CSP薄板坯连铸结晶器保护渣制造技术

本发明专利技术涉及ＣＳＰ薄板坯连铸结晶器保护渣，克服现有技术从薄板坯连铸过程中渣耗急剧下降，造成润滑不良和传热不均，造成粘结漏钢和铸坯表面质量差。包括熔化剂，碳酸钾，膨润土，石英，碳黑，增碳剂，粘结剂；熔化剂中Ｌｉ＃－［２］Ｏ，ＢａＯ，ＭｇＯ重量百分含量分别为１．０～２．５％，９％以内，３．０～６．０％。具有铺展性、熔化性、保温性能良好，窄面渣膜形成、拔热量稳定性方面好，玻璃性好，防止粘结性漏钢，铸坯表面少见夹渣，裹渣现象，使钢板表面平滑光亮。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及冶金辅料，特别是CSP薄板坯连铸结晶器保护渣。连续铸钢技术的发展趋势，是实现连铸与轧钢工艺的衔接，使“铸”与“轧”更紧密地结合起来，实现最短的生产工艺流程，最大限度的节约能源和减少环境污染，提高金属收得率，缩短从钢水到成材的生产周期，获得尽可能高的技术经济效益。在这一大趋势一下，钢铁生产技术正在酝酿一场新的技术变革，首当其冲的是板带材生产领域，人们普遍认为这是冶金技术中的“高新技术”领域，引起了国际钢铁界的广泛关注一1986年德国施罗曼西马克(SMS)公司在自己的立弯式试验机上，采用漏斗形结晶器成功的浇铸出了50mm×1600mm薄板坯后，于1989年为美国纽柯(Nucor)公司建成并投产了世界第一条生产板带材的薄板坯连铸连轧生产线，称之谓CSP带钢生产线。另外曼内斯曼德马克(MDH)、奥钢联(voest)、意大利的达涅利(Daneili)等公司，也在从事这方而的开发研究丁作。薄板坯连铸连轧技术的发展正处在方兴未艾之时，是国际冶金界普遍瞩目的技术。我国也不例外，从七五开始，我国依靠自己力量就进行薄板坯连铸技术的开发研究，建成了漏斗型和等截面型两台薄板坯连铸试验机组，成功的浇出了薄板坯，但拉坯速度和铸坯质量还有待据高，实现工业化大生产仍有一段距离。我国虽然引进了CSP技术，但必要的辅助材料、备品备件仍需从国外进口。从薄板坯连铸发展来看，一直困扰冶金学者的中要问题是因高速连铸的高拉速使结晶器中的热流及摩擦力增大；水口处钢液流速增大，结晶器处的钢液面波动加剧；钢液在结晶器中停留时间短，坯壳厚度变薄；渣耗急剧下降，造成润滑不良和传热不均等原因，造成从常速连铸到高速连铸常常遇到两大难题——粘结漏钢和铸坯表面质量差。这主要与结晶器的内腔形状以及与之相适应的伸入式水口结构和保护渣的选择有关，因此，对薄板坯连铸结晶器内腔形状的设计，伸入式水口结构尺寸和适应的结晶器保护渣的研究，是目前实现薄板坯连铸工艺的重要前提。本专利技术的目的是提一种实现SCP连铸连轧生产工艺相配套的快速供应，解决高速连铸中的粘结漏钢和铸坯表面质量差问题的CSP薄板坯连铸结晶器保护渣。为实现本专利技术的目的，所述的CSP薄板坯连铸结晶器保护渣，包括熔化剂，碳酸钾，膨润土，石英，碳黑，增碳剂，粘结剂，其特征是所述的熔化剂中Li2O重量百分含量为1.0～2.5％，BaO重量百分含量为9％以内。MgO重量百分含量为3.0～6.0％。下面通过实施例，对本专利技术作进一步详述为实现本专利技术的目的，所述的CSP薄板坯连铸结晶器保护渣包括熔化剂，碳酸钾，膨润土，石英，碳黑，增碳剂，粘结剂，其重量百分含量分别为82％，3％，4％，6％，1％，2％，2％。所述的熔化剂中Li2O重量百分含量为1.0～2.5％，BaO重量百分含量为9％以内。MgO重量百分含量为3.0～6.0％。所述的BaO重量百分含量为3.0～6.0％。首先，本专利技术对国内外不同铸速板坯连铸保护渣物性进行了对比，总结出薄板坯连铸保护渣有如下特点；(1)较低的粘度。(2)较低的熔化温度。(3)较低的结晶、软化温渡。(4)较快的熔化速度和合理的熔融特性。(5)较大的熔渣表面张力、合适的渣比重。(6)良好的玻璃性、合适的碱度、平缓的粘度温度曲线。(7)合适的热流密度。为满足薄板坯连铸保护渣的特点要求，又作了以下基础研究；(1)常规熔剂的分析。常用连铸保护渣基本上是采用CaF2、Na2O等助熔剂来降低保护渣的粘度和熔融温度，实践证明此方法是有效的。但若进一步降低粘度和熔融温度，势必加入更多的CaF2和Na2O。而渣中CaF2含量过高会引起枪晶石(3CaO.2SiO2.CaF2)等高熔点物的析出，破坏熔渣的玻璃性，使润滑条件恶化。