[发明专利]CSP薄板坯连铸高碳钢用结晶器保护渣

说明书

技术领域

本发明属于保护渣技术领域，具体涉及一种CSP薄板坯连铸高碳钢用结晶器保护渣。

背景技术

薄板坯连铸连轧CSP（Compact Strip Production）工艺是上个世纪末成功开发成功的生产热轧板卷的一项短流程工艺，是继氧气转炉炼钢、连铸炼钢之后钢铁工业最重要的革命性技术之一。因其具有投资少、生产成本低、能耗小的优点，得到了迅速的发展。

与传统的厚板坯冷却后重新加热再轧制的工艺相比，具有同样成分的CSP热轧钢板经历了不同的热加工过程。但是在生产过程中，CSP热轧卷表面和内在问题频现，影响了相关品种的开发。CSP热轧钢板是经过薄板坯连铸一均热一连轧一卷曲工序生产的，连铸坯没有经过冷却到室温再加热的过程，具有凝固组织状态的薄板坯经约1100℃的均热后直接进行轧制，并且在轧制过程中采用更大的道次压下率；薄板坯的凝固时间更短，凝固后的冷却速率更高；连铸坯板带在轧制后进行快速冷却。这些工艺上的差别均对CSP高碳钢成品板的组织和性能产生明显影响。

CSP连铸拉坯速度快，保护渣的消耗量少，渣膜的厚度和均匀性波动大，卷渣比较严重，夹杂物在结晶器内上浮困难而凝固在铸坯中。结晶器通钢量大，而结晶器内熔池面积小，钢液射流强度大造成结晶器内钢水液面波动剧烈。薄板坯连铸机具有更强的冷却强度，结晶器内液面温度低，易造成化渣不良。薄板坯连铸拉速变化范围广，幅度大，对结晶器内保护渣的性能易产生不良影响，保护渣应有较宽的适应性，漏斗形结晶器的采用使铸坯在凝固过程中沿宽面水平方向有较大的几何形变，拉坯阻力大，对保护渣的润滑性能有更高的要求。

高碳钢的碳质量分数一般在0.6~1.7%，与中低碳钢种相比具有以下的特点：1）零强度温度较低，略超过1300℃，1300℃时试样的抗拉强度较低，其高温塑性较差；2）由于P、S偏析，初生坯壳凝固收缩小，强度低，在钢水静压力作用下坯壳和结晶器接触紧密，拉坯过程中坯壳受到的摩擦阻力大，坯壳易与结晶器壁粘结，导致粘结漏钢；3）钢种液相线温度低，浇注温度和浇注速度较低，凝固速度慢，热强度差，裂纹敏感性大，容易产生表面裂纹。结晶器保护渣是连铸生产中的重要材料，直接影响到铸坯的质量，乃至生产的稳顺。一种好的保护渣，应能全面发挥隔绝空气，防止钢水二次氧化；绝热保温，防止钢水表面局部冷凝；净化钢水界面，吸收钢中上浮夹杂物；润滑铸坯表面，减少拉坯阻力；改善铸坯和结晶器间的凝固传热等五个方面作用，因此，研究开发适用于CSP连铸高碳钢生产的结晶器保护渣是提高高碳钢铸坯表面质量，保证高碳钢在连铸顺行的一个重要课题。