[发明专利]一种高钛低铝钢用含稀土氧化物的连铸保护渣及制备方法

说明书

本发明涉及钢铁连铸技术领域，具体涉及一种高钛低铝钢用含稀土氧化物的连铸保护渣及制备方法。所述连铸保护渣按质量百分数计，包含如下组分：CaO 18～23％、SiO₂17～21％、Al₂O₃10～15％、MgO 2～5％、Na₂O 8～12％、F^‑4～7％、B₂O₃1～5％、TiO₂1～4％、Ce₂O₃12～15％和C 2～5％，其余为不可避免的杂质。本发明通过设计保护渣的组分配方和配比，使保护渣中各组分协同作用，降低CaO含量、抑制高熔点CaTiO₃的形成，降低SiO₂含量，抑制渣钢反应造成的保护渣性能恶化；同时加入一定量低稀土氧化物Ce₂O₃和少量TiO₂，使保护渣具有良好的润滑性能和传热能力，使连铸过程顺行，提高连浇炉数和铸坯质量。

技术领域

本发明涉及钢铁连铸技术领域，具体涉及一种高钛低铝钢用含稀土氧化物的连铸保护渣及制备方法。

背景技术

保护渣作为连铸过程中的功能材料，目前来说，在结晶器内的冶金功能可以归结包含以下五类：(1)防止钢液二次氧化；(2)绝热保温；(3)吸收非金属夹杂；(4)控制结晶器与铸坯间的润滑；(5)改善结晶器与铸坯间的传热。保护渣性能的好坏直接决定铸坯质量，从而影响生产效益。

钢中加入合金元素，能够有效地改善钢的性能，但同时也对工艺过程带来不同程度的影响。耐蚀合金钢中由于Al和Ti的加入，冶炼过程中不可避免的会产生Al₂O₃、TiO₂、TiN等夹杂物，以及在连铸过程中钢中Al和Ti与保护渣中SiO₂发生的氧化还原反应：

[Ti]+(SiO₂)＝(TiO₂)+[Si]

4[Al]+3(SiO₂)＝2(Al₂O₃)+3[Si]

因此，保护渣中SiO₂的消耗会引起保护渣性能的急剧变化。此外，冶炼过程中产生的夹杂物也会进入保护渣中，这些变化会导致保护渣的熔化温度、黏度等性能的恶化，影响保护渣的润滑和传热，生产的铸坯会出现不同程度的表面质量问题，严重时会引起粘结性漏钢等恶性事故。

例如，专利CN105642849A公开了含钛钢连铸用结晶器保护渣，保护渣重量百分比的组分为：CaO15～35％、SiO₂7～15％、Al₂O₃10～30％、F^-3～15％、Li₂O3～10％、BaO5～20％、Mn₂O₃5～20％、C2～12％、MgO≤1.5％和Fe₂O₃≤2％。该保护渣中SiO₂含量较少，借此以降低SiO₂的活度抑制了钢中Ti的烧损，但强氧化剂Mn₂O₃的加入，同样也会与钢中的Ti发生反应，没有从根本上解决钢中Ti的烧损。