[发明专利]一种无间隙原子钢用连铸结晶器保护渣

说明书

技术领域

本发明属于连铸技术领域，特别是提供了一种无间隙原子钢用连铸结晶器保护渣。 

背景技术

连铸结晶器保护渣是连铸过程中不可或缺的辅助材料，对连铸生产的顺行和连铸坯质量的提高具有重要作用。 

连铸保护渣是一种以硅酸盐为基料、含有多种熔剂和碳质材料的功能性材料，它在连铸过程中的主要冶金功能包括：(1)对结晶器钢液面绝热保温；(2)保护钢液面不被空气氧化；(3)吸收上浮到钢渣界面处的非金属夹杂物；(4)在铸坯与结晶器壁之间产生润滑作用；(5)均匀和调节凝固坯壳向结晶器的传热等。为尽可能完善地发挥上述功能，连铸结晶器保护渣应具有合理的熔化温度、熔化速度、粘度、结晶温度、熔融层结构，具有足够的吸收钢水中夹杂物的能力，应符合环保及卫生要求等。对于无间隙原子钢用连铸结晶器保护渣来说，除应当具备以上特性外，还不能对连铸结晶器内钢水和连铸坯增碳或者仅允许有极低的增碳量。 

连铸结晶器保护渣的化学成分是对其特性影响最大的因素，传统连铸结晶器保护渣中一般含有质量百分配比为6～13％的F^-，以降低保护渣的熔点和粘度，稳定保护渣的粘度-温度特性。但是，保护渣中F^-含量较高时，除导致大气污染和水污染外，还会腐蚀连铸设备。F^-含量较高的传统连铸结晶器保护渣在连铸过程中会挥发出大量HF等有毒气体，损害操作人员健康；F^-进入二冷水后形成HF溶液，不仅使二冷废水中F^-超过国家排放标准，而且腐蚀相关设备。GBZ 2-2002《工作场所有害因素职业接触限值》规定，工作场所空气中最高允许HF浓度为2mg/m³， 《炼钢》1999年第15卷第3期中的“连铸保护渣对环境的氟污染及其对策”文献(以下简称文献①)报道，采用F^-含量为8％的传统连铸结晶器保护渣时，中间包周围HF浓度范围为0.5-3.0mg/m³，平均浓度为2.1mg/m³，超过了现行卫生标准要求。GB 8978-1996《污水综合排放标准》中一、二级标准规定氟化物最高允许排放浓度10mg/L，三级标准规定氟化物最高允许排放浓度20mg/L，《钢铁研究学报》2007年第19卷第7期“无氟连铸保护渣有关技术问题的探讨”文献(以下简称文献②)报道，A厂和B厂采用F^-含量为6～13％的传统连铸结晶器保护渣时，二冷水中的F^-含量分别达到了37和79.7mg/L，远远超过了国家排放标准。 

在本发明之前，虽然已经公开了多项有关无间隙原子钢(超低碳钢)用连铸结晶器保护渣的发明专利，保护渣对连铸坯的增碳量为2～6×10^-4％，但其F^-含量却高达6.8～10％，不利于保护环境。在本发明之前，还公开了两项专利号分别为ZL 200610028253.5和ZL 03117834.3的无氟连铸保护渣发明专利，但其C含量较高，达到了3～15％，对连铸结晶器内钢水和连铸坯增碳量高，无法满足无间隙原子钢的连铸要求。 

发明内容

为了克服现有无间隙原子钢用连铸结晶器保护渣的上述不足，本发明提供一种HF浓度与F^-含量符合环保要求的无间隙原子钢用连铸结晶器保护渣。 

为了达到上述目的，并解决F^-含量较高的无间隙原子钢用连铸结晶器保护渣导致大气污染、水污染并腐蚀连铸设备等问题，本发明主要通过严格控制保护渣中F^-含量及合理匹配其化学成分，提供一种无间隙原子钢用环保型连铸结晶器保护渣。 

本发明所述无间隙原子钢用连铸结晶器保护渣化学成分的质量百分配比及主要物理参数为： 

CaO∶25～30.3    SiO₂∶30～32.9    Al₂O₃∶2～3.8 

Na₂O∶5～12.6    F^-∶0.3～0.62     Li₂O∶1～3.2 

MgO∶3～7.1      C∶0.8～0.98      Fe₂O₃∶3.0～8.3 

其余为不可避免的杂质。