一种耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣及其制备方法和应用，成分：CaO：23.5

【技术实现步骤摘要】
一种耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于保护渣领域，具体涉及一种耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]我国的自然环境具有多样性和复杂性的特点，服役过程中钢筋极易受到腐蚀，影响了钢筋混凝土的握裹力，降低了使用性能和建筑使用的寿命，提高了建筑的维护费用，钢筋锈蚀致使钢筋混凝土强度降低是其主要原因。重大工程建设对钢铁材料提出了绿色和长寿命的新要求，针对我国不同自然环境下服役的，具有不同耐蚀等级的系列化耐蚀钢筋的开发已迫在眉睫，项目的实施将会带来巨大的经济效益和社会效益。目前沙钢、马钢、三宝钢铁和首钢等企业研发的耐大气腐蚀钢筋同样取得了一定的成果，但由于连浇炉数、表面质量、耐蚀性能等因素的影响，耐蚀钢产品的批量化生产尚未形成规模。
[0003]对于耐蚀钢表面质量来说，由于添加了Cr、Cu、P等合金元素，虽然提高了钢的抗大气腐蚀能力，但Cr元素含量高时，容易发生二次氧化形成氧化物，影响钢水流动性，同时结晶器保护渣也易于吸附这些氧化物发生改性，影响保护渣对坯壳的润滑作用，在连铸坯表面形成裂纹等缺陷；Cu与P元素含量高时，增加了铸坯冷却过程中沿晶表面裂纹的机率，若加上连铸结晶器与二冷区域工艺参数不合理或与拉速不匹配，更易造成铸坯表面出现裂纹缺陷。
[0004]而针对耐蚀钢铸坯表面裂纹的控制问题，国内学者作过相关研究，例如结晶器与二冷区域采用双弱冷模式、提高拉速来提高矫直温度，避开脆性敏感区，这些措施在一定程度上能降低铸坯表面裂纹出现的机率，但效果有限，过度弱冷和提高拉速，轻则使铸坯凹陷脱方、增加工人劳动强度，重则出现漏钢引发安全事故。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣及其制备方法，为高碱度、以及高粘度和高熔点的保护渣，解决铸坯表面裂纹缺陷问题，从而提高连铸坯的表面质量和轧制成材率，延长钢筋耐腐蚀性能和力学性能。
[0006]本专利技术还有一个目的在于提供一种耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣的应用，用于耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋连铸。
[0007]本专利技术的技术方案是：
[0008]一种耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣，所述保护渣成分及质量百分比为：CaO：23.5
‑
33.5％，SiO2：22.0
‑
32.0％，Al2O3：7.5
‑
13.5％，Fe2O3：≤3.0％，MgO：≤3.0％，F：≤4.0％，Na2O：≤4.0％，C：14.0
‑
20.0％，余量是不可避免的杂质。
[0009]所述保护渣水分控制在0.2wt％以下；
[0010]所述保护渣粒度≤2mm。
[0011]所述保护渣碱度：0.95
‑
1.15，粘度：1.1
‑
1.5Pa.s，熔点：1130
‑
1210℃。
[0012]本专利技术提供的一种耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣的制备方法，具体为：
[0013]按照配方将各元素混合均匀后放入坩埚炉中加热充分熔化，再自然冷却至室温，将冷却后的凝固渣水分烘干小于0.2wt％，再研磨至2mm以下得到保护渣。
[0014]本专利技术提供的一种耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣的应用，用于耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋连铸生产。
[0015]所述耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋包括以下质量百分比成分：C<0.1％、Si0.6
‑
0.68％、Mn1.35
‑
1.45％、P0.05
‑
0.065％、S<0.02％、Cu0.22
‑
0.3％、V0.015
‑
0.025％、Cr0.75
‑
0.85％、RE0.008
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0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0016]所述耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣用于耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋连铸生产时，总渣层厚度30
