一種高鈉低氟連鑄保護(hù)渣，該保護(hù)渣以硅灰石、石灰石、石英砂、螢石、鋁釩土、碳酸錳、鎂砂、含水硼砂、工業(yè)用蘇打、碳酸鋰和碳質(zhì)材料為原材料配制而成，該保護(hù)渣的化學(xué)成分重量％滿足：３０％＜ＣａＯ＜３４％，３０％＜ＳｉＯ↓［２］＜３８％，１２％＜Ｎａ↓［２］Ｏ＜２５％，ＭｇＯ＜４％，ＭｎＯ＜８％，Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］＜４％，Ｌｉ↓［２］Ｏ＜１．５％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＜４％，Ｆ＜２％，４％＜Ｃ＜１０％，其余為雜質(zhì)。該保護(hù)渣中∑ＣａＯ與ＳｉＯ↓［２］的比值控制在０．８－１．１５之間，以保證保護(hù)渣熔體在高溫下不析出晶體，渣膜中的液渣能起到潤滑鑄坯的作用。本發(fā)明專利技術(shù)針對氟含量對環(huán)境和設(shè)備的不良影響，采用高鈉低氟連鑄保護(hù)渣，既能滿足裂紋敏感性鋼種連鑄保護(hù)渣傳熱和潤滑性能的協(xié)調(diào)控制要求，澆鑄出表面質(zhì)量優(yōu)良的鑄坯，又能減少空氣和二冷水中氟含量，從而減少空氣的污染，降低含氟水對設(shè)備的腐蝕。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及鋼水連續(xù)鑄鋼用結(jié)晶器保護(hù)渣，特別是一種高鈉低氟連鑄保護(hù)渣及其制 備工藝，屬于煉鋼及連鑄
技術(shù)介紹
在現(xiàn)代連鑄生產(chǎn)中，結(jié)晶器保護(hù)渣是一種關(guān)鍵的輔助材料，它們通常用石灰石、石英 砂、廢玻璃、硅灰石、水泥熟料、純堿、螢石、氟化鈉、碳酸鋰、石墨、炭黑等各種天然 礦石或化工產(chǎn)品為基本原材料，經(jīng)過預(yù)熔或機械混合及造粒生產(chǎn)制成成品保護(hù)渣。通過調(diào) 整保護(hù)渣中的CaO、 Si02、 A1203、 MgO、 Na20、 K20、 F、 Li20和C等化學(xué)成份或組元的 含量，以調(diào)節(jié)保護(hù)渣的熔化溫度、粘度、結(jié)晶性能、吸收夾雜能力、熔化速度、傳熱能力 等理化指標(biāo)，來實現(xiàn)對結(jié)晶器鋼液面絕熱保溫、防止鋼水的二次氧化、吸收鋼水中上浮至 彎月面的夾雜、填充于坯殼與結(jié)晶器壁之間形成渣膜以潤滑鑄坯并調(diào)節(jié)鑄坯向結(jié)晶器的傳 熱這樣一些基本功能。在鋼鐵冶金行業(yè)中，除電渣和過去使用的部分精煉渣外，許多連鑄保護(hù)渣是氟含量較 高的渣系。在常用冶金渣中加入氟，主要是降低渣系熔點和粘度，以改善熔渣與金屬或熔 渣與夾雜之間的反應(yīng)動力學(xué)條件，而保護(hù)渣中加入氟(常用螢石CaFr氟化鈉NaF、冰晶 石N^AlFe)，主要作用在于降低保護(hù)渣熔渣粘度；降低保護(hù)渣熔化溫度和凝固溫度；調(diào) 節(jié)保護(hù)渣結(jié)晶性能。雖然連鑄保護(hù)渣中氟對維持保護(hù)渣某些理化指標(biāo)具有重要作用，但保護(hù)渣在使用過程 中，氟的化合物會釋放到空氣或水中，直接危害人員身體健康和造成環(huán)境污染。從結(jié)晶器 下口出來的保護(hù)渣渣膜，在二冷水的作用下也會生成富含HF的酸性溶液，PH值"3 5， 呈酸性， 一方面加劇了連鑄設(shè)備的腐蝕，另一方面使得二冷水循環(huán)使用的化學(xué)處理費用增 高。