一種連鑄保護渣及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種連鑄保護渣，所述保護渣含有含鈣化合物、含硅化合物和含鋁化合物，其中，該保護渣還含有添加劑，所述添加劑選自使所述保護渣的熔點和熔融狀態下的粘度降低的化合物中的一種或幾種，所述添加劑的用量使所述保護渣的熔點降低至１１６０－１２６０℃，１３００℃下的粘度降低至大于０．４Ｐａ.Ｓ至０．８Ｐａ.Ｓ；并且以氧化物計，所述保護渣中含鈣化合物與含硅化合物的重量比為０．７－１，含鋁化合物與含鈣化合物的重量比為０．１５－０．５。與現有的連鑄保護渣相比，本發明專利技術提供的連鑄保護渣能有效減少鑄坯表面的縱裂紋、橫裂紋和皮下網狀裂紋，而且鑄坯軋制后的鋼材成品的起層缺陷率較低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是關于。
技術介紹
含釩高氮鋼鋼種成分中Cu、 Cr、 Ni、 Al、 V、 N元素的含量較高，并且 碳含量也恰好處在包晶反應區內，獨特的成分決定了該鋼種的澆鑄難度，如 鋼中、 、 、 、 、 和對鑄坯表面質量和皮下質量影響 較大，尤其含釩含鋁高氮鋼，高溫下固溶的、 在溫度降低時以A1N、 V(CN)形式在奧氏體晶界呈動態析出或靜態析出，增加應力集中源和裂紋敏 感性，弧形鑄機鑄坯矯直時，內弧受到張應力，由于存在振痕的缺口效應， 因此產生的應力集中，加速了裂紋的形成和擴展。因此，釆用連鑄生產含釩 高氮高強耐候鋼時不僅鑄坯表面易產生縱裂紋和橫裂紋，而且鑄坯皮下極易 產生網狀裂紋。由于鑄坯上產生的縱裂紋、橫裂紋和皮下網狀裂紋在生產中 難以清理，因此在帶缺陷的鑄坯上軋制后，鑄坯軋制后的鋼材成品的表面會 產生起層缺陷，使產品合格率僅達到40-60。％。因此，連鑄工序是生產優質 含釩高氮高強耐候鋼的關鍵環節，研究開發與含釩高氮高強耐候鋼相適應的 連鑄保護渣是提高鑄坯質量的核心技術之一。王謙在《鋼鐵》雜志第38巻第4期第23-26頁中報道了重鋼通過控制 保護渣結晶性能，使16Mn系列高強度低合金鋼鑄坯表面微裂紋由22%降低 至1.0%以下。所述連鑄保護渣組成為CaO為41.18重量X， Si02為36.48 重量％， ^203為1.50重量％， Fe203為0.54重量％， MgO為5.62重量X， F-為4.50重量％ ， Na20+K20為8.80重量％ ， CaO/Si02為1.13， Al203/CaO 為0.04;或者CaO為42.47重量％, Si02為38.24重量％ ，八1203為1.50重量％， Fe203為0.54重量％， MgO為5.62重量X， F為5.40重量X， Na20 +K20為9.90重量％， C為8.43重量％， CaO/Si02為1.11， Al203/CaO為 0.035;或者CaO為30.04重量％， Si02為31.82重量％ ，八1203為0.21重量 %， MgO為4.35重量X， F為2.25重量X， Na20+K20為4.40重量％ ， C 為8.43重量％, CaO/Si02為0.94， Al203/CaO為0.007;或者CaO為30.97 重量％， Si02為34.04重量％，八1203為0.18重量％， MgO為3.48重量°% ， F為4.05重量X， Na20+K20為6.05重量°%， C為8.43重量X， CaO/Si02 比值為0.91， Al203/CaO為0.006。在上述研究中強調了連鑄保護渣對鑄坯質量的重要影響，通過使用新的 連鑄保護渣，鑄坯表面質量有了明顯改善，但其研究中的連鑄保護渣適用的 鋼種不含釩，且氮含量、鋁含量較低，因此上述研究中的連鑄保護渣適用的 鋼種的鑄坯表面不易產生橫裂紋和皮下網狀裂紋，將上述研究中的連鑄保護 渣用于易產生橫裂紋和皮下網狀裂紋的鋼種中，例如使用于含釩高氮鋼中 時，發現上述研究中的連鑄保護渣減少鑄坯表面的縱裂紋的效果較差，而且 不能減少鑄坯表面的橫裂紋和皮下網狀裂紋。因此，鑄坯軋制后的鋼材成品 的起層缺陷率較高。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了克服現有的連鑄保護渣減少鑄坯表面的縱裂紋的 作用較差，而且不能減少鑄坯表面的橫裂紋和皮下網狀裂紋而導致鑄坯軋制 后的鋼材成品的起層缺陷率較高的缺陷，提供一種能有效減少鑄坯表面的縱 裂紋、橫裂紋和皮下網狀裂紋從而鑄坯軋制后的鋼材成品的起層缺陷率較低 的連鑄保護渣。