專利名稱：：結(jié)晶器保護(hù)渣及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鋼鐵澆鑄工藝，尤其涉及連鑄澆鋼中實(shí)現(xiàn)連連澆時(shí)使用的結(jié)晶器保護(hù)渣，以及所述結(jié)晶器保護(hù)渣的使用方法。
背景技術(shù)：
：在連鑄澆鋼中，如果要實(shí)現(xiàn)連連澆，則需要在澆鑄過程中更換中間包。如圖1所示，鋼包101中的鋼水通過中間包以及結(jié)晶器104，形成鑄坯105。普通的連鑄澆鋼對(duì)中間包不進(jìn)行更換，為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆鑄，采用連連澆工藝。當(dāng)中間包使用達(dá)到額定限度時(shí)，以未使用的中間包對(duì)其進(jìn)行替換。圖l中，102為使用完的中間包，103為更換用中間包，103用于替換102。在更換中間包實(shí)現(xiàn)連連澆時(shí)，主要的問題是，中間包雖然在使用前經(jīng)過預(yù)熱，但是和正在使用的中間包相比，溫度仍然較低。由于中間包(溫度800攝氏度)相對(duì)鋼水(溫度1580~1600攝氏度)是冷的，鋼水通過中間包進(jìn)入結(jié)晶器后的溫降大(溫降為40-60攝氏度)，鋼水的液相線溫度一般為1525~1540攝氏度，而目前使用的普通保護(hù)渣只有保溫性能，而無發(fā)熱升溫性能，在結(jié)晶器內(nèi)很容易在鋼水表面形成冷鋼。目前常用的保護(hù)渣化學(xué)成份如下所示<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>其中F—為氟離子，通常以HF的形式添加在組合物中，T.C表示全碳，表中的R表示堿度，即組合物中Ca/Si的重量比。這種保護(hù)渣的作用有1、在結(jié)晶器銅板和初生坯殼之間形成一層潤滑模，起到潤滑作用，防止粘結(jié)性漏鋼；2、覆蓋結(jié)晶器內(nèi)鋼水表面，隔絕空氣，防止鋼水二次氧化；3、吸附鋼水中上浮夾雜物，提高鋼水純凈度；4、具有一定的保溫作用；但僅有保溫性能而無發(fā)熱升溫性能。使用時(shí)具體要求1、均勻地覆蓋結(jié)晶器內(nèi)鋼水表面；2、要求黑渣操作，表面不允許發(fā)紅；3、推入時(shí)少推勤推；其具有以下物理性能參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>而冷鋼被普通保護(hù)渣覆蓋而很難發(fā)現(xiàn)。冷鋼如果不及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，會(huì)直接吸附保護(hù)渣生渣，帶入鑄坯內(nèi)，造成板坯夾渣，冷鋼的存在不但阻礙保護(hù)渣熔融層的生成，而且在三維空間上也會(huì)破壞保護(hù)渣生渣層、燒結(jié)層、熔融層三層結(jié)構(gòu)，使保護(hù)渣熔融層不能正常流入結(jié)晶器和板坯之間起flj潤滑作用，造成連鑄坯殼和結(jié)晶器粘結(jié)，產(chǎn)生紅牌，甚至漏鋼。參見圖2所示的結(jié)晶器剖面圖，如果在正常條件下，鋼水201之上的保護(hù)渣應(yīng)當(dāng)順利形成三層結(jié)構(gòu)，即最上層的生渣層202(固態(tài))，中間層的燒結(jié)層203(固液結(jié)合)，以及接觸鋼水的熔融層204(液態(tài))，其中，液態(tài)的熔融層204可以流入結(jié)晶器209和鋼水坯殼206之間的間隙，起潤滑作用，使鋼坯滑出結(jié)晶器。但是，如果因?yàn)樯鲜龅臏亟?，使結(jié)晶器中出現(xiàn)冷鋼205,其將妨礙熔融層204的形成，并且在接觸生渣層時(shí)吸附生渣。而當(dāng)冷鋼205接觸結(jié)晶器209的壁時(shí)，其不容易隨著鋼坯整體下滑，而是抵住結(jié)晶器壁。這樣，由于冷鋼205的阻擋，生渣層形成的熔融層204不能流入結(jié)晶器和板坯之間的空隙?？赡芤疬B鑄坯殼和結(jié)晶器粘結(jié)。另一方面，如果冷鋼持續(xù)抵住結(jié)晶器壁，隨著坯體向下流動(dòng)，因坯殼不能正常形成，容易出現(xiàn)漏鋼。
發(fā)明內(nèi)容出于目前實(shí)現(xiàn)連連澆工藝時(shí)，在結(jié)晶器內(nèi)的鋼水表面容易形成冷鋼，而導(dǎo)致一系列問題的現(xiàn)狀，而提出本發(fā)明。本發(fā)明一個(gè)目的在于提供一種結(jié)晶器保護(hù)渣，這種結(jié)晶器保護(hù)渣對(duì)結(jié)晶器具有加熱升溫作用。在連連澆工藝中進(jìn)行中間包更換時(shí)，使用該保護(hù)渣可以防止中間包的溫降過大，而使得結(jié)晶器中的鋼水表面形成冷鋼。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，所提供的結(jié)晶器保護(hù)渣含有發(fā)熱成分Fe203，其作用是賦予該結(jié)晶器保護(hù)渣以發(fā)熱升溫性能。該成分產(chǎn)生熱量的化學(xué)反應(yīng)式如下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>通常發(fā)熱成分Fe203的含量占所述結(jié)晶器保護(hù)渣重量的16.1±1.5%時(shí)可以使保護(hù)渣具有合適的發(fā)熱升溫性能。連鑄澆鋼中結(jié)晶器使用的保護(hù)渣是一種組合物，使用過程中，其應(yīng)當(dāng)順利形成生渣層、燒結(jié)層、熔融層三層結(jié)構(gòu)，并且應(yīng)起到潤滑的作用。