另外F-离子含量过高还会对浸入式水口造成严重侵蚀。Na2O属网络外体氧化物，能破坏硅酸盐网络结构，在保护渣中起降低熔融温度和粘度的作用。但具有促进熔渣结晶化的倾向，加入最过高，熔渣中易析出霞石(Na2O.Al2O3，2SiO2)，对结晶器的润滑不利，应限制其加入量。CaO办属网络外体氧化物，可提高保护渣的碱度，明显降低燃渣的粘度，并对吸收氧化物夹杂有利，高碱度的保护渣可提高溶解、吸收夹杂物的速度。但碱性液的粘度随温度变化较大，当冷却到液相线温度时，由于结晶能力强则不断析出晶体，会严重破坏熔渣的玻璃性。通过实验室基础研究表明，为获得结晶率合理、玻璃性好的薄板坯连铸保护渣应控制合适的碱度、Na2O＜12％，CaF2＜20％。由此也说明要保证低熔点、低粘度的要求必须寻求其它熔剂。本专利技术拟在常规熔剂的基础上配加Li2O、BaO、MgO等熔剂来实现薄板坯连铸的要求。(1)Li2O对熔渣理化性能的影响。高速薄板坯连铸得以实现的关键，就是起润滑作用的保护渣能否在高速下保证基本的渣耗。研究结果表明，Li2O对降低熔渣的粘度、软化及初晶析出温度、提高渣的流动性及渣耗有明显的作用。但Li2O作为一种碱性金属网络外体氧化物，其离子半径特小，电了构型是1S2，原子核外电子排力弱，离子移动的位阻很小，结晶时离子的重组容易，因此，它的过量加入会增加渣的析晶率。为此本研究对Li2O在渣中的应用作了一系列研究，以定量得出加入量与理化性能的关系随Li2O增加，熔渣熔化温度和粘度大幅度降低，每增加1％，其熔化温度降低60℃，粘度降低0.32泊。这说明Li2O对渣的软化温度、粘度影响大，能力强。但随Li2O的增加，熔渣出现明显的拐点，结晶率增加。因此须控制Li2O的加入量。并确定Li2O的加入可起到提高析晶率，降低热流密度，降低热裂纹倾向的作用。但晶体的析出温度低于靠碱度增加产生的析晶温渡，因而同样的热流密度条件下，熔渣的润滑性高于高喊度状况。靠Li2O来降低热裂纹倾向，在高拉速下优于高碱度渣的使用。(2)研究证明BaO的加入可降低熔渣的熔化温度，起助熔剂的作用。适量的BaO加入有助于提高渣的玻璃化程度。另外渣中析出的结石量也随BaO的增加有所减少。玻璃质中所出的结石少，渣的流动性和粘度得到改善。研究表明BaO的适宜加入量为＜9％。(3)研究表明保护渣中加入一定量MgO后，可使熔渣要保持相同粘度及软化点时，增加渣的流动性，保证足够渣耗。但过量的加入又会生成难熔的方镁石。适量加入量根据碱度而定，一般控制在6％左右。(4)保护渣熔融特性研究。随着拉速的提高，保护渣消耗量下降，从而带来一系列的不良后果。良好的保护渣应具有较快的熔化速度及拉速变化较大的惰况下仍然能维持足够的渣耗的特征。因此要求用于高速连铸的保护渣应具有较快的熔化速度，合理的熔融特性，以保证足够的熔渣层厚度，满足充填到结晶器与外坯壳间渣膜消耗的需要。本研究采用炭黑加石墨混合配炭万法，来实现上述要求，炭黑的分散度较大，着火较低，在较低温度下可充分发挥隔离基料粒子的作用。石墨着火点较高，在高温下作为骨架粒子较为适宜。利用混合配碳的方法能有效地控制促护渣的熔融特性，使其在相对宽的温度范围内保持较稳定的熔融特性，从而满足高拉速及拉速变化较大的连铸需要。通过研究不同的混合配碳方法，得出了满足要求的配炭方式。(5)在薄板坯连铸结晶器保护渣基础研究的基础上，本研究划对适应珠江钢厂拉速为4-7m/min，钢种为Q195、Q235、16Mn的薄板坯连铸结晶器保护渣进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＣＳＰ薄板坯连铸结晶器保护渣，包括熔化剂，碳酸钾，膨润土，石英，碳黑，增碳剂，粘结剂，其特征是所述的熔化剂中Ｌｉ↓［２］Ｏ重量百分含量为１．０～２．５％，ＢａＯ重量百分含量为９％以内。ＭｇＯ重量百分含量为３．０～６．０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王中丙，徐志如，范胜标，张振彪，柴毅忠，唐萍，李书成，李宏，
申请(专利权)人：广州珠江钢铁有限责任公司，河南省西峡县保护材料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]