[发明专利]一种不锈钢专用连铸保护渣

说明书

技术领域

本发明属于冶金辅料技术领域，具体涉及一种400系列不锈钢专用连铸保护渣。 

背景技术

 随着不锈钢连铸技术的蓬勃发展，目前国际上不锈钢连铸比己超过95%。同时我国国民经济的增长对不锈钢钢材产量的需求日益增加，国内不锈钢生产呈现逐年增加的趋势。目前，我国不锈钢产量已经跃居世界第一，但是不锈钢连铸技术与国外还有一定差距。国内不锈钢连铸保护渣需大量进口，问题在于，即使使用进口渣，国内部分不锈钢厂连铸坯表面质量仍存在问题，振痕较深，表面凹陷较为严重，这些缺陷直接导致不得不对铸坯扒皮清理。而不锈钢保护渣是保障不锈钢连铸生产顺行、消除表面缺陷的一项关键技术。 

在众多的不锈钢中，奥氏体不锈钢生产量约占不锈钢总产量的70%。410S不锈钢是典型的奥氏体不锈钢，但在结晶器内由于类包晶反应导致连铸坯出现凹坑、裂纹、皮下夹渣及深振痕等缺陷。严重的凹坑常伴随裂纹的发生，极大的影响到铸坯质量、降低铸坯的成材率。表面凹坑和裂纹的形成是多种因素综合作用的结果。其形成的基本机制是：首先初生坯壳厚度的不均匀，在坯壳薄弱处产生局部应力集中导致纵向凹坑和沟槽；其次钢液过冷，靠液面处坯壳收缩离开结晶器壁，随后保护渣又流入间隙形成的。研究表明：表面凹陷和裂纹的产生主要与钢种有关，410S不锈钢凝固时发生L+δ→γ的包晶反应，液相线和固相线温度差别达50℃左右，在凝固过程中除发生1％液态收缩、3～4％凝固收缩、7～8％的固态收缩外，还有3.8％包晶反应收缩，属于裂纹敏感性的钢种。体积收缩增大，铸坯产生的应力大，凹陷倾向大。如果钢水洁净度低，[S]、[P]含量高则加重了表面凹陷及裂纹的倾向和深度。此外合金元素组成如Ni/Cr比等也是诱发不锈钢凹陷和裂纹的重要因素。有的学者认为，410板坯纵向凹坑的形成与中碳钢纵裂的形成相似，凹坑有纵向和横向之分，凹陷里层的晶体呈柱状粗晶发育。 

现有的保护渣设备有铁水预处理装置一套、混铁炉一座、交流电弧炉（EAF）一座、精炼转炉（AOD）1座、LF钢包精炼炉1座、一机一流不锈钢板坯连铸机1台、铸坯修磨设备两套；板坯连铸的短流程冶炼工艺进行410S不锈钢浇注，结晶器断面较大（160-220mm×1650mm），拉速V在0.8m/min～1.1m/min之间，使用国外连铸保护渣，铸坯表面多凹陷夹杂等缺陷。其原因之一是结晶器保护渣流入不均而导致初生坯壳厚度的不均匀，在坯壳薄弱处产生局部应力集中以及铸坯与结晶器之间存在摩擦力，因此要求保护渣应该具有合适的粘度η和固渣膜厚度来预防凹陷和保证良好润滑性能。润滑性主要由ηV乘积来表征，板坯ηV在0.10～0.30 Pa·s·m/min之间可满足润滑需求,由此控制保护渣粘度η的取值范围大致在0.12～0.30 Pa·s之间。固渣膜厚度则随半球点温度的升高而增加，410S板坯用保护渣的熔化温度不低于1000℃，否则熔化温度越低，铸坯表面凹坑出现率越高。保护渣需要有较高的结晶率来控制结晶器传热防止纵裂的发生，这决定保护渣必须具备较高的二元碱度。此外保护渣在使用过程中要具有物性稳定性，在吸附金属和非金属氧化物夹杂后半球点温度、粘度不发生大的变化，保证足够的渣耗量。 

发明内容

本发明的目的是提出一种解决铸坯生产过程中出现的凹坑、裂纹、皮下夹渣、深振痕问题的400系列不锈钢专用连铸保护渣。 

本发明的目的通过以下技术方案来实现： 

一种400系列不锈钢专用连铸保护渣,采用下述重量份的原料：C黑2～4份、石墨8～10份、膨润土3.5～5.5份、萤石10～12份、石英6.5～8.5份、氟化钠1～3份、铁泥1～3份、白碱6～8份、镁砂0.8～1.2份、熔化料50～52份、CMC黏合剂1～3份。

所述400系列不锈钢专用连铸保护渣，二元碱度CaO/SiO₂为0.90～1.1，所含成份的重量份为：SiO₂ 28～33份，CaO 27～33份，Al₂O₃≤3份、Fe₂O₃≤3份，MgO 2.0～5.0份，F^- 5～8份、K₂O+Na₂O 7～10份、C total 1～2份。 

所述400系列不锈钢专用连铸保护渣的厚度为14～16mm。 

所述400系列不锈钢专用连铸保护渣的厚度根据不同连铸工艺和设备条件进行设置。