链状结构，降低保护渣液渣层的粘度，同时降低结晶温度，Na2O与Li20的重量比大于2:1，保护渣易析出霞石，不利于润滑，Na2O与Li20的重量比小于1:1，影响保护渣析晶率与玻璃化程度。
[0011]可选地，所述CaO与SiO2的重量比为0.95：1
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1.15:1。
[0012]通过采用上述技术方案，CaO与SiO2的重量比为保护渣的碱度，碱度是反应保护渣吸收钢液中夹杂物能力的重要指标，适当提高碱度，有利于保护渣吸收钢液中夹杂物。
[0013]另一方面，一种连铸结晶器保护渣的制备方法，将SiO224.00
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31.00份、CaO26.00
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33.00份、Al2O35.40
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5.70份、Fe2O3≤3.00份、MgO≤3.00份、Na2O和Li2O6.50
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10.50份、CaF23.50
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7.50份、ZrO24.5
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5.5份、Y2O33.5
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4.5份混合均匀，磨碎，得到成品保护渣粉渣。
[0014]可选地，将所述成品保护渣粉渣干燥。
[0015]通过采用上述技术方案，减小了保护渣中水分的含量，以免影响铸坯质量。
[0016]可选地，所述磨碎过程使用球磨机。
[0017]可选地，成品保护渣粉渣粒径对应目数为100
‑
200目。
[0018]通过采用上述技术方案，颗粒密度较细，有利于保护渣的熔化，但是颗粒密度过细，使得液膜过后，不利于控制传热温度。
[0019]可选地，所述成品保护渣在干燥环境下存放。
[0020]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、当保护渣添加到钢水液面，保护渣由于钢水的高温而熔化，保护渣形成三层结构，分别为液渣层、烧结层和粉渣层。由于结晶器的晃动，使得铸坯与结晶器壁之间形成缝隙，液渣层流进铸坯与结晶器壁之间，起到润滑和控制传热的作用，由于保护渣中添加了氧化锆，氧化锆耐高温、化学性能稳定，隔热性能好，能够较好的降低保护渣的传热效率，减少由于铸坯冷却速度过快，从而使铸坯产生裂缝的可能性，除此之外，还避免了保护渣向铸坯表面渗碳的现象。
[0021]2、CaO与SiO2的重量比为保护渣的碱度，碱度是反应保护渣吸收钢液中夹杂物能力的重要指标，适当提高碱度，有利于保护渣吸收钢液中夹杂物。
具体实施方式
[0022]以下结实施例对本申请作进一步详细说明。实施例
[0023]实施例1一种连铸结晶器保护渣，包括以下成分SiO224.00kg、CaO26.00kg、Al2O35.40kg、Fe2O33.00kg、MgO3.00kg、Na2O与Li206.5kg、CaF23.50
‑
7.50份、ZrO24.5
‑
5.5份、Y2O33.5
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4.5份，其中Na2O与Li20的重量比为1:1。
[0024]一种连铸结晶器保护渣的制备方法：将24.00kgSiO2、26.00kgCaO、5.40kgAl2O3、3.00kgFe2O3、3.00kgMgO、3.50kgCaF2、4.5kgZrO2、3.5kgY2O3、6.50kgNa2O与Li20混合均匀，使用球磨机磨碎，干燥，得到成品保护渣粉渣,成品保护渣粉渣粒径对应目数为100目,其中
Na2O与Li20的重量比为1:1，CaO与SiO2的重量比为1.08：1。
[0025]实施例2
‑
9以及对比例1
‑
2实施例2
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连铸结晶器用保护渣，其特征在于，所述保护渣包括以下成分SiO224.00
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31.00份、CaO26.00
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33.00份、Al2O35.40
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5.70份、Fe2O3≤3.00份、MgO≤3.00份、Na2O和Li2O6.50
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10.50份、CaF23.50
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7.50份、ZrO24.5
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5.5份、Y2O33.5
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4.5份。2.根据权利要求1所述的一种连铸结晶器用保护渣，其特征在于：所述Na2O与Li20的重量比为1:1
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2:1。3.根据权利要求1所述的一种连铸结晶器用保护渣，其特征在于：所述CaO与SiO2的重量比为0.95：1
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1.15:1。4.一种权利要求1
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3任一项一种连铸结晶器用保护渣的制备方法，其特征在于：将SiO224.00...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊峰，刘和家，范洪涛，牟贝成，利强，金鑫，薛伟，温国栋，赵长春，韩斐，
申请(专利权)人：天津荣程联合钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：