[发明专利]一种超低碳钢用双层中间包覆盖剂

说明书

技术领域

本发明涉及连铸浇注超低碳钢的双层中间包覆盖剂，主要用于连铸生产超低碳钢的中间包钢水保护浇注。

背景技术

连铸用中间包覆盖剂要求具备保温，隔绝空气，防止钢水吸气（二次氧化），吸附从钢水中上浮的夹杂物等四项主要功能作用。在使用上要求在钢液表面上形成熔化层、软化层及固体层3层结构，使氮、氧在渣中不易扩散，来有效防止钢液吸氮和钢水二次氧化。在连铸生产超低碳钢时，为了防止中包钢水增C，通常采用添加无碳中包覆盖剂，但是这种单层覆盖剂有时存在结壳、以及中包注入区覆盖剂熔化太快，软化层及固体层停留时间太短，使氮、氧在渣中易于扩散，导致连铸中包钢液吸氮和钢水二次氧化，使连铸中包钢水平均增N水平在4-5PPM，严重时达到5-10PPM。浇铸前钢水中的N已达到30PPM，而连铸生产IF钢等超低碳钢的成品N上限要求小于35-40PPM,故单层添加无碳覆盖剂难以达到生产IF钢等高品质钢的中包保护浇注效果要求，因此，在连铸中间包中采用双层添加中包覆盖剂成为连铸浇注IF钢等超低碳钢技术的主要研究方向。

通过检索专利文献发现，涉及双层中间包覆盖剂主要有以下三个专利,名称为双层中包覆盖剂（申请号：CN200910300012.5），由上层渣料和下层渣料组成，其下层渣料得成分包括40-60重量份的CaO，20-40重量份的Al₂O_3，5-7重量份的CaF_2，CaO与Al₂O₃的重量比为1-3，其主要功能是防止渣面结壳，又具有较强的吸附夹杂能力和保温效果；名称为一种双层中间包覆盖剂（申请号：CN201010101453），由上层覆盖剂与下层覆盖剂构成。上层覆盖剂比例15～45％，下层覆盖剂比例55 ～85%，该双层中间包覆盖剂中的下层覆盖剂占主要部分，主要功能在保证保温性能良好的同时，增强吸附Al2O3等非金属夹杂物的能力；而涉及IF钢等超低碳钢的双层中包覆盖剂有：一种双层连铸中间包覆盖剂应用方法（申请号:CN200810119813.7）在浇铸低碳、超低碳钢洁净度要求高的钢种时，底渣与顶渣的重量百分比为：顶渣７５－８５％，底渣１５－２５％。优点在于，底渣保持了高碱度覆盖剂吸收夹杂能力强的特点，降低钢水中碳的含量；顶渣能呈疏松多孔状覆盖钢水，测温取样部位覆盖剂结壳现象明显改善，是利用普通钢种的覆盖剂作为底渣，不再进行破壳操作；避免了炭化稻壳造成的操作环境污染。通过专利检索对比发现，已公开的双层中间包覆盖剂专利都没有对连铸浇注IF钢等超低碳钢的钢水增N及二次氧化问题进行控制，而本发明提出的一种超低碳钢用双层中间包覆盖剂，主要是针对超低碳钢生产过程的防钢水吸气现象，解决钢水增N和二次氧化问题，通过底渣采用高碱度的无碳覆盖剂，保证中包钢水不增C的同时具有良好的吸附夹杂能力，顶渣采用颗粒中空状炭化稻球，保护良好的保温效果的同时有效防止钢液吸氮和钢水二次氧化。

发明内容

 本发明的目的是提供一种连铸浇注超低碳钢的双层中间包覆盖剂，在保证防止钢水增C、保温、吸附夹杂的基本功能上主要解决连铸生产IF钢等超低碳钢的中包钢液吸氮和钢水二次氧化的技术问题。

为实现本发明的目的，本发明的技术方案为：一种超低碳钢用双层中间包覆盖剂，上层覆盖剂，其组成成分的重量百分比为：SiO₂  55～80%，CaO ≤12%，Al₂O₃ ≤18%，H₂O≤0.8%，TFe≤3%，C≤3% ；下层无碳覆盖剂，其组成成分的重量百分比为：SiO₂ 37±5%，MgO 7±2%， CaO 41.5±5%，Al₂O₃ 6±2%，Fe2O3≤3%，C≤1.0% ，碱度R为1.12±0.15。上层覆盖剂比例55～65%％，下层无碳覆盖剂比例35 ～45%。

上层覆盖剂有效防止钢液吸氮和钢水二次氧化的机理。

上层覆盖剂中含有游离碳，当接触空气时，空气中的氧与碳结合，产生二氧化碳而挥发去： [C]+[O]={CO₂} 

从而减少了氧气进入中间包钢水。

上层覆盖剂能阻止空气中的氮进入钢水的机理。