[发明专利]超薄板坯低碳钢专用连铸结晶器保护渣及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域中低碳钢超薄板坯连铸用冶金辅料产品，具体涉及一种超薄板坯低碳钢专用连铸结晶器保护渣及其生产工艺，适应于超薄板坯连铸(CSP)专用的预熔型结晶保护渣技术。

背景技术

低碳钢超薄板坯连铸连轧以其生产工艺流程短、连铸与轧钢工艺的衔接紧密、最大限度的节约能源、环境污染小、金属收得率高、从钢水到成材周期短、技术经济效益显著等优势，迅速在世界冶金领域酝酿一场新的技术变革。

自98年国内邯钢、珠钢、包钢联合引进CSP生产工艺至今，已近五年，但CSP的优势在我国并未得以真正体现。总结起来，大致有以下几方面原因：1、管理(生产、工艺、质量等方面)达不到要求；2、产量达产周期长；如：珠钢和包钢到目前为止，单流年产量还未达到100万吨的设计目标；3、生产和材料成本居高不下；4、产品的质量达不到要求；第3、4项相对比较关键，也是CSP优势不能得以充分体现的一个重要环节。

经过分析：其中有一个重要的原因是：大部分原材料依赖进口，是造成成本居高不下的一个直接原因：其中预熔型连铸结晶器保护渣是其中一个重要的方面。2000年左右，有部分国产保护渣厂家，开始进行薄板坯保护渣的研究并申请了专利，虽然使钢厂在结晶器保护渣成本方面有所降低，但是铸坯的质量(裂纹率、夹杂率大大增加)却越来越差。因而这给钢厂降低成本和产品质量提升造成了一对不可调和的矛盾。

低碳钢薄板坯连铸工艺的特点是：A、采用与常规结晶器形状完全不同的漏斗等特殊形状的结晶器；B、拉速高，通常为3～7m/min；约为常规板坯连铸造拉速的2～5倍；C、高拉速导致结晶器内热流较大，造成铸坯表面热裂纹的机率增加；D、水口呈扁平状，导致了水口钢流流速非常大，同时，结晶器内液面波动加剧，极易引起卷渣，导致铸坯的表面夹杂率增加；E、钢液在结晶器内停留时间缩短，渣耗量急剧下降，从而造成铸坯的润滑不良，摩擦力增大，极易引粘结漏钢。

针对以上原因，要想确保良好的铸坯质量和顺行的连铸工艺，必须在伸入式水口和结晶顺保护渣这两个方面做进一步的研究探讨工作。

低碳钢薄板坯连铸工艺发展至今已近二十年，水口是一种比较成熟的技术，所以解决问题的关键是提供一种合理的连铸结晶器保护渣。

目前，我国使用的进口低碳钢薄板坯连铸结晶器保护渣主要为德国的Metallurgica(珠钢)和Strollberg(邯钢和包钢)两家公司所产。其保护渣的特点是：碱度在0.85～1.00之间；熔点在1080～1120℃；粘度在0.10～0.15pa.s(1300℃)；结晶温度在1120～1160℃。在使用中，铸坯质量较好。但由于我国的连铸操作水平和工艺管理现状和外国相比，还存在一定差距，因此进口渣在我国的使用受到了一定的限制。

发明内容

本发明的目的是能提供一种适应我国现行薄板坯连续铸造工艺条件下既降低成本又能满足产品质量要求、润滑性能好、渣钢之间表面张力大(不易引起渣钢混杂，造成夹渣)、适宜的结晶温度(延缓传热)，减少热裂纹倾向的薄板坯连铸结晶器保护渣。

本发明的低碳钢薄板坯专用保护渣是由基料(预熔料)、助熔剂材料、碳质材料组成的，它们的重量百分比分别为：预熔料80-90，助熔剂材料8-15、碳质材料2-6；其中助熔剂材料包括有Li₂CO₃、K₂CO₃、MnCO₃和NaF，所述Li₂CO₃、K₂CO₃、MnCO₃和NaF在保护渣中的重量百分比分别为2.5-7.4％，0.73-4.4％，1.6-8.1％，4.0-8.0％。

本发明采取的生产工艺包括两大部分：

其中预熔料生产工艺如下：将各种合格原材料硅灰石、萤石、石灰石和玻璃块破碎至规定粒度，然后各种原材料按3∶2∶2∶3的比例混匀，进行计量配料，按500kg每作入炉预熔，出炉后立即进行水淬，风干或烘干后，再倒大堆分层平铺，平铺直取磨料至300目全通过，然后气化入预熔料仓；

低碳钢薄板坯专用保护渣生产工艺如下：将合格的基料(预熔料)、助熔剂材料、碳质材料气化入料仓，然后依据低碳钢薄板坯专用保护渣所述的配比，按6T每作进行微机配料，再入搅拌机搅拌，取半成品检测，待合格后，入球磨机干磨，入水磨机磨细并造浆，提料喷雾造粒，产品检测，合格品包装入库。