CSP薄板坯連鑄結晶器保護渣制造技術

本發(fā)明專利技術涉及ＣＳＰ薄板坯連鑄結晶器保護渣，克服現(xiàn)有技術從薄板坯連鑄過程中渣耗急劇下降，造成潤滑不良和傳熱不均，造成粘結漏鋼和鑄坯表面質量差。包括熔化劑，碳酸鉀，膨潤土，石英，碳黑，增碳劑，粘結劑；熔化劑中Ｌｉ＃－［２］Ｏ，ＢａＯ，ＭｇＯ重量百分含量分別為１．０～２．５％，９％以內，３．０～６．０％。具有鋪展性、熔化性、保溫性能良好，窄面渣膜形成、拔熱量穩(wěn)定性方面好，玻璃性好，防止粘結性漏鋼，鑄坯表面少見夾渣，裹渣現(xiàn)象，使鋼板表面平滑光亮。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及冶金輔料，特別是CSP薄板坯連鑄結晶器保護渣。連續(xù)鑄鋼技術的發(fā)展趨勢，是實現(xiàn)連鑄與軋鋼工藝的銜接，使“鑄”與“軋”更緊密地結合起來，實現(xiàn)最短的生產(chǎn)工藝流程，最大限度的節(jié)約能源和減少環(huán)境污染，提高金屬收得率，縮短從鋼水到成材的生產(chǎn)周期，獲得盡可能高的技術經(jīng)濟效益。在這一大趨勢一下，鋼鐵生產(chǎn)技術正在醞釀一場新的技術變革，首當其沖的是板帶材生產(chǎn)領域，人們普遍認為這是冶金技術中的“高新技術”領域，引起了國際鋼鐵界的廣泛關注一1986年德國施羅曼西馬克(SMS)公司在自己的立彎式試驗機上，采用漏斗形結晶器成功的澆鑄出了50mm×1600mm薄板坯后，于1989年為美國紐柯(Nucor)公司建成并投產(chǎn)了世界第一條生產(chǎn)板帶材的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，稱之謂CSP帶鋼生產(chǎn)線。另外曼內斯曼德馬克(MDH)、奧鋼聯(lián)(voest)、意大利的達涅利(Daneili)等公司，也在從事這方而的開發(fā)研究丁作。薄板坯連鑄連軋技術的發(fā)展正處在方興未艾之時，是國際冶金界普遍矚目的技術。我國也不例外，從七五開始，我國依靠自己力量就進行薄板坯連鑄技術的開發(fā)研究，建成了漏斗型和等截面型兩臺薄板坯連鑄試驗機組，成功的澆出了薄板坯，但拉坯速度和鑄坯質量還有待據(jù)高，實現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)仍有一段距離。我國雖然引進了CSP技術，但必要的輔助材料、備品備件仍需從國外進口。從薄板坯連鑄發(fā)展來看，一直困擾冶金學者的中要問題是因高速連鑄的高拉速使結晶器中的熱流及摩擦力增大；水口處鋼液流速增大，結晶器處的鋼液面波動加劇；鋼液在結晶器中停留時間短，坯殼厚度變薄；渣耗急劇下降，造成潤滑不良和傳熱不均等原因，造成從常速連鑄到高速連鑄常常遇到兩大難題——粘結漏鋼和鑄坯表面質量差。這主要與結晶器的內腔形狀以及與之相適應的伸入式水口結構和保護渣的選擇有關，因此，對薄板坯連鑄結晶器內腔形狀的設計，伸入式水口結構尺寸和適應的結晶器保護渣的研究，是目前實現(xiàn)薄板坯連鑄工藝的重要前提。本專利技術的目的是提一種實現(xiàn)SCP連鑄連軋生產(chǎn)工藝相配套的快速供應，解決高速連鑄中的粘結漏鋼和鑄坯表面質量差問題的CSP薄板坯連鑄結晶器保護渣。為實現(xiàn)本專利技術的目的，所述的CSP薄板坯連鑄結晶器保護渣，包括熔化劑，碳酸鉀，膨潤土，石英，碳黑，增碳劑，粘結劑，其特征是所述的熔化劑中Li2O重量百分含量為1.0～2.5％，BaO重量百分含量為9％以內。MgO重量百分含量為3.0～6.0％。下面通過實施例，對本專利技術作進一步詳述為實現(xiàn)本專利技術的目的，所述的CSP薄板坯連鑄結晶器保護渣包括熔化劑，碳酸鉀，膨潤土，石英，碳黑，增碳劑，粘結劑，其重量百分含量分別為82％，3％，4％，6％，1％，2％，2％。所述的熔化劑中Li2O重量百分含量為1.0～2.5％，BaO重量百分含量為9％以內。MgO重量百分含量為3.0～6.0％。所述的BaO重量百分含量為3.0～6.0％。首先，本專利技術對國內外不同鑄速板坯連鑄保護渣物性進行了對比，總結出薄板坯連鑄保護渣有如下特點；(1)較低的粘度。(2)較低的熔化溫度。(3)較低的結晶、軟化溫渡。(4)較快的熔化速度和合理的熔融特性。(5)較大的熔渣表面張力、合適的渣比重。(6)良好的玻璃性、合適的堿度、平緩的粘度溫度曲線。(7)合適的熱流密度。為滿足薄板坯連鑄保護渣的特點要求，又作了以下基礎研究；(1)常規(guī)熔劑的分析。常用連鑄保護渣基本上是采用CaF2、Na2O等助熔劑來降低保護渣的粘度和熔融溫度，實踐證明此方法是有效的。