[发明专利]密封吹氩合金成分调整处理的船板结构钢的连铸保护渣

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于炼钢连铸的冶金辅料，具体说有关一种用于炼钢连铸的连铸保护渣。

背景技术

连铸保护渣是钢水连续铸造过程中加入到结晶器内覆盖在钢水表面的一种人工合成的辅助材料。它是将含CaO、SiO₂的原料、氟化物及含Na₂O材料按合适的比例进行配制，在高温下熔化成预熔粉，然后配入一定的C质材料和各种添加剂，经混匀、干燥后制成。

保护渣的主要作用是润滑、隔热保温、防止二次氧化、吸附钢水中的夹杂物等，其在结晶器内钢水液面上形成粉渣层、烧结层、富碳层、液渣层四层结构，总厚度一般为40-60mm。坯壳和结晶器之间的渣膜由固态渣膜和液态渣膜组成，固态渣膜又分为结晶体和玻璃体。结晶体对初生坯壳的传热影响较大，而玻璃体主要起润滑作用。随着结晶器的振动，保护渣熔融层流入坯壳和结晶器之间的缝隙，随着拉坯的不断进行，熔融层不断流入，同时新渣被不停地加入。

密封吹氩合金成分调整(Composition Adjustment by Sealed Argon Bubbling，CAS)处理的中碳钢由于钢液内部气体以及夹杂物去除不充分，在连铸浇钢过程中，保护渣需要吸附钢液中的夹杂物，导致保护渣流动性变差，造成流入不充分，使结晶器内部润滑不足，从而发生漏钢等事故。这虽然可以通过真空循环脱气法进行处理，但是由于真空循环脱气法的生产成本高昂，不适合此工位处理。为了减少漏钢发生，一个主要方法，只能是从连铸保护渣入手解决。分析目前普遍使用的中碳钢保护渣，其粘度和熔点较高、碱度较低，并不适合CAS处理的钢种。例如发明专利申请公开第CN102218514A号所提供的一种中低碳钢的保护渣，其熔点在1060-1090℃，粘度在0.25-0.34Ps（1300℃），其熔点和粘度较高，而且由于其SiO₂含量较高，容易发生纵裂等裂纹类缺陷。又如发明专利申请公开第CN101733377A号所提供的中高碳钢保护渣，其粘度为0.95Pa·S，同样过高，且CaO和SiO₂的有效组分过低，不能实现吸附夹杂的作用，而且碱度过低，也解决不了CAS处理船板结构钢漏钢的问题。所以开发一种CAS处理的中碳船板结构钢用保护渣，显得尤为迫切。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于密封吹氩合金成分调整（CAS）处理的船板结构钢连铸保护渣，可避免由于结晶器内部润滑不足而发生的漏钢等事故。

本发明提供一种用于CAS处理的船板结构钢连铸保护渣，由按重量百分比的以下组分组成：CaO含量为30%-39%，SiO₂含量为24%-33%；Na₂O含量为6%-13%，F的含量为5%-9.5%，以使粘度控制在至0.07-0.08Pa·S之间；优化单质碳的含量为0.9%-1.9%；以及其它成份Al₂O₃为3%-6%、MgO为3%-8%、Li₂O为0.7%-1.6%以及Fe₂O₃为3.0-5.0%。

所述连铸保护渣的物理性能为：熔点1020-1090℃；粘度0.07-0.08（1300℃）Pa·S；CaO/SiO₂1.1-1.3；以及H₂0≤0.5%。

所述连铸保护渣由上述组分经混合、成球、煅烧、造粒加工成。

本发明的有益效果是：由于增加了保护渣中的CaO含量，可以减缓板坯在结晶器的冷却速度；由于适当降低了SiO₂的含量，使得保护渣碱度至1.10-1.30之间，从而降低了板坯的冷却强度，增强了板坯抵抗裂纹能力；由于增加了Na₂O的含量和F含量，可以降低保护渣的黏度，并可调节保护渣流动性、熔化温度，确保渣膜的润滑作用，提高了保护渣消耗量，同时保证其低熔点的特性，促使保护渣的融化速度接近消耗速度，达到动态平衡的效果；单质碳有着保护渣骨架以及调节融化速度的作用。

总之，本发明通过调整助熔剂、F、LiO₂及单质碳的含量，降低保护渣的熔点，提高碱度，提高保护渣的单耗，降低保护渣的黏度，使其在连铸浇铸过程中熔化速度和流入速度达到稳定的动态平衡，从而保证结晶器内板坯初生坯壳的润滑，达到CAS处理船板钢生产稳定顺行的目的。

具体实施方式