一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及冶金技术领域，具体涉及一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的连铸结晶器保护渣，所述保护渣包括如下质量百分比的化学成分：SiO2：40

【技术实现步骤摘要】
一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]高牌号硅钢具有铁损低、能效高等优点，广泛应用于家电、汽车、发电、电机等领域。近年来，随着电机能效提升和新能源汽车发展，市场对高牌号无取向硅钢的需求显著增长，对硅钢性能也提出了更高要求，如更低铁损、更薄规格、更高磁感等。这就需要开发更高Si、Al含量的硅钢产品，而Si、Al含量的提高对连铸结晶器保护渣提出了更高要求，需要保护渣在高速连铸过程中保持良好的润滑和传热效果，确保连铸坯表面质量。否则在连铸高拉速生产时坯料表面易出现鼓肚、凹陷、裂纹等问题。
[0003]现有技术公开了一种高牌号硅钢的保护渣，其组成成分质量百分比：SiO
2 32
‑
34％、CaO 26
‑
28％、Al2O
3 8
‑
10％、MgO≤1％、Fe2O3≤1％、F 4
‑
6％、K2O+Na2O+Li2O 12
‑
14％、C 2
‑
4％。该保护渣采用低熔点、低粘度保护渣，虽然成渣速度快，具有良好的铺展性，然而其碱度高，不利于保护渣中玻璃相的形成，散热慢，从而存在漏钢风险，且过高的碱度无法有效抑制高牌号硅钢在连铸时铸坯表面易出现凹陷和裂纹的现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有连铸结晶器保护渣无法有效抑制高牌号硅钢在连铸时铸坯表面易出现凹陷和裂纹现象的缺陷，进而提供一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣及其制备方法和应用。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣，所述保护渣包括如下质量百分比的化学成分：SiO2：40
‑
45％、CaO：20
‑
27％、MgO：1.0
‑
2.5％、Al2O3：1
‑
3％、Na2O：12
‑
16％、F：10
‑
13％、C：1
‑
3％，其余为不可避免的杂质；
[0007]其中所述保护渣的二元碱度CaO/SiO2为0.5
‑
0.6，熔点为950
‑
1000℃，1300℃下的粘度为0.25
‑
0.35Pa
·
s。
[0008]进一步优选的，所述保护渣包括如下质量百分比的化学成分：SiO2：42％、CaO：23％、MgO：1.8％、Al2O3：2％、Na2O：14％、F：12％、C：2％，其余为不可避免的杂质。
[0009]CaO、SiO2：在本专利技术所述的一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣中，以CaO
‑
SiO2二元系作为基础渣系，考虑到碱度CaO/SiO2与粘度、熔点的关系，碱度CaO/SiO2上限控制在0.60。CaO/SiO2碱度太低会造成粘度上升明显，不利于增加保护渣渣耗及形成良好的润滑性能，CaO/SiO2下限控制在0.50。为了碱度CaO/SiO2控制在0.50～0.60范围内及保证保护渣主要成分配比，CaO质量百分配比控制为20
‑
27％，SiO2的质量百分比控制为40
‑
45％。
[0010]Al2O3：对于本专利技术所述的一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣而言，低Al2O3含量有利于保护渣吸收Al2O3夹杂物后保持稳定性能，因此，保护渣中该成分尽可能控制在较低
水平。基于此，在本专利技术所述保护渣中控制Al2O3的质量百分比在1～3％。
[0011]MgO：对于本专利技术所述的一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣而言，MgO会升高保护渣熔点。因此，MgO的质量百分比控制在1.0～2.5％。
[0012]Na2O：在本专利技术所述的一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣中，Na2O是保护渣中的助熔剂，可有效降低保护渣的熔点和粘度。因此，Na2O质量百分比控制在12％～16％。