但若進一步降低粘度和熔融溫度，勢必加入更多的CaF2和Na2O。而渣中CaF2含量過高會引起槍晶石(3CaO.2SiO2.CaF2)等高熔點物的析出，破壞熔渣的玻璃性，使?jié)櫥瑮l件惡化。另外F-離子含量過高還會對浸入式水口造成嚴重侵蝕。Na2O屬網(wǎng)絡外體氧化物，能破壞硅酸鹽網(wǎng)絡結構，在保護渣中起降低熔融溫度和粘度的作用。但具有促進熔渣結晶化的傾向，加入最過高，熔渣中易析出霞石(Na2O.Al2O3，2SiO2)，對結晶器的潤滑不利，應限制其加入量。CaO辦屬網(wǎng)絡外體氧化物，可提高保護渣的堿度，明顯降低燃渣的粘度，并對吸收氧化物夾雜有利，高堿度的保護渣可提高溶解、吸收夾雜物的速度。但堿性液的粘度隨溫度變化較大，當冷卻到液相線溫度時，由于結晶能力強則不斷析出晶體，會嚴重破壞熔渣的玻璃性。通過實驗室基礎研究表明，為獲得結晶率合理、玻璃性好的薄板坯連鑄保護渣應控制合適的堿度、Na2O＜12％，CaF2＜20％。由此也說明要保證低熔點、低粘度的要求必須尋求其它熔劑。本專利技術擬在常規(guī)熔劑的基礎上配加Li2O、BaO、MgO等熔劑來實現(xiàn)薄板坯連鑄的要求。(1)Li2O對熔渣理化性能的影響。高速薄板坯連鑄得以實現(xiàn)的關鍵，就是起潤滑作用的保護渣能否在高速下保證基本的渣耗。研究結果表明，Li2O對降低熔渣的粘度、軟化及初晶析出溫度、提高渣的流動性及渣耗有明顯的作用。但Li2O作為一種堿性金屬網(wǎng)絡外體氧化物，其離子半徑特小，電了構型是1S2，原子核外電子排力弱，離子移動的位阻很小，結晶時離子的重組容易，因此，它的過量加入會增加渣的析晶率。為此本研究對Li2O在渣中的應用作了一系列研究，以定量得出加入量與理化性能的關系隨Li2O增加，熔渣熔化溫度和粘度大幅度降低，每增加1％，其熔化溫度降低60℃，粘度降低0.32泊。這說明Li2O對渣的軟化溫度、粘度影響大，能力強。但隨Li2O的增加，熔渣出現(xiàn)明顯的拐點，結晶率增加。因此須控制Li2O的加入量。并確定Li2O的加入可起到提高析晶率，降低熱流密度，降低熱裂紋傾向的作用。但晶體的析出溫度低于靠堿度增加產(chǎn)生的析晶溫渡，因而同樣的熱流密度條件下，熔渣的潤滑性高于高喊度狀況。靠Li2O來降低熱裂紋傾向，在高拉速下優(yōu)于高堿度渣的使用。(2)研究證明BaO的加入可降低熔渣的熔化溫度，起助熔劑的作用。適量的BaO加入有助于提高渣的玻璃化程度。另外渣中析出的結石量也隨BaO的增加有所減少。玻璃質中所出的結石少，渣的流動性和粘度得到改善。研究表明BaO的適宜加入量為＜9％。(3)研究表明保護渣中加入一定量MgO后，可使熔渣要保持相同粘度及軟化點時，增加渣的流動性，保證足夠渣耗。但過量的加入又會生成難熔的方鎂石。適量加入量根據(jù)堿度而定，一般控制在6％左右。(4)保護渣熔融特性研究。隨著拉速的提高，保護渣消耗量下降，從而帶來一系列的不良后果。良好的保護渣應具有較快的熔化速度及拉速變化較大的惰況下仍然能維持足夠的渣耗的特征。因此要求用于高速連鑄的保護渣應具有較快的熔化速度，合理的熔融特性，以保證足夠的熔渣層厚度，滿足充填到結晶器與外坯殼間渣膜消耗的需要。本研究采用炭黑加石墨混合配炭萬法，來實現(xiàn)上述要求，炭黑的分散度較大，著火較低，在較低溫度下可充分發(fā)揮隔離基料粒子的作用。石墨著火點較高，在高溫下作為骨架粒子較為適宜。利用混合配碳的方法能有效地控制促護渣的熔融特性，使其在相對寬的溫度范圍內保持較穩(wěn)定的熔融特性，從而滿足高拉速及拉速變化較大的連鑄需要。通過研究不同的混合配碳方法，得出了滿足要求的配炭方式。(5)在薄板坯連鑄結晶器保護渣基礎研究的基礎上，本研究劃對適應珠江鋼廠拉速為4-7m/min，鋼種為Q195、Q235、16Mn的薄板坯連鑄結晶器保護渣進本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種ＣＳＰ薄板坯連鑄結晶器保護渣，包括熔化劑，碳酸鉀，膨潤土，石英，碳黑，增碳劑，粘結劑，其特征是所述的熔化劑中Ｌｉ↓［２］Ｏ重量百分含量為１．０～２．５％，ＢａＯ重量百分含量為９％以內。ＭｇＯ重量百分含量為３．０～６．０％。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王中丙，徐志如，范勝標，張振彪，柴毅忠，唐萍，李書成，李宏，
申請(專利權)人：廣州珠江鋼鐵有限責任公司，河南省西峽縣保護材料集團有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：81[中國|廣州]