‑
33mm；所述保护渣消耗量0.30
‑
0.33kg/t。
[0017]所述耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣用于连铸时，钢水液相线温度1507℃、结晶器水量115
‑
120m3/h、二冷比水量0.5
‑
0.6L/Kg、分配比31:26:20:13:10或34:34:20:10:2，拉速1.3
‑
1.4m/min；保护渣的加入方式为自动加渣。
[0018]更优选的，所述耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣用于连铸时，钢水液相线温度1507℃、结晶器水量115m3/h、二冷比水量0.5L/Kg，分配比31:26:20:13:10，拉速1.4m/min；保护渣的加入方式为自动加渣。
[0019]所述耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣用于连铸时，铸坯原始合格率达到92％以上。
[0020]本专利技术所述保护渣由基础渣料、助熔剂、熔速调节剂三部分组成。本专利技术保护渣成分中，CaO和SiO2为保护渣主要组分，Al2O3和MgO起到提高保护渣熔点和粘度的作用，F和Na2O起到降低保护渣熔点和粘度的作用，C起到控制保护渣烧结性能、调节熔化速率的作用。
[0021]本专利技术中保护渣各化学成分的控制及作用具有以下特征：CaO：其为保护渣主要成分之一，CaO在高温下会分解为Ca
2+
和O2‑
，O2‑
会与硅氧四面体结构发生反应，使硅氧键发生断裂，使保护渣粘度降低，但粘度过低会使渣膜填充不均匀，易导致纵裂和漏钢事故的发生，经过理论设计及实验验证，本专利技术控制CaO含量为：23.5
‑
33.5％。SiO2：为硅氧复合阴离子的形成体，SiO2含量增加，会使保护渣碱度降低，玻璃体比例增加，润滑效果增加，但玻璃体比例过大，易导致传热速度快，坯壳表面出现裂纹，经过理论设计及实验验证，本专利技术控制SiO2含量为：22.0
‑
32.0％。Al2O3：为两性氧化物，当碱度较高时，Al2O3是以酸性氧化物的形式加入，Al
3+
与硅氧络离子团结合形成更为复杂的网络结构，使得保护渣熔点和粘度增加，当碱度较低时，Al2O3是以碱性氧化物的形式加入，Al2O3属网络外体，这时可使复杂阴离子团离解，保护渣熔点和粘度会降低，故Al2O3含量不宜过低和过高，经过理论设计及实验验证，本专利技术控制Al2O3含量为：7.5
‑
13.5％。MgO是碱土金属氧化物，在熔渣中会电离出Mg
2+
和O2‑
，Mg
2+
会增加简单离子的浓度，O2‑
会使复杂的网状结构解体，降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣，其特征在于，所述保护渣成分及质量百分比为：CaO：23.5
‑
33.5％，SiO2：22.0
‑
32.0％，Al2O3：7.5
‑
13.5％，Fe2O3：≤3.0％，MgO：≤3.0％，F：≤4.0％，Na2O：≤4.0％，C：14.0
‑
20.0％，余量是不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于，所述保护渣碱度：0.95
‑
1.15。3.根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于，所述保护渣粘度：1.1
‑
1.5Pa.s。4.根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于，所述保护渣熔点：1130
‑
1210℃。5.一种权利要求1
‑
4任一项所述耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：按照配方将各元素混合均匀后放入坩埚炉中加热充分熔化，再自然冷却至室温，将冷却后的凝固渣水分烘干小于0.2wt％，再研磨至2mm以下得到保护渣。6.一种权利要求1
‑
4任一项所述耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋用的结晶器专用保护渣的应用，其特征在于，用于耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋连铸生产。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述耐内陆自然服役环境耐蚀钢筋包括以下质量百分比成分：C<0.1％、Si0....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，朱利斌，陈永峰，焦魁明，赵立，左小坦，张洪彪，杨伟勇，张亚兵，黄雁，
申请(专利权)人：芜湖新兴铸管有限责任公司，
类型：发明
国别省市：