[0013]F：在本专利技术所述的一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣中，F会降低保护渣粘度及熔点，因此，F含量应控制在较高水平，质量百分比控制在10～13％。
[0014]C：对于本专利技术所述的一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣而言，为控制保护渣在钢水表面的稳定熔化并保持一定的粉渣层厚度(可起到绝热保温的效果)，炭质材料必不可少。因为C是一种高熔点物质，可防止熔化的保护渣小液滴聚集，且低C含量可增大液渣膜厚度，提高润滑效果，防止高牌号硅钢铸坯表面增碳，因此，C的加入量控制在1～3％。
[0015]优选的，所述高牌号硅钢包括如下质量百分比的化学成分：C:≤0.0030％、Si:2.50
‑
3.20％、Mn:0.10
‑
0.30％、P:≤0.025％、S:≤0.004％、Al:0.50
‑
1.00％、Sn:0.025
‑
0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质。进一步优选的，所述高牌号硅钢包括如下质量百分比的化学成分：C:0.0001
‑
0.0030％、Si:2.50
‑
3.20％、Mn:0.10
‑
0.30％、P:0.0001
‑
0.025％、S:0.0001
‑
0.004％、Al:0.50
‑
1.00％、Sn:0.025
‑
0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0016]本专利技术还提供一种上述所述的连铸结晶器保护渣的制备方法，包括如下步骤：
[0017]S1：按配方比例称取除碳质材料外的原料，将其混合得到混合料，然后对混合料进行预熔化处理，得到预熔后的混合料；
[0018]S2：将预熔后的混合料进行降温、粉碎，得到基料；
[0019]S3：在基料中加入碳质材料、粘结剂、水进行混合，得到浆料；
[0020]S4：对浆料进行喷雾造粒，干燥、烘烤，得到所述连铸结晶器保护渣。
[0021]优选的，步骤S1中所述预熔化温度为1450
‑
1600℃，保温时间1
‑
2h。
[0022]可以理解的，预熔后的混合料具有很高的温度，为了对预熔后的混合料进行粉碎需要对混合料进行降温，本专利技术不对降温的温度做具体限定，优选的，降温至室温，降温的方式可采用水冷降温，当采用水冷降温方式时，可以理解的，需要对粉碎后的混合料进行干燥以除去混合料中的水分。
[0023]优选的，步骤S3中所述粘结剂选自淀粉、糊精、羧甲基纤维素中的一种或多种；粘结剂的加入量为基料质量的2
‑
3％。
[0024]优选的，步骤S3中所述的基料与水的质量比为1：(2.5
‑
3.0)。
[0025]优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣，其特征在于，所述保护渣包括如下质量百分比的化学成分：SiO2：40
‑
45％、CaO：20
‑
27％、MgO：1.0
‑
2.5％、Al2O3：1
‑
3％、Na2O：12
‑
16％、F：10
‑
13％、C：1
‑
3％，其余为不可避免的杂质；其中所述保护渣的二元碱度CaO/SiO2为0.5
‑
0.6，熔点为950
‑
1000℃，1300℃下的粘度为0.25
‑
0.35Pa
·
s。2.根据权利要求1所述的连铸结晶器保护渣，其特征在于，所述高牌号硅钢包括如下质量百分比的化学成分：C:≤0.0030％、Si:2.50
‑
3.20％、Mn:0.10
‑
0.30％、P:≤0.025％、S:≤0.004％、Al:0.50
‑
1.00％、Sn:0.025
‑
0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质。3.一种权利要求1或2所述的连铸结晶器保护渣的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：按配方比例称取除碳质材料外的原料，将其混合得到混合料，然后对混合料进行预熔化处理，得到预熔后的混合料；S2：将预熔后的混合料进行降温、粉碎，得到基料；S3：在基料中加入碳质材料、粘结剂、水进行混合，得到浆料；S4：对浆料进行喷雾造粒，干燥、烘烤，得到所述连铸结晶器保护渣。4.根据权利要求3所述的连铸结晶器保护渣的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻晗，李强，岳重祥，
申请(专利权)人：张家港宏昌钢板有限公司江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：