一种高铝钢用连铸保护渣及其制造方法技术

一种高铝钢用连铸保护渣，其特征在于其化学成分百分配比为：ＣａＯ＋Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］％：５０％～６０％，且ＣａＯ％／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］％＝０．７～１．３，ＳｒＯ：４～１０％，ＢａＯ：２～５％，ＭｇＯ：１～３％，助熔剂：Ｎａ↓［２］Ｏ：１０～１６％，Ｌｉ↓［２］Ｏ：２～５％，Ｆ：６～１２％，并保持ＳｉＯ↓［２］≤２％。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及炼钢辅助材料及其制造方法，特别涉及一种高铝钢用连铸保 护渣及其制造方法。
技术介绍
在钢水连续铸造时，在连铸结晶器内的钢水面上不断地加入保护渣，熔 化的保护渣随着结晶器的振动不断流入铸坯和结晶器之间，起到润滑和控制传热的作用；熔渣隔绝空气避免钢水氧化；未熔的固态渣对钢水具有保温作 用；熔渣还吸收钢水中的氧化铝等夹杂物。保护渣主要的化学成分为Ca0， Si02以及Al203等，再加入碱式碳酸盐及氟化物调节熔点、粘度，加入炭素材 料调节熔化速度。作为主要成分之一的Si02在保护渣熔渣中的含量为30% 50%。熔渣中的(Si02)在渣钢界面会和钢水中的強还原性金属元素起化学反 应，例如4[Al]+3(Si02)—2(Al203)+3[Si]反应的结果是Al203进入熔渣，Si 进入了钢水。如果钢水中还含有钛元素、稀土类金属元素则也会发生类似的 化学反应。由此可见熔渣中的八1203的增量由两部份组成吸收钢水中上浮的 八1203夹杂物以及渣钢反应生成的A1203,。通常情况下熔渣中的八1203的增量在 3% 6%，铝镇静钢比铝硅镇静钢高一些。熔渣中的八1203的增量会对熔渣性 能产生一些影响，但保护渣的性能设计时考虑了这一因素，所以通常情况下 不会出现什么问题。当钢水中的A1、 Ti、稀土类元素含量较高时，这些元素的氧化物进入熔 渣较多时，会恶化熔渣的性能。例如当钢水中的[Al]含量大于〉P/。时，熔渣 中的A1203的增量> 15 % (极大部份为钢水中的[Al]与熔渣的(Si02)反应后的 产物)，熔渣中的Si02的减量为大于13%，会生成2Ca0. A1203. Si02的高熔点 矿物(钙铝黄长石)，提升熔渣的熔点和粘度，熔渣不能均衡地流入结晶器与 铸坯之间，铸坯表面质量恶化，使连铸不能继续进行，甚至出现漏钢事故。 同样，Ti、稀土类元素的氧化物在熔渣中过度富集也会提升熔渣的熔点、粘 度而引发类似的问题。对于这类A1、 Ti、稀土类元素含量较高的钢种，普通的连铸保护渣显然是不适用的。专利KR-2005041475为了解决含Ti〉0. 4以上的铁素体不绣钢连铸时因熔 渣中Si02与钢水中的Ti反应使熔渣损失Si02，从而使Ca0/Si02急剧上升， 影响对铸坯的润滑，因而将熔渣的初始CaO/Si02设计得较低，为0.6 0.7， 使熔渣的最终的CaO/Si02不大于1.0。但这等于提高了熔渣中(Si02)的活 度，促进了熔渣中(Si02)与钢水中[A1]等元素的反应。专利JP-57184563将保护渣中的Si02限制在7%以下，控制CaO含量为40 60%，八1203含量为20 40%。这种保护渣由於Si02低，玻璃性差，熔化温度高， 助熔剂的加入量大，特别是元素F的加入量提高后会污染环境，腐蚀设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高铝钢用连铸保护渣及其制造方法，抑制上述 强还原性元素被氧化后进入熔渣使熔渣变性，解决含有高Al、 Ti及稀土类具 有强还原性元素钢的连续铸造问题，从而使这类钢种连铸生产顺行，铸坯表 面质量良好。本专利技术解决上述问题的技术方案为一种高铝钢用连铸保护渣，其化学成分百分配比为CaO+Al203%: 50% 60%，且CaO%/Al203%=0. 7 1.3， SrO : 4 10%， BaO : 2 5%， MgO : l 3%，助熔剂歸10 16%， Li20:2 5%， F:6 12%，并保持Si02《2%。本专利技术保护渣中CaO和A1A是主要成份，通常(CaO+Al203H大于50%， 而CaO%/Al2O3%=0. 7 1. 3这个要求是根据〔&0^1203相图而来的。从相图上看 当Ca0%/Al203%=0.7 1.3时正是铝酸钙的玻璃化形成区，是低熔点区。当 (^0%〃1203%接近于1时正是CaO-Al203的共晶点，此位置熔点最低。SrO、 BaO、 MgO可起到在熔渣吸收钢水中的Al203夹杂物后维持其粘度的 稳定性的作用，其次从多组元混合效应出发，保护渣的组元越多，熔点 越低。Sr0的含量在4 10。