[发明专利]一种冷轧薄板钢用连铸保护渣及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种渣料，尤其涉及一种炼钢用保护渣。

背景技术

汽车板及硅钢等钢种成品规格的厚度一般都在1mm以下，属于一种冷轧成型的薄板类钢种。薄板类钢种在冷轧过程中所产生的钢质缺陷主要是由于保护渣类夹杂、Al₂O₃夹杂和气泡所引起的。其中，保护渣类夹杂占这类钢质缺陷的60%以上。

连铸保护渣是一种粉末状或小颗粒状的炼钢辅助材料，其在钢水凝固过程中覆盖于连铸机结晶器内的钢水表面，在钢水的高温作用下，保护渣形成固液两层，紧挨钢水的那一层是熔融层，用以防止钢水的二次氧化，在熔融层上方是粉渣层，粉渣层由于与钢水隔着熔融层，仍旧保持着其原始状态，起到良好的绝热保温作用，以防止钢水表面凝固。熔融层在结晶器周期振动的作用下，又会连续地流入结晶器铜板与钢水初生坯壳的缝隙之间以润滑初生坯壳与铜板之间的相对运动，从而保证铸坯具有良好的表面质量；另外，熔融层还具备吸收钢水中上浮的非金属夹杂、净化钢水的作用，流入结晶器铜板与初生坯壳缝隙之间的保护渣膜厚度通常仅为1～2mm，靠近铜板的一侧为固相，靠近初生坯壳的一侧仍为液相，液相的保护渣膜能起润滑作用，而固相的保护渣膜则能很好地控制结晶器铜板对初生坯壳的冷却能力，从而调节钢水的冷却速率，用来达到控制传热的作用。因此，保护渣是炼钢过程控制铸坯表面质量的最后一道工艺技术，是保证连铸工艺顺利进行和铸坯工件表面质量的重要手段。但是，由于钢水在连铸结晶器内呈一定规律的流动状态，其表面不可避免地出现相对流动。在这种剪切流的作用下，一旦液渣被钢水撕裂，就很容易被钢水带到初生坯壳的凝固前沿，进而被捕获形成钢种的皮下夹杂。铸坯凝固后在后续轧制过程中，皮下夹杂最终会由于轧成薄板而暴露在钢板表面形成钢质缺陷。

通常保护渣以CaO、SiO₂二元系为主，并外配以CaF₂、Na₂O、Li₂O等助熔剂，其主要功能是降低CaO、SiO₂二元系的熔点和粘度，此外，还根据需要配有少量的其他等组元，从而达到适宜的冶金性能。由于保护渣的熔点相较于钢水的温度要低，为了控制相对低熔点的保护渣在钢水表面能缓慢熔化并形成稳定的熔融层和粉渣层，会加入一定量的碳质材料。

公布号为CN102019384A，公布日为2011年4月20日，名称为“解决低碳钢表面夹渣的高粘度连铸保护渣”的中国专利文献公开了一种解决低碳钢表面夹渣的高粘度连铸保护渣，其化学成分的质量百分含量为：玻璃粉:0%～7%，预熔料:50%～70%，萤石:5.5%～8.5%，白碱:4%～8%，N330碳黑:3%，石墨:3.5%，R剂:0%～3%，碳酸锂:0.5%～2%，碳酸锰:2%～5%，镁砂:2%～5%，铝钒土:3%～7%，冰晶石:1%～3%，粘合剂:1%～3%，减水剂:0.3%～1%。该连铸保护渣主要是在CaO、SiO₂的基础上，外加一定量的碳酸锂、萤石或白碱等助熔剂以及一定的碳黑、石墨等碳质材料。

公开号为JP2008238221，公开日为2008年10月9日，名称为“连铸保护渣”的日本专利文献提供了一种连铸用的保护渣，连铸保护渣的化学成分的质量百分比含量为：SiO₂：5.0～35.0%，Al₂O₃：5.0～35.0%，T·CaO≤40%，NaO：3.0～15.0%，F：2.0～10.0%，MgO≤2.5%，余量成分≤20%且T·CaO/SiO₂为0.15至1.05，在1300℃及在≤1260℃的固化温度下的平衡粘度为6～30。该技术方案通过添加高熔点物质来提高粘度，但是添加高熔点物质会改变保护渣的物理性能。

公开号为KR20030054762，公开日为2003年7月2日，名称为“用于制造超低碳冷轧钢板的保护渣”的韩国专利文献涉及一种用于极低碳冷轧钢板的保护渣，其化学元素的质量百分比含量为：CaO25～40%，SiO₂25～40%，Al₂O₃1～6%，Na₂O2～5%，F5～10%，选择添加1～5%的C，3～7%的Cr₂O₃，并平衡铁和不可避免杂质之间的含量，其中，碱度CaO/SiO₂的比值是0.95～1.15。本专利文献所公开的保护渣在常态情况下的表面张力为350～450mN/m。

发明内容