[发明专利]中低碳钢连铸结晶器保护渣及其制备方法和连铸方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种中低碳钢连铸结晶器保护渣及其制备方法和中低碳钢的连铸方法。

背景技术

炼钢过程一般包括高炉冶炼、铁水脱硫、转炉炼钢、LF精炼、RH精炼、连铸等。连铸即为连续铸钢的简称，是指钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的铸造工艺过程。在连铸中低碳钢，尤其是低碳钢时，由于碳含量位于包晶反应区，连铸坯在凝固过程中极易因凝固收缩突变，使结晶器内坯壳冷却不均，从而造成坯壳生长不均，易产生应力集中，当坯壳薄弱处承受不住应力作用时，易在坯壳薄弱处产生裂纹或凹坑缺陷，严重时可能造成漏钢事故；此外，对于含Ti、V等微合金元素钢，在连铸过程中易在奥氏体晶界析出TiN、V(CN)等物质，进一步增加了裂纹敏感性。

然而，保护渣的作用就是为了克服上述缺陷。保护渣是在连续铸钢过程中，将其置于结晶器内的钢液面上用以保温、防氧化和吸收非金属夹杂的物料。自20世纪60年代初连铸首次采用浸入式水口和结晶器保护渣进行浇注以来，保护渣技术得到了不断发展，研制出了适应不同铸坯断面、钢种和浇注工艺的保护渣，使铸坯表面质量得到极大改善。结晶器保护渣的基本功能有：保护结晶器弯月面钢液不受空气的二次氧化；具有良好的铺展性能和绝热保温性能，防止钢液面凝固或结壳；能良好地吸收上浮至弯月面的非金属夹杂物；控制铸坯向结晶器传热的速度和均匀性以减少热应力；具有良好的润滑铸坯的功能，以便能使之顺利地从结晶器内拉出。

公开日期为2009年8月12日的中国专利CN101502871公开了一种大方坯连铸结晶器保护渣，所述保护渣的重量百分组成如下：SiO₂ 30～35％、CaO 25～30％、MgO 2.5～3.5％、Fe₂O₃ 1.5～2.5％、Al₂O₃ 3.5～4.5％、NaF₂+CaF₂ 4.5～5.5％、Na₂O+K₂O 5.5～6.5％、C 11～14.5％。所述保护渣的熔化温度为1100～1130℃，优选保护渣的粘度为0.35～0.38Pa·s，碱度控制在0.8～0.9之间。该保护渣更适用于大方坯高碳钢连铸生产结晶器，可实现连铸坯无缺陷生产和保证连铸坯热送热装，降低连铸坯到轧材的系统能耗、缩短连铸到轧材的生产周期、保证钢材质量。但是对于中低碳钢连铸结晶器，该保护渣不利于控制结晶器内中低碳钢坯壳的均匀传热，容易产生裂纹缺陷。

现今，急需一种中低碳钢连铸结晶器保护渣，特别是小方坯中低碳钢连铸结晶器保护渣，提高结晶器内凝固坯壳与器壁之间的润滑性，保证连铸顺行，克服连铸中低碳钢时容易出现裂纹的缺陷，提高铸坯表面质量。

发明内容

本发明所要解决的是连铸中低碳钢时容易出现裂纹的技术问题，提供一种中低碳钢连铸结晶器保护渣及其制备方法和中低碳钢的连铸方法。

本发明解决所述问题所采用的技术方案是提供一种中低碳钢连铸结晶器保护渣，该保护渣特别适用于小方坯中低碳钢连铸工艺。

中低碳钢连铸结晶器保护渣，所述保护渣含有CaO、SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O、F和C，所述保护渣的碱度为0.91～1.0，1300℃下的粘度为0.25～0.34Pa·S，熔点为1060～1090℃。

其中，上述保护渣中碱度优选为0.93～0.97，1300℃下的粘度优选为0.28～0.31Pa·S，熔点为1070～1080℃。

其中，上述保护渣中，以所述保护渣总重量为基准，按重量百分比含有CaO 31～39％、SiO₂ 31～40％、Al₂O₃ 4～8％、Na₂O+K₂O 5.7～11.7％、F 1～5％、C 8～12％。

进一步的，以所述保护渣总重量为基准，按重量百分比含有CaO 33～36％、SiO₂ 34～37％、Al₂O₃ 5～7％、Na₂O+K₂O 7～10％、F 2～4％、C 8～10.5％。