盡管國內(nèi)外在無氟保護(hù)渣的開發(fā)和應(yīng)用方面取得了初步成功，但在進(jìn)一步的發(fā)展中卻 遇到了很大的障礙，集中表現(xiàn)在裂紋敏感的亞包晶鋼用保護(hù)渣無氟化后，無法獲得析晶 所需的槍晶石和鈉氟石礦相，為滿足析晶和控制傳熱的要求，在尋求替代槍晶石的傳熱特 性接近的新的礦相中，人們探索了新的結(jié)晶礦相，如鈣鋁黃長石(CaO.Al203.Si02),鈣 鈦礦(CaO.Ti02)等。但這類礦相析出溫度高或者析出后液渣的粘度特性惡化，鑄坯在結(jié)晶器內(nèi)發(fā)生粘結(jié)和漏鋼的幾率增大，或者析出晶體能力弱，為增大析晶能力弱，增加Li20 降低熔渣凝固溫度可部分緩解上述矛盾，但Li20資源少、價格貴，并且當(dāng)保護(hù)渣中Li20 含量高于2.5°/。后，析晶溫度反而有升高的趨勢，又重蹈粘結(jié)和漏鋼的覆轍。而通過CaO-Na20-Si02相圖發(fā)現(xiàn)，在某些區(qū)域存在xNa2OyCaOzSi02礦相，其析出溫度與槍晶石 3Ca02SKV2CaF2相當(dāng)，這些析出礦相由于同時消耗CaO和Si02，不會導(dǎo)致晶體析出后剩 余熔渣粘度特性和鑄坯潤滑狀況的惡化。在上述高鈉渣系范圍基礎(chǔ)上，通過調(diào)整其它外加 組元，可對其凝固和結(jié)晶特性進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。CN101096049公開了 "一種低污染型連鑄保護(hù)渣"，主要解決由于氟離子增加導(dǎo)致的連 鑄設(shè)備腐蝕以及后處理難度增加和處理成本上升的技術(shù)問題。該專利技術(shù)的技術(shù)方案為 一種 低污染型連鑄保護(hù)渣，其組成成分的重量百分配比為CaO: 28 35%， Si02: 28 34%， A1203: 3 7%， Na20: 8 13%， F: 3 5%， B203: 3 5%， Li20: 1 5%， MnO: 3 5%， MgO: 4 8%。控制氧化鈣和二氧化硅的重量比即CaO/Si02大于1，"污染成分指數(shù)" (8F%+ 1.2SiO2%+B2O3%+Al2O3%+MnO%)/(0.8CaO%+Na2O%+Li2O%+MgO%) ^2.4。它 既能有效地滿足保護(hù)渣的各項使用性能指標(biāo)，同時對冷卻水的污染程度控制在二級以下， 滿足了環(huán)保排放的要求。但是該專利技術(shù)中，氟含量仍達(dá)3 5%,氧化鋰含量達(dá)1 5%，氟 含量和氧化鋰含量仍然較高，尤其是氧化鋰達(dá)1 5%，因而存在成本較高的問題；其應(yīng)用 對象并不涉及裂紋敏感性鋼種。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本專利技術(shù)的目的是提供一種針對裂紋敏感性鋼種開發(fā) 的，具有良好的潤滑鑄坯和控制傳熱特性，還可避免造成環(huán)境污染和連鑄設(shè)備腐蝕的高鈉低氟連鑄保護(hù)渣。本專利技術(shù)的另一個目的是提供制備所述高鈉低氟連鑄保護(hù)渣的方法。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案為 一種高鈉低氟連鑄保護(hù)渣，其特征在于，該 保護(hù)渣以硅灰石、石灰石、石英砂、螢石、鋁釩土、碳酸錳、鎂砂、含水硼砂、工業(yè)用蘇 打、碳酸鋰和碳質(zhì)材料為原材料配制而成，該保護(hù)渣的化學(xué)成分重量％為30°/。<CaO< 34°/。， 30%<SiO2<38o/。， 12%<Na20<25%， MgO<4。/。， MnO <8%， B203<4%， Li2O<1.50/0， Al203<4%， F<2%， 4%<C<10°/。；其余為雜質(zhì)。進(jìn)一步，該保護(hù)渣中i;CaO與Si02的比值控制在0.8-1.15之間，以保證保護(hù)渣熔體在 高溫下不析出晶體，渣膜中的液渣能起到潤滑鑄坯的作用。