一种连铸保护渣预熔基料及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及连铸保护渣预熔基料领域，具体的说，涉及一种连铸保护渣预熔基料及其制备工艺

【技术实现步骤摘要】
一种连铸保护渣预熔基料及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及连铸保护渣预熔基料领域，具体的说，涉及一种连铸保护渣预熔基料及其制备工艺
。

技术介绍

[0002]高铝含量钢水在连铸过程中，由于钢液中的铝容易与连铸保护渣预熔基料中的组分发生氧化还原反应，导致保护渣预熔基料中的二氧化硅含量减少，氧化铝含量增加，从而引起保护渣的成分发生巨变，从而导致保护渣预熔基料性能恶化，影响了保护渣预熔基料的润滑铸坯及控制传热功能的发挥，使得连铸过程中频繁发生卷渣
、
裂纹等缺陷，甚至发生粘结漏钢事故
。
连铸保护渣预熔基料的凝结速度过快会导致钢水的凝固时间缩短，影响连铸生产的质量；同时，连铸保护渣预熔基料的流动性过低时会使得其吸收效率降低，影响了连铸坯质量
。
鉴于此，我们提出一种具有高流动性和凝固时间较长的连铸保护渣预熔基料
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种连铸保护渣预熔基料及其制备工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0004]为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种连铸保护渣预熔基料，其组成成分的质量百分比为：硼镁矿石
:
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10
‑
30%
；石灰石
:
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15
‑
25%
；长石
:
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22%
；锰矿石
:
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7%
；锂云母
:
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11
‑
23%
；钛铁矿石
:
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13%
；石墨
:
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2%
；柠檬酸
:
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11
‑
13%
；聚羧酸系减水剂
:
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10%。
[0005]作为优选，所述的硼镁矿石
:
石灰石
=1:0.8
‑
1。
[0006]作为优选，所述的硼镁矿石
:
长石
=1:0.6
‑
0.8。
[0007]其中，在高铝钢连铸过程中，钢水中的铝在结晶器内与液态保护渣接触时会发生氧化还原反应，如
:4Al+3SiO2=3Si+2Al2O3；
2Al+3MnO=3Mn+Al2O3；
2Al+B2O3=2B+Al2O3，会造成保护渣中的
SiO2含量显著降低，
Al2O3含量显著增加
。
有研究显示，在高铝钢的连铸过程中，保护渣中
SiO2含量由于渣钢反应会减少
10%
以上，
Al2O3含量则会由
5%
增加至
25%。
[0008]SiO2是酸性氧化物，可以调整保护渣的碱度
、
粘度和结晶性能，其在熔体结构中起到了硅酸盐网络骨架作用
。
在硅酸盐中，由于柜的配位数一般为4，氧的配位数为2，使得硅酸盐中的基本的结构单元多为
[SiO]4‑
四面体，这种四面体相互连接可以形成复杂的硅酸盐
分子结构
。
保护渣中的
O/Si
比值为4是，会形成独立的
[SiO]4‑
四面体，不会使保护渣的粘度增加；当比值小于4时，会形成负离子团聚合体，提高了熔渣粘度
。
加入的
Li2O
使氧离子含量增加，降低了熔渣的粘度
。Li
+
由于电荷较小，半径较大，与氧离子结合能力弱，可以提供更多的氧离子，使得
O/Si
比值变大，简单的硅氧四面体更易形成，负离子团聚合体更容易解聚，使熔渣的粘度下降，此外，
Li
+
可与硅氧四面体成键，阻碍了硅氧四面体网络链的形成或者直接断开硅氧四面体网络链，降低熔渣粘度
。
加入的
MnO
也可以向熔渣中提供氧离子，解体了复杂的硅氧阴离子团，降低了熔渣的粘流活化能，进而降低保护渣的粘度；
MnO
在熔渣中会形成低熔点化合物，使得保护渣的熔化温度降低
、
粘度降低
。
[0009]TiO2的加入可以与渣液中的氧化物发生化学反应，形成稳定的化合物或化学键，从而改善渣液的抗渣侵蚀性能，降低连铸保护渣预熔基料受外压作用和颗粒间碰撞
、
摩擦等因素容易发生破碎的可能性，同时，可以减少渣液与金属表面的反应和侵蚀，提高连铸过程中的金属表面质量
。
[0010]B2O3是一种低熔点的酸性氧化物，能显著降低保护渣的熔点和粘度，并能改善保护渣的理化性质，且可以加速
CaO
的溶解
。
[0011]在连铸保护渣预熔基料中加入柠檬酸，可以推迟保护渣浆体的凝结时间
。
由于在溶解期，各物质快速溶出的钙离子会先与柠檬酸溶出的柠檬酸根结合生成少量难溶于水的柠檬酸钙，化学反应方程式为
:3CaO+2C6H8O7=(C6H5O7)2Ca3+3H2O
，料浆体系中离子浓度因而降低，依据沉淀理论，溶解生成的难溶物会覆盖于未水化的材料颗粒表面，阻碍物质的溶解，导致保护渣沉淀期开始时间发生推迟，从而增加连铸保护渣预熔基料的凝结时间；同时，柠檬酸的缓凝作用在一定程度上延缓了水化产物的生成，而水化产物的生成伴随着体系中固相量的提高和液相量的降低，所以柠檬酸在一定程度上减少了反应所需要的消耗的水含量，增大了连铸保护渣预熔基料的流动度
。
加入的聚羧酸系减水剂中的羧酸可以和溶解期产生的钙离子形成络合物，降低水中的钙离子浓度，抑制
Ca(OH)2的结晶，延长了水化过程中的成核期；在连铸保护渣预熔基料絮凝结构中存在更多的孔溶液，在聚羧酸减水剂中羧基电离出羧酸根离子的静电斥力作用下，絮凝结构中释放出更多的自由水，使连铸保护渣预熔基料的料浆在聚羧酸减水剂的作用下流动度得到增加
。
预熔基料在高温熔融时，某些组分会发生化学反应，产生自由二氧化碳气体，同时预熔基料的粘度变小，粘度过小会使参与反应的炉渣组分会进入钢液中，增加了钢中氧化物的夹杂，容易时连铸坯表面形成“二次裂纹”，自由水的存在，可以增加预熔基料的粘度，减少此现象的产生
。
[0012]作为优选，所述的连铸保护渣预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种连铸保护渣预熔基料，其特征在于：其组成成分的质量百分比为：硼镁矿石
:
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10
‑
30%
；石灰石
:
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15
‑
25%
；长石
:
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22%
；锰矿石
:
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7%
；锂云母
:
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11
‑
23%
；钛铁矿石
:
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13%
；石墨
:
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2%
；柠檬酸
:
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11
‑
13%
；聚羧酸系减水剂
:
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
10%。2.
根据权利要求1所述的连铸保护渣预熔基料，其特征在于：所述的硼镁矿石
:
石灰石
=1:0.8
‑
1。3.
根据权利要求1所述的连铸保护渣预熔基料，其特征在于：所述的硼镁矿石
:
长石
=1:0.6
‑
0.8。4.
一种如权利要求1‑3任意一项所述的连铸保护渣预熔基料的制备工艺，其特征在于
:
所述的连铸保护渣预熔基料的制备方法如下
:S1:
称取根据权利要求1‑3...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭锴，翟胜辉，杨恒，翟荣灿，姜腾超，姚文方，
申请(专利权)人：洛阳科丰冶金新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：