不含氟的炼钢连铸用保护渣制造技术

不含氟的炼钢连铸用保护渣及制造方法是一种新品种的炼钢连续铸造用保护渣，符合保护自然环境的要求。其特征在于具有以下的组成成分和性能范围：２３－４０％ＳｉＯ↓［２］，２０－４０％ＣａＯ，０．５－１０％ＭｇＯ，０．５－１０％Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］，０．５－１０％ＭｎＯ↓［２］，２－１５％Ｎａ↓［２］Ｏ，５－１５％Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］，０．５－１０％Ｃ；０．８－２．０的碱度，８００－１２００℃的熔点，０．２－５泊的粘度，０．１－３０％的结晶器率。优点是使用不含氟的炼钢连铸用保护渣能代替氟成分作用，符合连续铸造条件（钢种，铸造速度等），单独或组合使用时具有均匀的熔融特性和流动性，改善粘度，能够在连续铸造中达到顺利生产，提高产品质量的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新品种的炼钢连续铸造用保护渣，符合保护自然环境的要求，具体说是一种。
技术介绍
常用的炼钢连续铸造用保护渣(MOLD FLUX)中一般含有0.5-15％的氟成分，铸造的铸坯表面和保护渣的熔渣残留，这些残留物中含有的氟成分，一部分蒸发，但是大部分残留在里面。铸造过程中，为了铸坯的凝固和冷却，使用直接在铸坯表面洒水的冷却方法，使冷却废水里流入了氟成分。由于废水中氟浓度的增加，对废水处理时，不得不在水处理设备中特别有单独处理氟成分的部分。使得处理设备结构更加复杂，价格高，处理麻烦，废水处理成本高。通常保护渣是在钢的连续铸造工程结晶器内添加使用的重要消耗的辅材，保护渣投入到结晶器内熔钢上面，受热成为未熔层、烧结层、液渣层三层。这样保护渣的性能与碳含量密切相关，作用是绝热保温，防止散热；隔开空气，防止钢水二次氧化，保证钢的质量；吸收熔解从钢水中上浮到钢渣界面的夹杂物。结晶器壁与凝固坯壳之间应该有一层渣膜起润滑作用，以减少拉坯阻力，从而可以防止凝固坯壳与结晶器壁的粘结，保护渣就是形成润滑膜层，因此能起到提高连续铸造生产的稳定性和提高铸坯表面质量的作用。一般保护渣是SiO2，CaO，MgO，Al2O3，Na2O，Fe2O3，F，C等化学成分构成的混合物，钢的连续铸造条件则随着钢种及铸造速度来调整保护渣的化学及物理性能(熔点，粘度，结晶器率，凝固温度)。钢种的区分是根据钢中碳含量来分为超低碳素钢(碳重量含量0.08％以下)，低碳素钢(碳重量含量0.08％-0.15％到0.18％)，中高碳素钢(碳重量含量0.16％到0.19-0.7％)，高碳素钢(碳重量含量0.7％以上)。铸造速度大约是以1.2-1.5米/分钟作为标准区分，速度低的为低速，速度高的为高速。随着钢种的不同，对保护渣的化学性质和物理性质要求也不同。生产低碳素钢时的保护渣结晶的倾向大，碱度、熔点、粘度比高碳素钢要求高。高速连续铸造用保护渣应具有低粘度。随着保护渣中的各种氧化物种类、含量不同，保护渣的化学性质和物理性质变化由以下概括保护渣的粘度一般是随SiO2，Al2O3含量的上升而逐渐增加，随着CaO，MgO，Na2O，Fe2O3，F的增加而减小。凝固温度是随CaO的上升而增加，随着SiO2，Al2O3，MgO，Na2O，Fe2O3，F增加而减小，结晶倾向是随着CaO，MgO，Na2O，F的上升而增加，随着SiO2，Al2O3增加而减少。以前常用的保护渣有氟含量，这是因为制造保护渣的熔化原料中含有氟，如莹石(Fluospar，CaF2)，氟化钠(Sodium Fluorite，NaF)，冰晶石(Cryolite，Na3AlF6)，氟化碱(Sodium Silicofluoride，Na2SiF6)，也包括含氟成分的预熔料。氟有降低粘度、凝固温度，提高结晶化倾向的作用。本专利技术中关注的部分是代替氟作用的液渣层。包括含B2O3的液渣层，含Li2O的液渣层，含Na2O，MnO2的熔渣组织，作为符合连铸条件(钢种、铸造速度)和其他氧化物(SiO2，CaO，MgO，Al2O3)单独或组合使用制作成无氟保护渣，具有均匀的熔融性，流动性，改善粘度，在连铸工艺中起着很重要的作用，直接影响钢坯质量和稳定。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服上述技术中的缺点，提出，为了在铸坯凝固及冷却时，防止在铸坯直接撒水的冷却水中流入氟，使废水里氟含量变为零，在水处理设备当中没有必要处理氟含量。为超低碳素钢、低碳素钢、中高碳素钢及高碳素钢提供适合低速、高速连续铸造使用。