/。范围时降低熔点、粘度的作用最显著，BaO、 MgO 降低熔点、粘度的作用不显著，所以加入量较少。加入适量的调整保护渣物理性能的助熔剂Na20、 Li20和F，这些助熔剂 也是保护渣成分中不可缺少的组成部分。在保护渣前述的组元加入量的条件 下，如果Na20小于10%则保护渣熔点偏高而不适用，Na20大于16%则熔点过低。Li20有降低熔渣熔点、粘度作用，又有促进玻璃化的作用，但价格昂贵，它和Na20的最佳匹配加入量为2 5%。 F是调整保护渣粘度的最重要的元素， 在本专利技术保护渣中，F的加入量小于6。/。时，粘度调节不到位，大于12%时不 仅粘度偏低，而且F过高对环境会造成影响。带入保护渣中的不可避免的杂质Si02总量小于2%，降低保护渣中的Si02 含量，可减少熔渣中Si02的活度，减弱熔渣的氧化性。优选地，所述CaO%/Al203%l。实验研究证实了在外加成份、外加助熔 剂相同的条件下，当0%〃1203%接近于1时保护渣的熔化温度最低，因此， CaO%/Al203%l是最理想的。一种高铝钢用连铸保护渣的制造方法，包括以下步骤(1) 按下列化学成分百分配比准备原料CaO+Al203%: 50% 60%，且 CaO%/Al203o/o=0. 7 1. 3, SrO : 4 10%， BaO : 2 5。/。， MgO : 1 3%， 并保持不可避免的杂质Si02总量小于2%。调节保护渣性能的助熔剂配 比为Na20:10 16%, Li20:2 5%， F:6 12%;(2) 熔化，可在大于保护渣熔化温度20(TC以上的温度下用无炉衬水冷炉壁 电炉熔化，如用无炉衬竖炉以焦碳为热源熔化难于达到Si02总量小于 2%的目标；(3) 水淬，熔渣直接进入常温水池冷却凝固成玻璃体；(4) 干燥，将水分烘干为含水量小于2%为下一步粉碎作准备；(5) 粉碎；(6) 加入2 4%的碳素材料，通过各种设备制成粉末状，颗粒状或中空球 状保护渣，炭素材料的作用是调节保护渣的熔化速度。优选地，所述步骤(6)中，碳素材料为石墨和碳黑，以两种材料同时使 用为好。优选地，所述步骤(5)中，粉碎后的粉末粒度为筛下物80%通过至少为 200目筛子。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果1. 可以解决含有高Al、 Ti及稀土类具有强还原性元素钢的连续铸造问 题，抑制上述强还原性元素被氧化后进入熔渣使熔渣变性。2. 改善保护渣的成分，从而使含有高Al、 Ti及稀土类具有强还原性元素的钢种连铸生产顺行，无漏钢报警情况发生，铸坯表面质量良好。 附图说明图1为Ca0-Al203相图。图2为CaO与A1203对熔化温度的交互作用示意图。 图3为二氧化硅的活度示意图。具体实施方式 实施例l一种高铝钢用连铸保护渣，其化学成分百分配比为CaO+Al203%: 58%且 CaO%/Al203%=0.93， SrO : 12%， BaO : 3%， MgO : 1%,助熔剂Na20:10%， Li20:3%， F:8%,并保持Si02《2%。在原料配比中，务必使带入保护渣中的不 可避免本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高铝钢用连铸保护渣，其特征在于其化学成分百分配比为：ＣａＯ＋Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］％：５０％～６０％，且ＣａＯ％／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］％＝０．７～１．３，ＳｒＯ：４～１０％，ＢａＯ：２～５％，ＭｇＯ：１～３％，助熔剂：Ｎａ↓［２］Ｏ：１０～１６％，Ｌｉ↓［２］Ｏ：２～５％，Ｆ：６～１２％，并保持ＳｉＯ↓［２］≤２％。

【技术特征摘要】
1.一种高铝钢用连铸保护渣，其特征在于其化学成分百分配比为CaO+Al2O3％50％～60％，且CaO％/Al2O3％＝0.7～1.3，SrO4～10％，BaO2～5％，MgO1～3％，助熔剂Na2O10～16％，Li2O2～5％，F6～12％，并保持SiO2≤2％。2. 如权利要求1所述的高铝钢用连铸保护渣，其特征在于所述CaO%/Al203% 1。3. —种高铝钢用连铸保护渣的制造方法，其特征在于包括以下步骤(1) 按下列化学成分百分配比准备原料CaO+Al203%: 50% 60%，且 CaO%/Al203%=0. 7 1. 3， SrO : 4 10%， BaO : 2 5%， M...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱祖民，张晨，蔡得祥，庄铁，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31