一种工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料制造技术

本发明专利技术公开了一种工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料，由如下重量百分含量的原料制成：预熔料30.0

A functional protective material for continuous casting crystallizer for industrial pure iron

【技术实现步骤摘要】
一种工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料


[0001]本专利技术涉及冶金辅料
，具体是一种工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料。

技术介绍

[0002]连铸保护渣作为保障连铸顺行的重要的冶金辅料，对连铸生产顺行和铸坯质量保障影响显著,随着连铸技术的蓬勃发展，目前国际上连铸比己超过95％。工业纯铁指铁含量99％以上、含碳量0.04％以内的纯铁，要求冶炼有害元素低。工业纯铁分为电工纯铁(电磁纯铁)、原料纯铁(炉料纯铁)、军工纯铁。电工纯铁导电性、导磁性良好，主要用于电磁类产品(如电磁离合器、电磁继电器、电磁制动器、电磁阀、磁力锁、电磁锁、电磁开关、高压开关等)、仪器仪表、机床电器、热镀锌锅、磁选机、除铁器等的生产制造。原料纯铁碳含量0.002％以内，P含量在0.005％以下，S含量在0.004％以下，主要用于冶炼铷精密合金、高温合金、超低碳不锈钢、电热合金等。军工纯铁产品主要用在国防尖端科技的各种精密仪器、航天飞船及元件上，具有最佳的真空性和密闭性。随着工业技术的快速发展，工业纯铁的高端应用领域越来越广泛。由于工业纯铁的产品特性，碳含量非常低，因此冶炼、浇铸过程中对碳元素非常敏感。但是碳作为连铸保护渣中一项重要成分，控制着保护渣的熔化和保温功能，为了避免连铸保护渣中的碳污染钢水，设计配方时配碳量必须足够低。工业纯铁碳含量0.04％以内，在凝固过程中没有包晶反应，但在弯月处凝固收缩大。因此工业纯铁连铸保护渣的重点也是在于润滑，此外要求保护渣吸收能力要好，防止铸坯表面夹渣和粘渣。因此，工业纯铁保护渣必须满足以下要求：
[0003]1、熔化速度要快，加入结晶器内要能尽快形成粉渣层、烧结层、液渣层三层稳定结构，能够快速及时的补充液渣的消耗；
[0004]2、设计合适的粘度，促进保护渣的均匀流入，在结晶器壁与坯壳间的形成厚度适宜、分布均匀的渣膜，防止坯壳与结晶器壁直接接触，以降低摩擦力，并使结晶器散热均匀，防止粘结漏钢，避免铸坯表面产生缺陷；
[0005]3、保证足够的熔渣层厚度，防止拉速波动时，液渣流入波动和半熔物的卷入；
[0006]4、具有良好的吸收钢液上浮夹杂物功能，并使液渣均匀性稳定，防止浇铸中后期保护渣变性；
[0007]5、具有防止钢坯表面增碳和局部渗碳的能力。
[0008]公布号为CN 101745615 A的专利文献公开了一种大方坯低碳钢连铸结晶器功能保护材料，其原料包括以下成分：熔化料、碳酸钡、碳酸钠、萤石、硅灰石、石墨碳、电熔镁砂、炭黑、膨润土，其重量百分含量分别为46％、5.0％、7.0％、4.0％、18.0％、10.0％、4.0％、4.0％、2.0％，所述熔化料的成份及重量百分比是SiO228％、CaO 40％、Al2O
3 4.0％、R2O 9.0％、F
‑
7％、MgO 5.0％，余量为烧失。该专利技术在结晶器内铺展性、保温性和熔化性能表现良好；结晶器内传热量稳定和均匀，满足波动范围内的拉速要求；试验渣渣条小、改善了流入不均现象，功能保护材料润滑性好，防止了粘结性漏钢。但是，该保护材料二元碱度偏高，
保护材料熔化速度慢，润滑性差，而且含碳量高，不适用于工业纯铁连铸。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，本专利技术针对现有技术的不足，提供的一种工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：
[0011]一种工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料，由如下重量百分含量的原料制成：预熔料30.0
‑
36.0％、硅灰石15.0
‑
18.0％、钠长石粉9.0
‑
