高碱度中间包覆盖剂及其生产方法技术

本发明专利技术涉及冶金类，具体地讲是涉及一种高碱度球状中空型中间包覆盖剂，该覆盖剂原料组分中包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝，其中氧化钙含量加二氧化硅含量占该覆盖剂总重量的百分比为３５％－６５％，其中氧化钙与二氧化硅的重量之比为５～８，三氧化二铝占该覆盖剂总重量的百分比为１８％－４５％，且所述覆盖剂外观形状为中空球状，本发明专利技术的特点是，采用预熔、高碱度、无碳的原料，采用了喷雾造粒工艺，使该覆盖剂具有球状中空的外观形状，使其具有良好的保温性，能够在中间包中保持三层结构，使中间包钢水温度波动较小，与传统的碱性中间包覆盖剂相比，其保温效果、防止钢水二次氧化和吸附夹杂物的能力都有很大的提高，且不结壳，并有良好的环保效果。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金类，具体地讲是涉及一种高碱度球状中空型中间包覆盖剂。
技术介绍
中间包覆盖剂用于连铸过程中覆盖于中间包钢液表面，其基本要求是不与钢水发生不良反应，避免污染钢水；不侵蚀碱性中间包包衬。其主要功能是钢水保温，避免中间包钢水在浇注过程中温降过大和钢液表面结冷钢；形成液渣层覆盖于钢水表面以隔绝空气，防止钢水二次氧化；吸附钢水中上浮的夹杂物，清洁钢水；防止钢水回硫等。随着连铸技术的不断发展，中间包覆盖剂的作用日益重要，使用也日趋普遍。经过冶金技术人员多年的研究，发现经过预熔的高碱度中间包覆盖剂具有有效防止钢水的二次氧化；吸附钢水中上浮的夹杂物，净化钢水，提高钢水洁净度；防止钢液回硫；提高包衬寿命等良好的冶金功能。因此，近年来中间包覆盖剂有向高碱度发展的趋势。目前的球状中空型覆盖剂虽具有良好的铺展性、保温性和环保性，得到了各钢厂冶金工作者的认可并大量使用，但是其碱度通常只能在1-2.5之间(1＜CaO/SiO2＜2.5)，由于碱度不高，其防止钢水回硫及吸附钢水中夹杂物的能力都较差，且易侵蚀碱性中间包包衬。实践证明，碱度大于3(CaO/SiO2＞3)的中间包覆盖剂才能对铸坯质量特别是对优质清洁钢的生产产生更好的作用，而且碱度越大，其优越性越明显。但是目前高碱度中间包覆盖剂存在一些问题，由于高碱度中间包覆盖剂具有高的熔点和粘度且易烧结，因此，在中间包使用条件下，覆盖剂熔渣层会在一定时间内结块，产生结壳现象，影响到多炉连续浇钢的进行和现场测温、取样操作，这是高碱度中间包覆盖剂目前需要解决的最主要的问题。除此之外，结壳产生的另一原因是由于熔渣中存在着一定的温度梯度，当钢液表面的渣层全部熔化后，破坏了原有的液渣层、烧结层、固渣层的三层结构。防止结壳的有效措施是保证初始渣有适宜的熔点(1350℃～1450℃)，为此，需要选择有合适熔化温度的原材料。另外，也有人认为，覆盖剂的熔化速度足够慢，可以防止熔渣上层出现结壳，但熔渣吸收杂质的能力会下降；覆盖剂熔化速度快，使三层结构很快消失，容易在熔渣上层形成厚的结壳。所以，中间包覆盖剂应具备适当的熔化特性。可见对于碱性覆盖剂原材料种类及其配比的选择直接影响到高碱度中间包覆盖剂的使用效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有覆盖剂的不足之处，提供一种高碱度中间包覆盖剂及其生产方法，通过选择合适的原料，适合的原料配比，再通过喷雾工艺，生产出了具有良好保温性、铺展性、环保性等使用功能、同时具有优良冶金功能的高碱度覆盖剂。本专利技术的技术方案如下一种高碱度中间包覆盖剂，该覆盖剂包括原料和添加剂组分，其特征在于覆盖剂原料组分中包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝，其中氧化钙含量加二氧化硅含量占该覆盖剂总重量的百分比为35％-65％，其中氧化钙与二氧化硅的重量之比为5～8，三氧化二铝占该覆盖剂总重量的百分比为18％-45％，且所述覆盖剂外观形状为中空球状。所述的原料组分中的其余成分可以是氧化纳、氧化镁、氟化钙、氧化硼及碳酸盐组分中的一种、或者是其中至少两种组分的组合。所述的原料可以选用LF炉精炼渣、铝钙预熔渣、铝酸钙水泥中的一种，或者是其中至少两种的组合。所述的原料的粒度为200目通过率不低于96％。所述的添加剂的含量该覆盖剂总重量的百分比为1.2％-5％，其成分可以是801胶水、黄糊精、羧甲基纤维素CMC中的一种，或者是至少两种的组合。所述覆盖剂的堆比重可以为0.6-1.1g/cm3，其中较适宜的堆比重范围为0.75-0.95g/cm3。所述覆盖剂粒度可以为￠0.1-1.2mm，其中较适宜的粒度范围为￠0.2-0.8mm。一种高碱度中间包覆盖剂的生产方法，其特征在于该方法采用如下步骤首先各组分原料按比例称量后进入混合器，搅拌均匀；之后加水，形成料浆，在浆料搅拌器内搅拌均匀；然后对料浆加压，经喷枪喷至喷雾干燥塔内进行喷雾造粒；最后将得到的颗粒冷却即可。所述的喷枪孔径为1.8-2.2mm。本专利技术的优点采用预熔、高碱度、无碳的原料。具有快速均匀的成渣能力，使该覆盖剂吸附钢水中上浮夹杂物的能力有很大的提高，能够防止钢水回硫，不增碳不污染钢水。不仅适宜浇注绝大部分钢种，尤其适于浇注高品质钢种。