[发明专利]异型坯连铸结晶器用保护渣

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢水连铸结晶器用保护渣，特别是异型坯连铸结晶器用保 护渣。

背景技术

异型坯结晶器断面呈“H”型，形状复杂，结晶器钢水流场和结晶器内凝固 坯壳收缩方坯、板坯、圆坯结晶器不同，连铸过程对结晶器保护渣性能要求更 严格。为降低异型坯表面裂纹发生率，投产早期从德国进口保护渣，其化学成 分为：CaO 35-39％，SiO₂ 26-29％，Al₂O₃ 10-15％，F^-2-5％，R₂O(Na₂O+K₂O)2-6％，固定C 3-5％，其物理性能为，熔点1180-1250℃，粘度0.8-1.2Pa.s。该保护渣的特点 是高碱度、高粘度、高结晶温度。高碱度、高粘度、高结晶温度可以使保护渣 中结晶层变厚，可降低裂纹发生率。该保护渣碱度为1.2-1.5，平均达1.35， 由于该保护渣碱度过大，在使用过程中熔渣层过粘，影响保护渣的润滑及填充 性，容易发生坯壳与结晶器铜壁粘连，出现漏钢事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种异型坯连铸结晶器用保护渣，既能降 低连铸坯表面的裂纹率，又能改善保护渣的润滑及填充性，降低漏钢率。

为解决上述技术问题，本发明提供的异型坯连铸结晶器用保护渣，包括以 下重量百分比(％)的组分：CaO 32.0～34.5％，SiO₂ 25.5～27.8％，Al₂O₃ 10～12％， F^-0.5～3.5％，固定C 12～14％，R₂O 0.5～3.5％，挥发分10-12％。

本发明还包含2.0-3.5％的MnO。

本发明还包含1.0-2.5％的MgO。

下面具体说明本发明技术方案的内容：

本发明采取高粘度、高碱度、高熔点、高碳、高挥发分思路，很好地解决 了异型坯连铸过程中的粘结漏钢和铸坯表面裂纹问题。

提高碱度(CaO/SiO₂)可以提高保护渣的结晶率和结晶温度，增大渣膜中 结晶层的厚度，增大渣膜热阻，可降低铸坯表面裂纹率。经过研究发现，当碱 度等于1.15时结晶率可达30％；碱度等于1.28时，结晶率可达45％；当碱度大 于1.3时，超过45％，使得渣膜中结晶层过厚，玻璃体层过薄，铸坯润滑状况严 重恶化，导致漏钢事故的发生。保护渣碱度控制在1.15-1.28之间可使渣膜中 结晶层和玻璃体层比例合适。因本发明含有高挥发分和高固定碳，具有活跃结 晶器钢液面和保温作用，可消除高碱度带来的部分不利影响，本发明的碱度可 适当放宽至1.35，故本发明CaO控制在32.0-34.5％之间，SiO₂控制在 25.5-27.8％之间。本发明优先控制CaO在32.0-32.6％之间，SiO₂在25.5-27.8％ 之间或控制CaO在32.0-34.5％之间，SiO₂在26.9-27.8％之间。

提高粘度可使渣膜结晶层含有孔洞，降低热传导率，减少铸坯裂纹的发生。 经研究发现，粘度控制在0.85-1.15Pa.s之间，既能在结晶层中产生适量的孔 洞，与较厚的结晶层一起减低渣膜的传热速度，又不至于使渣膜过薄而发生漏 钢。由于碱度提高会减低粘度，为保证粘度可添加Al₂O₃，当Al₂O₃含量大于10％ 时可显著提高保护渣粘度，但Al₂O₃含量大于15.0％时，保护渣粘度过大会引起 漏钢。故Al₂O₃含量控制在10-12％。

结晶器中保护渣分三层，最上层为粉渣层，中间为烧结层，最下层为熔渣 层。保护渣开始熔化后，固体碳粒子与熔渣间存在较大的界面张力，固体碳粒 子不能被熔渣润湿，分布并覆盖在初期形成的熔渣液珠表面，阻隔熔渣液珠间 的聚合。提高保护渣中固定碳含量可使得熔渣层增厚，保护渣熔化均匀，可改 善保护渣的润滑和填充性能。