钢连铸用的铸型保护粉料以及钢的连铸方法技术

本发明专利技术的一个目的是提供一种用于钢的连铸的铸型保护粉料，其氟含量小，能进行稳定的铸造，用于减小连铸设备的腐蚀并降低废水中的氟浓度，以及一种使用所述铸型保护粉料的钢的连铸方法。本发明专利技术的钢的连铸用的铸型保护粉料特征在于其化学组成包括２５－７０ｗｔ％的ＳｉＯ↓［２］、１０－５０ｗｔ％的ＣａＯ、不超过２０ｗｔ％的ＭｇＯ、０－２ｗｔ％的Ｆ作为不可避免的杂质，其中，所述熔融铸型保护粉料的粘度在１，３００℃的熔融态不小于４泊。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于钢的连铸的铸型保护粉料，以及一种用可以大大抑制连铸设备腐蚀、减少废水中的氟含量的所述铸型保护粉料进行连铸的方法，该方法可以用较低的消耗实现稳定的铸钢过程。在结晶器内部的钢水表面添加的铸型保护粉料通过来自所述钢水的热量熔化，形成一种熔融的渣层，进一步流入所述结晶器和凝固的壳层之间的空隙中被消耗掉。此时所述铸型保护粉料所起的一些主要作用是(1)在所述结晶器和所述凝固壳层之间的润滑；(2)进到所述钢水表面的夹杂的溶解和吸收；(3)防止重新氧化，以及所述钢水的隔热；(4)控制从所述固化壳层的散热速度。考虑到第(1)和(2)点，重要的是控制所述铸型保护粉料的软化点、粘度等，并确定所述化学组成。考虑到第(3)点，重要的因素是熔化速率和粉料特性，如松装比重和铺展性，这主要由含碳物质控制。考虑到第(4)点，必须控制结晶温度等并且确定化学组成是至关重要的。一种典型的铸型保护粉料含有碱性材料、硅酸盐水泥、合成硅酸钙、硅灰石、高炉炉渣、黄磷炉渣、硅酸二钙(2CaO·SiO2)等，如果必要，还含有含硅物质，用于控制碱性和粉料特性(如松装密度)。而且，它一般含有助熔剂物质，如氟化物，包括萤石、冰晶石、氟化镁等，作为控制熔融特性(如软化点和粘度)的缓和剂，和含碳物质，如碳酸盐包括碳酸钠、碳酸锂、碳酸锶、碳酸钡等作为控制造渣的熔化速度的缓和剂。至于化学组成，一种铸型保护粉料含有SiO2和CaO作为主要成分，并含有Al2O3、MgO、BaO、SrO、Li2O、Na2O、F、MnO、B2O3等。在所述铸型保护粉料的作用中，熔渣薄膜中的枪晶石晶体(3CaO·2SiO2．CaF2)的作用是关于第(4)点起明显作用的，控制从凝固壳层的散热。因此，枪晶石的组成元素氟是控制散热的必要成分。尤其是在趋于引起铸板坯断裂的铸钢情况下，例如亚包晶钢，在所述铸型保护粉料中，氟所起的作用是重要的。为了在结晶器中获得慢速冷却和均匀散热，所述铸型保护粉料必须具有高的结晶温度。因此，典型的铸型保护粉料的组成包括高的氟含量。氟还起到重要的粘度控制和结晶温度控制作用。由于几乎所有目前使用的铸型保护粉料特意含有加入其中的作为助熔剂的氟化物，如CaF2、NaF和NaAiF6，所以氟包含于其中，它们有下列问题。当铸型保护粉料与钢水接触时，所述铸型保护粉料融化，然后流入在铸板坯与结晶器之间的空隙中作为待消耗的润滑剂；但是，由于它含有氟，所以当它与所述结晶器底部的二次冷却水接触时存在问题，通过氟与水之间的反应产生氢氟酸(HF)，降低了冷却水的PH值。因此在连铸设备周围与所述冷却水接触的部分产生腐蚀，尤其是用金属制成的结构件，如结晶器、辊子、管道、水口等。此外，必须中和废弃的冷却水。另外，氟涉及环境问题，必须调整其在废水中的浓度。而且，还存在含有许多氟的铸型保护粉料增大在浸入式水口的粉料内衬的溶失速度的问题。为了解决由氟引起的上述问题，例如在日本专利特许公开No．50-86423中提出了一种用于钢的连铸的添加剂，特征在于由10-50％的CaO、20-50％的SiO2、1-20％的Al2O3、0．1-10％的Fe2O3、1-20％的Na2O、1-15％的C、0．1-10％的K2O、0．1-5％的MgO、0．1-20％的B2O3(如果必要)，和其它杂质组成，并且具有粉料的形式。在日本专利公开No．51-132113中，提出一种用于钢的连铸的添加剂，特征在于由10-50％的CaO、20-50％的SiO2、1-20％的Al2O3、0．1-10％的Fe2O3、1-20％的Na2O、1-15％的C、0．1-10％的K2O、0．1-5％的MgO、0．