采用了喷雾造粒工艺，使该覆盖剂具有球状中空的外观形状，使其具有良好的保温性，能够在中间包中保持三层结构，使中间包钢水温度波动较小；具有良好的铺展性，使其在加入中间包后可迅速均匀地铺展于钢液面之上，防止开浇初期钢水的氧化；具有明显的环保效果，减少了粉尘，改善了浇注现场的工作环境。与传统的碱性中间包覆盖剂相比，其保温效果、防止钢水二次氧化和吸附夹杂物的能力都有很大的提高，且不结壳，并有良好的环保效果。附图说明附图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式以下通过实施例对本专利技术特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解 作为生产高碱度中间包覆盖剂的原材料，首先要满足高碱度的基本要求，同时为了防止现场操作时结壳的产生，需要改善其烧结性，这就要求所选的原材料必须具有适宜的熔点，实施例中通过加入Al2O3成分用于覆盖剂熔点的调整，该成分的加入量与碱度有关，通常碱度越高，需要的加入量越多，其他填加成分中氧化镁可以防止覆盖剂对中间包包衬的侵蚀，氧化纳和氧化硼对熔点的调整可以起到补充辅助的作用，氟化钙可以提高钢渣的流动性，碳酸盐可以起到调整熔点、调整碱度的辅助作用。此外，原材料的纯净度也是另一个需要考虑的重要依据。纯净度不高的原材料一般都含有FeO等氧化物，研究表明，由于这些氧化物的存在，在中间包内钢液与覆盖剂之间渣钢界面处，可能存在下述反应3(FeO)+2[Al]＝3[Fe]+(Al2O3)(a)上述反应的发生会使钢水中的夹杂物增加，污染钢液，对纯净钢的生产极为不利。对于组成属于CaO-SiO2-Al2O3体系的中间包覆盖剂，随着碱度R的增加，FeO的活度系数随之降低。因此，提高中间包覆盖剂的碱度可有效抑制式(a)反应的进行，对提高钢水的纯净度极为有利。另外，当钢中[C]＜0.03％时由于覆盖剂中自由碳含量高极容易造成钢水增碳。因此，控制中间包覆盖剂原材料的纯净度才能从根本上满足纯净钢的生产要求。因此，要求覆盖剂中Fe2O3、MnO以及自由碳尽可能低(Fe2O3＜3％，MnO＜1％，F·C＜1％)，以防止对钢液产生氧化或增碳。实施例中原料可以选用LF炉精炼渣、铝钙预熔渣、铝酸钙水泥中的一种，或者是其中至少两种的组合，选择过程中以满足各组分配比为标准。所述的原料的粒度为200目通过率不低于96％，使覆盖剂具有成渣快速、成分均匀的特点。实施例中添加剂选择的是801胶水、黄糊精、羧甲基纤维素CMC中的一种，或者是至少两种的组合，能够有效地改善喷雾造粒过程中浆料的流动性和悬浮性，提高覆盖剂颗粒的强度。上述实施例覆盖剂较适宜的堆比重范围为0.75-0.95g/cm3，使所述的覆盖剂具有良好的保温效果。覆盖剂较适宜的粒度范围为￠0.2-0.8mm，该范围使覆盖剂可以具有适宜的堆比重范围(0.75-0.95g/cm3)，若粒度＜0.2mm则覆盖剂的粉尘多，污染环境；若粒度＞0.8mm，则会使覆盖剂堆比重较大，降低其保温性。上述实施例在生产过程中涉及的主要生产设备有(1)双螺旋物料混料器用于粉料的混合，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高碱度中间包覆盖剂，该覆盖剂包括原料和添加剂组分，其特征在于覆盖剂原料组分中包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝，其中氧化钙含量加二氧化硅含量占该覆盖剂总重量的百分比为３５％－６５％，其中氧化钙与二氧化硅的重量之比为５～８，三氧化二铝占该覆盖剂总重量的百分比为１８％－４５％，且所述覆盖剂外观形状为中空球状。

【技术特征摘要】
1.一种高碱度中间包覆盖剂，该覆盖剂包括原料和添加剂组分，其特征在于覆盖剂原料组分中包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝，其中氧化钙含量加二氧化硅含量占该覆盖剂总重量的百分比为35％-65％，其中氧化钙与二氧化硅的重量之比为5～8，三氧化二铝占该覆盖剂总重量的百分比为18％-45％，且所述覆盖剂外观形状为中空球状。2.根据权利要求1所述的一种高碱度中间包覆盖剂，其特征在于所述的原料组分中的其余成分可以是氧化纳、氧化镁、氟化钙、氧化硼及碳酸盐组分中的一种、或者是其中至少两种组分的组合。3.根据权利要求1所述的一种高碱度中间包覆盖剂，其特征在于所述的原料可以选用LF炉精炼渣、铝钙预熔渣、铝酸钙水泥中的一种，或者是其中至少两种的组合。4.根据权利要求1所述的一种高碱度中间包覆盖剂，其特征在于所述的添加剂的含量该覆盖剂总重量的百分比为1.2％-5％，其成分可以是801胶水、黄糊精、羧甲基纤维素CMC中的一种，或者是至少两种的组合。5.根据权利要求1所述的一种高碱度中间包覆盖剂的生产方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣隆，孙树森，刘成刚，王金潮，
申请(专利权)人：上海盛宝钢铁冶金炉料有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]