本專利技術提供了一種連鑄保護渣，所述保護渣含有含鈣化合物、含硅化合 物和含鋁化合物，其中，該保護渣還含有添加劑，所述添加劑選自使所述保護渣的熔點和熔融狀態下的粘度降低的化合物中的一種或幾種，所述添加劑的用量使所述保護渣的熔點降低至1160-1260°C， 130(TC下的粘度降低至大 于0.4 P&S至0.8 Pa'S;并且以氧化物計，所述保護渣中含鈣化合物與含硅 化合物的重量比為0.7-1，含鋁化合物與含鈣化合物的重量比為0.15-0.5。本專利技術提供了一種連鑄保護渣的制備方法，該方法包括將含鈣化合物、 含硅化合物和含鋁化合物混合均勻，其中，該方法還包括加入添加劑，所述 添加劑選自使所述保護渣的熔點和熔融狀態下的粘度降低的化合物中的一 種或幾種，所述添加劑的用量使所述保護渣的熔點降低至1160-1260°C， 1300 。C下的粘度降低至大于0.4 Pa'S至0.8 Pa'S;并且以氧化物計，所述保護渣 中含鈣化合物與含硅化合物的重量比為0.7-1，含鋁化合物與含鈣化合物的 重量比為0.15-0.5。與現有的連鑄保護渣減少鑄坯表面的縱裂紋的效果較差，而且不能減少 鑄坯表面的橫裂紋和皮下網狀裂紋相比，本專利技術提供的連鑄保護渣能有效減 少鑄坯表面的縱裂紋、橫裂紋和皮下網狀裂紋，因此鑄坯軋制后的鋼材成品 的起層缺陷率較低。并且，本專利技術優選使用半補強碳黑、耐磨碳黑、中超碳黑、石墨、焦炭 和增碳劑中的兩種或兩種以上作為碳素材料，進一步優選所述碳來源于半補 強碳黑、耐磨碳黑、中超碳黑中的至少兩種與石墨、焦炭和增碳劑中的至少 一種的混合物，以碳的總量為基準，以碳原子計，所述半補強碳黑、耐磨碳 黑、中超碳黑的總量為30-50重量％，所述石墨、焦炭和增碳劑的總量為50-70 重量％。這樣的組成的連鑄保護渣的液渣層厚度不僅可控制在10-15毫米內， 且厚度穩定，基本不隨鑄機拉速的提高而降低，這有利于鑄坯質量的控制， 即可以進一步減少鑄坯的縱裂紋和皮下裂紋，因此鑄坯軋制后的鋼材成品的 起層缺陷率進一步降低；更重要的是，采用本專利技術提供的碳作為碳素材料時， 結晶器狀態好，即在每澆鑄100噸含釩高氮鋼的過程中，結晶器中沒有渣條和渣團，因此可以提高澆鑄鋼時的操作安全性。而現有的保護澄中采用碳黑 或石墨等單一的碳作為碳素材料，這樣的連鑄保護渣在結晶器中形成的液渣層的厚度雖也可控制在10-15毫米，但其厚度不穩定，隨鑄機拉速的提高， 其厚度變薄，甚至低至8毫米，不利于鑄坯質量的控制，即鑄坯易產生縱裂 紋和皮下裂紋，因此鑄坯軋制后的鋼材成品的起層缺陷率相對較高；更重要 的是，采用單一的碳作為碳素材料時，結晶器狀態很差，即在每澆鑄100噸 含釩高氮鋼的過程中，保護渣中渣條很多，且保護渣團聚嚴重導致渣團很多， 如不及時除去渣條和渣團，將會堵塞熔渣流入結晶器壁和鑄坯坯殼間的通 道，有漏鋼的危險。本專利技術提供的連鑄保護渣適用于澆鑄時鑄坯表面會產生縱裂紋、橫裂紋 和皮下網狀裂紋中的一種或幾種的耐候鋼、高氮鋼等鋼種，更適用于澆鑄時 鑄坯表面會同時產生縱裂紋、橫裂紋和皮下網狀裂紋的含釩高氮鋼，特別適 用于澆鑄時鑄坯表面會同時產生縱裂紋、橫裂紋和皮下網狀裂紋的連鑄方坯 含釩高碳鋼。具體實施例方式本專利技術提供了一種連鑄保護渣，所述保護渣含有含鈣化合物、含硅化合 物和含鋁化合物，其中，該保護渣還含有添加劑，所述添加劑選自使所述保 護渣的熔點和熔融狀態下的粘度降低的化合物中的一種或幾種，所述添加劑 的用量使所述保護渣的熔點降低至1160-1260°C， 130(TC下的粘度降低至大 于0.4Pa.S至0.8 Pa.S;并且以氧化物計，所述保護渣中含鈣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種連鑄保護渣，所述保護渣含有含鈣化合物、含硅化合物和含鋁化合物，其特征在于，該保護渣還含有添加劑，所述添加劑選自使所述保護渣的熔點和熔融狀態下的粘度降低的化合物中的一種或幾種，所述添加劑的用量使所述保護渣的熔點降低至１１６０－１２６０℃，１３００℃下的粘度降低至大于０．４Ｐａ.Ｓ至０．８Ｐａ.Ｓ；并且以氧化物計，所述保護渣中含鈣化合物與含硅化合物的重量比為０．７－１，含鋁化合物與含鈣化合物的重量比為０．１５－０．５。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾建華，吳國榮，陳永，楊素波，張均祥，李茂林，楊秀亮，陳靚，
申請(專利權)人：攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院，攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司，
類型：發明
國別省市：51[中國|四川]