[发明专利]环保型高铝包晶钢用连铸结晶器保护渣

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢及连铸技术领域，具体的是指一种环保型高铝包晶钢用连铸结晶器保护渣。

背景技术

连铸过程中，通过在结晶器内的钢液面上不断加入保护渣，以实现对裸露钢液的绝热保温、防止钢液面受空气的再氧化、吸收和溶解非金属夹杂(如Al₂O₃等)、润滑铸坯及控制结晶器和铸坯之间的传热的功能。

保护渣通常是以CaO、SiO₂为基，再添加氟化物(如CaF₂、NaF等)及碱金属氧化物(如Na₂O、Li₂O等)以调节保护渣的熔点、粘度。作为主要成分的SiO₂在渣钢界面和钢液中强还原的金属发生化学反应，如：4[Al]+3(SiO₂)＝2(Al₂O₃)+3[Si])，其中生成的Si进入了钢液，Al₂O₃进入保护渣。通常情况下，熔渣中通过吸收夹杂和化学反应引起的Al₂O₃增量在3～6％，会对保护渣的性能产生一定的影响，但保护渣设计时考虑了这一因素，所以不会出现什么问题。但是，当浇铸高铝含量的钢种时，由于钢中铝含量高(0.5～5％)，是普通铝镇静钢的10～100倍，渣-钢反应导致渣中SiO₂含量显著减少、Al₂O₃含量显著增加，导致保护渣性能恶化，主要表现为熔渣的熔点和粘度增加，润滑性能下降，熔渣不能均衡地流入结晶器与铸坯之间，从而影响铸坯质量及浇铸顺行。

目前，解决高铝钢连铸过程中的可浇性问题，从保护渣层面有两个思路。一是采用低Al₂O₃含量和低碱度的CaO-SiO₂渣系反应性初渣，使得其反应后形成的终渣性能能够满足连铸工艺要求。这种低碱度保护渣能够实现多炉连浇，但因无法避免渣-钢反应，故而未能很好地解决铸坯表面裂纹、凹陷和振痕较深的质量问题。二是采用“非反应性”保护渣，即低SiO₂含量的CaO-Al₂O₃渣系保护渣，通过降低保护渣中反应性组份SiO₂的含量、增加渣中Al₂O₃含量，从而抑制渣-钢反应。该方法虽能有效改善铸坯表面质量，但在浇铸过程中存在结晶器内渣条粗大、渣耗不足和粘结报警频繁等问题，不能实现长时间、多炉次的连浇，无法进行实际正常应用。

发明内容

针对铝含量为0.8～1.0％，碳含量为0.085～0.115％的具有包晶钢特性的高铝钢浇铸时，铸坯表面质量缺陷(如横向凹陷、裂纹和振痕较深)没有得到很好解决的问题，本发明的目的是要提供一种环保型高铝包晶钢用连铸结晶器保护渣，能有效地控制铸坯表面裂纹和凹陷的发生，降低废水中氟的含量，减轻对环境的污染。

为实现上述目的，本发明提供的环保型高铝包晶钢用连铸结晶器保护渣，其特征在于：该保护渣各组分的质量百分比为：SiO₂34～41％、CaO28～35％、F^-7～9.5％、Na₂O6.5～8.5％、B₂O₃3.0～5.5％、MgO2.4～4.0％、MnO2.8～4.2％、Li₂O1.0～2.5％、Al₂O₃<3％、K₂O<0.2％、Fe₂O₃<0.6％；该保护渣的碱度为0.7～0.9。

作为一种优选方案，该保护渣各组分的质量百分比为：SiO₂35～41％、CaO30～35％、F^-8～9.5％、Na₂O7～8.5％、B₂O₃4～5.5％、MgO3.0～4.0％、MnO3.0～4.2％、Li₂O1.5～2.5％、Al₂O₃<3％、K₂O<0.2％、Fe₂O₃<0.6％；该保护渣的碱度为0.8～0.9。