一种连铸保护渣及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种连铸保护渣，所述保护渣含有含钙化合物、含硅化合物和含铝化合物，其中，该保护渣还含有添加剂，所述添加剂选自使所述保护渣的熔点和熔融状态下的粘度降低的化合物中的一种或几种，所述添加剂的用量使所述保护渣的熔点降低至１０７０－１１７０℃，１３００℃下的粘度降低至０．２－０．４Ｐａ.Ｓ；并且以氧化物计，所述保护渣中含钙化合物与含硅化合物的重量比为０．９５－１．１５，含铝化合物与含钙化合物的重量比为０．１５－０．５。与现有的连铸保护渣相比，本发明专利技术提供的连铸保护渣能有效减少铸坯表面的纵裂纹、横裂纹和皮下网状裂纹，而且铸坯轧制后的钢材成品的起层缺陷率较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于。
技术介绍
含钒高氮钢钢种成分中Cu、 Cr、 Ni、 Al、 V、 N元素的含量较高，并且 碳含量也恰好处在包晶反应区内，独特的成分决定了该钢种的浇铸难度，如 钢中、 、 、 、 、 和对铸坯表面质量和皮下质量影响 较大，尤其含钒含铝高氮钢，高温下固溶的、 在温度降低时以A1N、 V(CN)形式在奥氏体晶界呈动态析出或静态析出，增加应力集中源和裂纹敏 感性，弧形铸机铸坯矫直时，内弧受到张应力，由于存在振痕的缺口效应， 因此产生的应力集中，加速了裂纹的形成和扩展。因此，采用连铸生产含钒 高氮高强耐候钢时不仅铸坯表面易产生纵裂纹和横裂纹，而且铸坯皮下极易 产生网状裂纹。由于铸坯上产生的纵裂纹、横裂纹和皮下网状裂纹在生产中 难以清理，因此在带缺陷的铸坯上轧制后，铸坯轧制后的钢材成品的表面会 产生起层缺陷，使产品合格率仅达到40-60%。因此，连铸工序是生产优质 含钒高氮高强耐候钢的关键环节，研究开发与含钒高氮高强耐候钢相适应的 连铸保护渣是提高铸坯质量的核心技术之一。王谦在《钢铁》杂志第38巻第4期第23-26页中报道了重钢通过控制 保护渣结晶性能，使16Mn系列高强度低合金钢铸坯表面微裂纹由22%降低 至1.0%以下。所述连铸保护渣组成为CaO为41.18重量％， SiCb为36.48 重量％,八1203为1.50重量％， Fe203为0.54重量％， MgO为5.62重量X， F为4.50重量％ ，Na20+K20为8.80重量％ ， CaO/Si02比值为1.13 ， Al203/CaO 为0.04;或者CaO为42.47重量％， Si02为38.24重量％ ，八1203为1.50重量％， Fe203为0.54重量％， MgO为5.62重量X， F为5.40重量X， Na20 +&0为9.90重量％， C为8.43重量X， CaO/Si02比值为1.11 ， Al203/CaO 为0.035;或者CaO为30.04重量％， Si02为31.82重量％ ，八1203为0.21重 量％， MgO为4.35重量X， F'为2.25重量^， Na20+K20为4.40重量％ ， C为8.43重量X， CaO/Si02比值为0.94， Al203/CaO为0.007;或者CaO为 30.97重量％， Si02为34.04重量％， A1203为0.18重量％， MgO为3.48重 量％ ， F为4.05重量％ ， Na20+K20为6.05重量％ ， C为8.43重量％ ， CaO/Si02 比值为0.91， Al203/CaO为0.006。在上述研究中强调了连铸保护渣对铸坯质量的重要影响，通过使用新的 连铸保护渣，铸坯表面质量有了明显改善，但其研究中的连铸保护渣适用的 钢种不含钒，且氮含量、铝含量较低，因此上述研究中的连铸保护渣适用的 钢种的铸坯表面不易产生横裂纹和皮下网状裂纹，将上述研究中的连铸保护 渣用于易产生横裂纹和皮下网状裂纹的钢种中，例如使用于含钒高氮钢中 时，发现上述研究中的连铸保护渣减少铸坯表面的纵裂纹的效果较差，而且 不能减少铸坯表面的横裂纹和皮下网状裂纹。因此，铸坯轧制后的钢材成品 的起层缺陷率较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的连铸保护渣减少铸坯表面的纵裂纹的 作用较差，而且不能减少铸坯表面的横裂纹和皮下网状裂纹而导致铸坯轧制 后的钢材成品的起层缺陷率较高的缺陷，提供一种能有效减少铸坯表面的纵 裂纹、横裂纹和皮下网状裂纹从而铸坯轧制后的钢材成品的起层缺陷率较低 的连铸保护渣。