[发明专利]一种连铸保护渣及配制该渣的基料

说明书

一种连铸保护渣及配制该渣的基料。本发明涉及熔融态钢液的连续浇铸领域，它特别用作不锈钢连铸保护渣。

在连铸生产中，连铸保护渣能保温钢液，防止钢液二次氧化，吸收钢液中上浮夹杂，且还能在坯壳与结晶器壁间形成均渣膜，起润滑和均匀传热作用，因此，连铸保护渣的正确选用在连铸生产中是至关重要的，特别对不锈钢连铸，由于不锈钢含有较多易氧化，氮化的元素（Al、Cr、Ti等），故在连铸过程中产生多种高熔点的氧化物、氮化物使结晶器保护渣容易结壳，影响连铸正常操作，严重时甚至造成漏钢事故，铸坯表面也容易出现重皮、夹渣、凹坑等缺陷，为此，长期以来在不锈钢连铸生产中大都采用进口渣，每年化费外汇甚多，且还因而大大影响了不锈钢连铸坯的成本。我国89105939.3专利公开了一种预熔型连铸保护渣，它的成份为CaO 5-25%,BaO₂0-15%,HgO₂0-15%,SrO₂0-15%,SiO₂30-50%,BaO₂0-10%,Na₂O+K₂O 6-15%,CaF₂6-15%,FeO 0-20%，但这种渣因碱度低，因而影响吸收氧化夹杂的能力，并因而影响连铸坯的质量，特别当使用为不锈钢连铸渣时更难以重任。

本发明的目的就是要研制一种特别适用于不锈钢连铸生产，且价格低廉的不锈钢连铸渣。

通过研究发现渣的粘度、熔点对保护渣的性能有很大影响。粘度直接影响铸坯振痕的形成。渣膜的润滑作用以及渣吸收夹杂的能力。渣粘度的选择与铸坯拉速有一定关系，粘度与拉速的乘积应控制在1～1.3比较相宜，（粘度单位为泊，铸机拉速单位为米/分）。保护渣的熔化温度对结晶器钢液面上熔渣层的厚度和结晶器与坯壳之间的渣厚度有直接影响，加入结晶器内的保护渣应能迅速熔化才能在钢液表面上形成均匀的熔渣覆盖层，不锈钢连铸保护渣的熔化温度一般控制在1050-1150℃之间，此外保护渣的碱度也影响颇大，研究表明，提高渣的碱度可以增强熔渣吸收氧化夹杂的能力，但碱度太高则会严重恶化熔渣的玻璃性，降低渣的润滑性能，我们认为渣的碱度（CaO/SiO₂）控制在0.9-1.3比较相宜。

根据上述对本发明保护渣的成分设计思考，我们研究3SiO₂-CaO-Al₂O₃和SiO₂-CaO-Na₂O三元相图中成份-粘度-熔点的关系，初步确定本发明的成份范围，然而在实验室条件下对各选用成份进行试验，最后通过筛选和优化确定了本发明的成份。

本发明的特征在于，其成份（重量百分比）为：

CaO 34-40%,SiO₂32-40%,Al₂O₃＜2.5%,

Cr₂O₃＜0.01%,TiO₂0.2～0.3%,F 7-8.5%,

Na₂O+K₂O 6-8%,TiC 3-5%,Fe₂O₃0.2-1%,

H₂O＜0.5%

在上述渣的生产中可以将含有上述成份的天然原料按所需配比进行机械混合，也可以按89105939.3专利所公开的采用预熔工艺进行制备，采用后者所生产的渣受热时无分相熔化，冷却时不易析晶，且成份均匀，不易吸潮，不产生皮下气泡等优点，但制备时由于要经过1000～1450℃的预熔故生产成本高，工艺复杂，本发明的又一特征是采用非晶结构预熔料作配渣基料，所说的非晶结构预熔料系为化工厂化工生产的磷渣废料。这种磷渣中含有本发明渣所需的SiO₂,Al₂O₃,F,FeO等成份，经分析，渣中含SiO₂30-40%,Al₂O₂2-5%,F 1-5%,总Ca 25-35%,总FeO0.3-0.9，（重量百分比），因此再适当配以含本发明所需的其它成份原料即可配制成价廉的本发明所需之渣，由于这种磷渣在化工生产中已经高温工序，故采用磷渣作为基料中配制本发明渣就可制成具有预熔工艺效果而无需进行预熔工艺的连铸保护渣，而且因为磷渣系化工生产厂的废料故价格特别低廉。