本专利技术的其他目的是为了适合上述的连续铸造条件，用代替氟含量的包括含B2O3的液渣层，含Li2O的液渣层，含Na2O的液渣层及含MnO2的液渣层，和其他氧化物(SiO2，CaO，MgO，Al2O3)单独或组合使用，用于钢的连续铸造过程中，使其代替氟的作用，具有均匀的熔融特性和流动性并能改善粘度，从而在连续铸造工艺中达到高效率生产、提高生产的稳定性和提高连续铸造的产品质量。本专利技术目的由以下技术方案实现该超低碳素钢，低碳钢，中高碳素钢及高碳素钢用，其特征在于具有以下A的组成成分和B的性能范围A 重量含量％ 组成成分(1)23-40 SiO2(2)20-40 CaO(3)0.5-10 MgO(4)0.5-10 Al2O3(5)0.5-10 MnO2(6)2-15Na2O(7)5-15B2O3(8)0.5-10 CB 性能范围(1)0.8-2.0的碱度(2)800-1200℃的熔点(3)0.2-5泊的粘度(4)0.1-30.0％的结晶器率本专利技术目的还由以下技术方案实现该超低碳素钢，低碳钢，中高碳素钢及高碳素钢用，其特征在于具有以下A的组成成分和B的性能范围A 重量含量％组成成分(1)23-40 SiO2(2)20-40 CaO(3)0.5-10MgO(4)0.5-10Al2O3(5)0.5-10MnO2(6)2-15 Na2O(7)5-15 B2O3(8)1-10 Li2O(9)0.5-10CB 性能范围(1)0.8-2.0的碱度(2)800-1200℃的熔点(3)0.2-5泊的粘度(4)0.1-30.0％的结晶器率以上两个技术方案，为了达到专利技术目的，能代替氟含量作用的，适合连铸条件，由以下含B2O3的液渣层，含Li2O的液渣层，含Na2O的液渣层，含MnO2的液渣层，与其他氧化物(SiO2、CaO、MgO、Al2O3等)单独或者组合使用。B2O3系列的原料包括5-60％全融化硼素液渣层组成物，5-55％预熔料(Frit)，5-60％的灰硼石中包括其中一个以上构成的不含氟成分的炼钢连铸用保护渣。B2O3及Na2O系列原料含1-20％无水硼化物所构成的不含氟成分的炼钢连铸用保护渣。Na2O系列原料含5-60％合成硅钙、硅酸钙，1-15％的纯碱，1-20％的钠钙硅酸盐中包括其中一个以上构成的不含氟成分的炼钢连铸用保护渣。MnO2系列原料含5-60％的全融化锰干液渣层组成物形成的不含氟成分的炼钢连铸用保护渣。Li2O系列原料含1-35％的碳酸锂，1-20％的锂辉石中包括其中一个以上形成的不含氟成分的炼钢连铸用保护渣。含B2O3的液渣层是全融化硼素液渣层组成物，〔韩国专利第2003-14770号CaO-SiO2-B2O3-Al2O3液渣层〕，预熔料(Frit，SiO2-CaO-B2O3液渣层)，灰硼石〔参照韩国专利第0079378号，CaO-SiO2-B2O3-Al2O3-MgO液渣层〕使用无水硼化物(Borax Anhydrate，Na2B4O7)，但是使用全熔化硼素液渣层组成物及预熔料(Frit)能减少保护渣的结晶水分的含量，降低漏钢现象(Break Out)含Li2O液渣层，含Na2O的液渣层，及含MnO2液渣层，碳酸锂的液渣层(Lithium Carbonate Li2CO3)液渣层，锂辉石(Spodumene SiO2-Al2O3-Li2O)及上述的硼素熔渣组成物(CaO-SiO2-B2O3-Na2O-Al2O3液渣层)合成钠钙硅酸盐组成物(Sodium Calcium Silicate)〔韩国专利第2002-3978号CaO-SiO2-Na2O-Al2O3液渣层〕，纯碱(Sodi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低碳素钢，低碳钢，中高碳素钢及高碳素钢用不含氟的炼钢连铸用保护渣及制造方法，其特征在于具有以下Ａ的组成成分和Ｂ的性能范围：Ａ重量含量％组成成分（１）２３－４０ＳｉＯ↓［２］（２）２０－４０ＣａＯ （３）０．５－１０ＭｇＯ（４）０．５－１０Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］（５）０．５－１０ＭｎＯ↓［２］（６）２－１５Ｎａ↓［２］Ｏ（７）５－１５Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］（８）０．５－ １０ＣＢ（１）０．８－２．０的碱度（２）８００－１２００℃的熔点（３）０．２－５泊的粘度（４）０．１－３０．０％的结晶器率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金宽椿，
申请(专利权)人：青岛斯多伯格三一冶金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]