12.0％、碳酸锂2.0
‑
3.0％、萤石13.0
‑
16.0％、重烧镁砂2.0
‑
3.0％、硼玻璃粉3.0
‑
5.0％、石墨碳2.0
‑
4.0％、碳黑2.0
‑
4.0％、铝矾土5.0
‑
8.0％、粘结剂2.0
‑
3.5％。
[0012]进一步地，所述的预熔料的化学成分及其重量百分含量为：SiO
2 42
‑
46％，CaO 18
‑
22％，Al2O
3 8
‑
10％，R2O 10
‑
14％、F
—8‑
10％、MgO 2.2
‑
3.7％，余量为微量元素，其中，R2O＝K2O+Na2O。
[0013]进一步地，所述的工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料的二元碱度为0.70
‑
0.85，半球点1060
‑
1130℃，1300℃下粘度0.50
‑
0.80Pa
·
s。
[0014]进一步地，所述粘结剂1
‑
51％浓度的苯基丙烷水溶液。
[0015]进一步地，所述的工业纯铁专用连铸结晶器功能保护材料的化学成分及其重量百分含量为SiO
2 37.0
‑
40.0％，CaO 28.0
‑
32.0％，Al2O
3 4.5
‑
7.0％，R2O 5.5
‑
9.0％、F
—
5.0
‑
7.0％、MgO 2.0
‑
3.0％，游离碳5.0
‑
7.0％，余量为微量元素，其中，R2O＝K2O+Na2O。
[0016]进一步地，所述的工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料的制备方法包括以下步骤：
[0017]步骤1：将各固体原材料粉碎至200～400目的细粉；
[0018]步骤2：加入清水，使制浆浓度57～63％，然后球磨，球磨时间≥60min；
[0019]步骤3：喷雾造粒，得到中空颗粒状保护渣。
[0020]优选地，喷雾造粒温度为400～600℃，保护渣颗粒直径为0.15～1.0mm，保护渣水分含量≤0.30％。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0022]1.本专利技术保护渣中配入大量的预熔型材料，保护渣熔化稳定性更高；为了防止增碳，控制了碳质材料的加入量，使用少量进口炭黑搭配石墨碳，很好地起到骨架作用，控制熔化速度，同时保证足够的保温效果；本专利技术在保护渣中配入碱金属的碳酸盐，利用结晶器内钢液的放热量，使碳酸盐吸热分解，降低保护渣的熔化速度；通过添加化学熔剂，可改善功能保护材料玻璃化特性，提高功能保护材料的润滑能力，同时可改善功能保护材料熔化均匀性，并且为获得良好的熔融特性；本专利技术在保护渣配入优质粘结剂，粘结剂先于碳质材料燃烧并放出气体，减少了碳质材料的消耗，同时粘结剂燃烧后的残渣和碳质材料共同防止基料形成烧结块和产生渣条，可以控制保护渣的熔化速度，保持熔渣层厚度稳定，改善铸坯质量。本专利技术各种原料合用，所得保护渣二元碱度0.70本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料，其特征在于，由如下重量百分含量的原料制成：预熔料30.0
‑
36.0％、硅灰石15.0
‑
18.0％、钠长石粉9.0
‑
12.0％、碳酸锂2.0
‑
3.0％、萤石13.0
‑
16.0％、重烧镁砂2.0
‑
3.0％、硼玻璃粉3.0
‑
5.0％、石墨碳2.0
‑
4.0％、碳黑2.0
‑
4.0％、铝矾土5.0
‑
8.0％、粘结剂2.0
‑
3.5％。2.如权利要求1所述的工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料，其特征在于：所述的预熔料的化学成分及其重量百分含量为：SiO
2 42
‑
46％，CaO 18
‑
22％，Al2O
3 8
‑
10％，R2O 10
‑
14％、F
— 8
‑
10％、MgO 2.2
‑
3.7％，余量为微量元素，其中，R2O＝K2O+Na2O。3.如权利要求1所述的工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料，其特征在于：所述的工业纯铁用连铸结晶器功能保护材料的二元碱度为0.70
‑
0.85，半球点1060

【专利技术属性】
技术研发人员：江波，范李飞，张鹏，
申请(专利权)人：西峡县西保冶金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：