本专利技术提供了一种连铸保护渣，所述保护渣含有含钙化合物、含硅化合 物和含铝化合物，其中，该保护渣还含有添加剂，所述添加剂选自使所述保护渣的熔点和熔融状态下的粘度降低的化合物中的一种或几种，所述添加剂的用量使所述保护渣的熔点降低至1070-1170°C， 1300'C下的粘度降低至 0.2-0.4 Pa.S，并且以氧化物计，所述保护渣中含钙化合物与含硅化合物的重 量比为0.95-1.15，含铝化合物与含钙化合物的重量比为0.15-0.5。本专利技术提供了 一种连铸保护渣的制备方法，该方法包括将含钙化合物、 含硅化合物和含铝化合物混合均匀，其中，该方法还包括加入添加剂，所述 添加剂选自使所述保护渣的熔点和熔融状态下的粘度降低的化合物中的一 种或几种，所述添加剂的用量使所述保护渣的熔点降低至1070-1170°C， 1300 "C下的粘度降低至0.2-0.4 Pa，S;并且以氧化物计，所述保护渣中含钙化合物 与含硅化合物的重量比为0.95-1.15，含铝化合物与含钙化合物的重量比为 0.15-0.5。与现有的连铸保护渣减少铸坯表面的纵裂纹的效果较差，而且不能减少 铸坯表面的横裂纹和皮下网状裂纹相比，本专利技术提供的连铸保护渣能有效减 少铸坯表面的纵裂纹、横裂纹和皮下网状裂纹，因此铸坯轧制后的钢材成品 的起层缺陷率较低。并且，本专利技术优选使用半补强碳黑、石墨、焦炭和增碳剂中的一种或几 种与占总碳量50-60重量％的中超碳黑的混合物作为碳素材料，这样的组成 的连铸保护渣的液渣层厚度不仅可控制在10-15毫米内，且厚度稳定，基本 不随铸机拉速的提高而降低，这有利于铸坯质量的控制，即可以进一步减少 铸坯的纵裂纹和皮下裂纹，因此铸坯轧制后的钢材成品的起层缺陷率进一步 降低；更重要的是，采用本专利技术提供的碳作为碳素材料时，结晶器状态好， 即在每浇铸100吨含钒高氮钢的过程中，结晶器中没有渣条和渣团，因此可 以提高浇铸钢时的操作安全性。而现有的保护渣中采用碳黑或石墨等单一的 碳作为碳素材料，这样的连铸保护渣在结晶器中形成的液渣层的厚度虽也可 控制在10-15毫米，但其厚度不稳定，随铸机拉速的提高，其厚度变薄，甚至低至8毫米，不利于铸坯质量的控制，即铸坯易产生纵裂纹和皮下裂纹， 因此铸坯轧制后的钢材成品的起层缺陷率相对较高；更重要的是，采用单一 的碳作为碳素材料时，结晶器状态很差，即在每浇铸ioo吨含钒高氮钢的过 程中，保护渣中渣条很多，且保护渣团聚严重导致渣团很多，如不及时除去 渣条和渣团，将会堵塞熔渣流入结晶器壁和铸坯坯壳间的通道，有漏钢的危 险。本专利技术提供的连铸保护渣适用于浇铸时铸坯表面会产生纵裂纹、横裂纹 和皮下网状裂纹中的一种或几种的耐候钢、高氮钢等钢种，更适用于浇铸时 铸坯表面会同时产生纵裂纹、横裂纹和皮下网状裂纹的含钒高氮钢，特别适 用于浇铸时铸坯表面会同时产生纵裂纹、横裂纹和皮下网状裂纹的连铸板坯 含钒高碳钢。具体实施例方式本专利技术提供了一种连铸保护渣，所述保护渣含有含钙化合物、含硅化合 物和含铝化合物，其中，该保护渣还含有添加剂，所述添加剂选自使所述保 护渣的熔点和烙融状态下的粘度降低的化合物中的一种或几种，所述添加剂 的用量使所述保护渣的熔点降低至1070-1170°C， 130(TC下的粘度降低至 0.2-0.4 Pa，S，并且以氧化物计，所述保护渣中含钙化合物与含硅化合物的重 量比为0.95-1.15，含铝化合物与含钙化合物的重量比为0.15-0.5。根据本专利技术，只要保证连铸保护渣的熔点、130(TC下的粘度以及以重量 计，所述含钙化合物与含硅化合物的重量比和含铝化合物与含钙化合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连铸保护渣，所述保护渣含有含钙化合物、含硅化合物和含铝化合物，其特征在于，该保护渣还含有添加剂，所述添加剂选自使所述保护渣的熔点和熔融状态下的粘度降低的化合物中的一种或几种，所述添加剂的用量使所述保护渣的熔点降低至１０７０－１１７０℃，１３００℃下的粘度降低至０．２－０．４Ｐａ.Ｓ；并且以氧化物计，所述保护渣中含钙化合物与含硅化合物的重量比为０．９５－１．１５，含铝化合物与含钙化合物的重量比为０．１５－０．５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永，李茂林，唐生斌，吴国荣，杨素波，杨秀亮，曾建华，张均祥，周伟，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院，攀枝花新钢钒股份有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]