1-10％的F(如果必要)、0．1-20％B2O3(如果必要)，0．5-10％的无机和有机粘合剂以及少量其它杂质组成，并且具有直径为0．1-5mm的颗粒形式。在日本专利公开No．56-29733中，提出一种用于铸板坯连铸的精炼剂，不含有任何氟化物，其组成包括20-45％的CaO、20-45％的SiO2、0．5-5％B2O3、3-15％Na2O+K2O+Li2O，其中，控制CaO／SiO2在0．8-1．2范围内。在日本专利特许公开No．51-67227中，提出了一种用于钢的铸造的助熔剂，由碱性材料、助熔剂、和造渣缓和剂组成，其熔融态的化学组成包括下列成分30-60wt％的SiO2、2-40wt％的CaO、1-28wt％的Al2O3、1-15wt％的碱金属氧化物、7-18wt％B2O3、5-15wt％的MnO、1-5wt％的FeO、0-17wt％的C。在日本专利特许公开No．51-93728中，提出了一种用于钢的连铸的助熔剂，由50-80重量份的SiO2-CaO-Al2O3三元系碱性材料、1-15重量份的碱金属化合物，1-15重量份的碳酸锰、一氧化锰、铁锰齐、氧化铁和钛铁矿中的至少一种，少于5重量份的含碳物质作为造渣缓和剂组成，并且不含氟化物。在日本专利特许公开No．58-125349中，提出了一种连铸结晶器添加剂，特征在于由30-40％的CaO、30-45％的SiO2、3-20％的Na2O、K2O、Li2O中的至少一种、总量为3-6％的碳，2-5％的Al2O3(如果必要)，其中，控制CaO和SiO2的复合比符合在CaO／SiO2=0．68-1．2范围内。在日本专利特许公开No．3-151146中，提出了一种在用于深拉的Al脱氧的超低碳钢的连铸中用的铸型保护粉料的组成，其总碳量为0．5-5．0％的碳、20．0-40．0％的SiO2、20．0-40．0％的CaO、O或不超过8．0％Al2O3、O或不超过10．0％的Na2O、O或不超过6．0％的MgO、O或不超过10．0的F、5．0-30．0％的B2O3、O或不超过12．0％的TiO2。该实例提出所述F含量为0。然而，根据该公开，实施例中所用的所有铸型保护粉料含有9．0％的F。同时，描述了在1，300℃时所述铸型保护粉料的粘度为1．0-1．3泊。在日本专利特许公开No．5-208250中，提出了一种钢的连铸用结晶器添加剂，特征在于其化学组成为30-45wt％的CaO、20-35wt％的SiO2、其中，CaO／SiO2重量比在1．25-2．0范围内，不超过8wt％的Al2O3、2-15wt％的B2O3、3-25wt％的Na2O、K2O、Li2O中的至少一种、1-10wt％的MgO、0．5-8wt％的含碳物质。在所述公开中，还提出了作为不可避免的杂质，氟的总量不超过1wt％。根据该公开中提出的实施例，所述结晶器添加剂在1，300℃的粘度为0．7-1．1泊，这是非常低的。然而，目前上述基本不含氟的铸型保护粉料还没有实用。这是由于使用基本不含氟的铸型保护粉料所遇到的问题；即对结晶器的散热有明显作用的枪晶石在熔渣薄膜中不结晶，因此造成从凝固壳层的散热不稳定。因此，提出预测有铸板坯断裂或拉漏的危险，阻碍了稳定的铸造操作。因此，基本不含氟的铸型保护粉料需要大量的助熔剂成分，如Na2O、K2O、MnO和B2O3，作为氟的替换组分，用于控制粘度。但是，在这种情况下，钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)和硅酸三钙(3CaO·SiO2)在高温下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钢的连铸的铸型保护粉料，特征在于其化学组成包括２５－７０ｗｔ％的ＳｉＯ↓［２］、１０－５０ｗｔ％的ＣａＯ、不超过２０ｗｔ％的ＭｇＯ、０－２ｗｔ％的Ｆ作为不可避免的杂质，其粘度在１，３００℃的熔融态不小于４。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森田明宏，尾本智昭，岩本行正，
申请(专利权)人：品川白炼瓦株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]