該保護(hù)渣中Na20的含量重量°/。為14%-22%，析出主要礦相為Na2OCaO3Si02、Na20'2CaO3Si02或Na2O2CaO2Si02，析晶溫度<1200"，空冷斷口晶體重量％為80%-100 %，凝固轉(zhuǎn)折溫度為1180°C-1250°C，以協(xié)調(diào)裂紋敏感性鋼種的潤滑和傳熱矛盾。 一種制備高鈉低氟連鑄保護(hù)渣的方法，其特征在于，包含如下步驟1) 檢測原材料硅灰石、石灰石、螢石、石英砂、碳酸鋰、含水硼砂、蘇打、鋁釩土、 碳酸錳、鎂砂及碳質(zhì)材料的化學(xué)成分含量；2) 根據(jù)保護(hù)渣化學(xué)成分滿足的條件，即30%<CaO<34%, 30%<SiO2 <38%, 12% <Na20<250/o， Mg0<4%, MnO <8%， B203<4%， Li20<1.5%， Al203<4%， F<2%， 40/o< C<10%，其余為雜質(zhì)，計算所需原材料的重量；3) 將上述按比例稱取的原材料在礦熱爐中熔化均勻，出爐后自然冷卻；4) 破碎加工到200目；5) 配加所需量的碳質(zhì)材料后，在精磨機中加入干料重量0.8-1.2倍的常溫水，以及干 料重量的2%的纖維素粘結(jié)劑，精磨30-60分鐘，制成料漿；6) 將步驟5)得到的漿料送入噴霧顆粒干燥塔內(nèi)干燥制粒，產(chǎn)品要求水分重量％小于 0.5%，粒度小于2mm，密封裝袋待用。相比現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)具有如下有益效果本專利技術(shù)針對氟含量對環(huán)境和設(shè)備的不良影響，采用高鈉低氟連鑄保護(hù)渣，既能滿足裂 紋敏感性鋼種連鑄保護(hù)渣傳熱和潤滑性能的協(xié)調(diào)控制要求，澆鑄出表面質(zhì)量優(yōu)良的鑄坯， 又能減少空氣和二冷水中氟含量，從而減少空氣的污染，降低含氟水對設(shè)備的腐蝕。附圖說明圖1是本專利技術(shù)一種連鑄保護(hù)渣的結(jié)晶礦相x衍射圖譜；圖2是本專利技術(shù)一種連鑄保護(hù)渣的析晶溫度(110rC和737'C)圖3是本專利技術(shù)連鑄保護(hù)渣的粘度一溫度曲線(轉(zhuǎn)折溫度為1234°C)圖。具體實施例方式一種高鈉低氟連鑄保護(hù)渣，其特征在于，該保護(hù)渣由硅灰石、石灰石、石英砂、螢石、 鋁釩土、碳酸錳、鎂本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種高鈉低氟連鑄保護(hù)渣，其特征在于，該保護(hù)渣以硅灰石、石灰石、石英砂、螢石、鋁釩土、碳酸錳、鎂砂、含水硼砂、工業(yè)用蘇打、碳酸鋰和碳質(zhì)材料為原材料配制而成，該連鑄保護(hù)渣的化學(xué)成分重量％為：３０％＜ＣａＯ＜３４％，３０％＜ＳｉＯ↓［２］＜３８％，１２％＜Ｎａ↓［２］Ｏ＜２５％，ＭｇＯ＜４％，ＭｎＯ＜８％，Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］＜４％，Ｌｉ↓［２］Ｏ＜１．５％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＜４％，Ｆ＜２％，４％＜Ｃ＜１０％；其余為雜質(zhì)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王謙，何生平，李玉剛，
申請(專利權(quán))人：重慶大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：85[中國|重慶]
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