這些性能可以通過對(duì)組合物中各種成分的相應(yīng)配比而實(shí)現(xiàn)。由于保護(hù)渣中添加有發(fā)熱成分Fe203，隨之而來應(yīng)當(dāng)解決的技術(shù)問題是調(diào)配保護(hù)渣中的其它成分，與發(fā)熱成分Fe203相適應(yīng)，使之具有合適的熔點(diǎn)、含水量、粘度、容重等物理性質(zhì)。在本發(fā)明提供的方案中，該結(jié)晶器保護(hù)渣中包含一種或多種下列成分Si、A1203、Ca、MgO、Na20、Fe203、T.C、R。這些成分中單獨(dú)的任意一種對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，其在保護(hù)渣中所產(chǎn)生的作用是已知的，故本發(fā)明對(duì)此不作詳細(xì)說明。為了和發(fā)熱成分Fe203相適應(yīng)，上述各種成分應(yīng)當(dāng)進(jìn)行配比，至少應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)結(jié)晶器保護(hù)渣的特定物理性能參數(shù)進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整。例如熔點(diǎn)、水分、粘度、容重等參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，經(jīng)過改進(jìn)的保護(hù)渣含有下列成分<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>其中T.C表示全碳，R表示堿度，即組合物中Ca/Si的重量比。其物理性能參數(shù)如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>所述保護(hù)渣在使用過程中，可以在結(jié)晶器中的鋼水之上順利形成生渣層、燒結(jié)層、熔融層三層結(jié)構(gòu)，并且保護(hù)渣熔融層可以正常流入結(jié)晶器和板坯之間起到足夠的潤滑作用。本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供所述保護(hù)渣在連鑄澆鋼中實(shí)現(xiàn)連連澆的使用方法，優(yōu)選的做法是，該結(jié)晶器保護(hù)渣和常規(guī)的結(jié)晶器保護(hù)渣結(jié)合使用，在更換中間包時(shí)過渡性地使用本發(fā)明的結(jié)晶器保護(hù)渣。而在平時(shí)使用現(xiàn)有技術(shù)所采用的保護(hù)渣。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，所提供的結(jié)晶器保護(hù)渣具有發(fā)熱升溫功能，在更換中間包實(shí)現(xiàn)連連澆工藝時(shí)，能提高結(jié)晶器中鋼水表面的溫度，有效防止冷鋼形成；其次，本發(fā)明提供的保護(hù)渣80%以上的成份同普通保護(hù)渣相當(dāng)，確保了兩者在使用時(shí)可合理過渡；另外，在本發(fā)明提供的保護(hù)渣使用方法中，由于此保護(hù)渣一般在低拉速條件下使用，通過適當(dāng)提高八1203的含量和堿度(R),提高保護(hù)渣粘度，具有很強(qiáng)的吸附夾渣的功能，提高板坯的純凈度。本申請(qǐng)的附圖是說明書的一個(gè)組成部分，可以結(jié)合說明書的描迷更好地幫助理解本發(fā)明目的和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。各附圖的說明如下圖1是在連鑄澆鋼中更換中間包實(shí)現(xiàn)連連澆的示意圖；圖2是淺鑄過程中的結(jié)晶器剖面示意圖，顯示結(jié)晶器內(nèi)冷鋼造成夾渣和斷渣。附圖標(biāo)記<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但這些實(shí)施例不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。實(shí)施例1:結(jié)晶器保護(hù)渣的組分為了和發(fā)熱成分Fe203相適應(yīng)，本實(shí)施例提供的保護(hù)渣的成分配比如下Si36.1%A12033.9%Ca31.1%MgO0.5%Na208.9%Fe20314.6%T.C4.9%R=0.86。在上述的保護(hù)渣成分配比中，優(yōu)先考慮A1203、Fe203的比例和堿度R,其余成分可以在本發(fā)明允許的范圍中進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)施例部分的具體數(shù)據(jù)僅用于示例，而非限制。這些成分可以根據(jù)其在結(jié)晶器保護(hù)渣中所產(chǎn)生的已知功能進(jìn)行配比，只要這些成分配比后形成的保護(hù)渣組合物符合所需的物理性能參數(shù)，所有的配比方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。作為舉例，而不是限制。本實(shí)施例配制成的保護(hù)渣組合物具有以下所述的物理性能參數(shù)熔點(diǎn)572°C水分0.4%粘度0.28Pa.S容重0.58g/cm3。實(shí)施例2:結(jié)晶器保護(hù)渣的組分為了和發(fā)熱成分Fe203相適應(yīng)，本實(shí)施例提供的保護(hù)渣的成分配比如下Si34,1%A12036.9%Ca28.9%MgO0.5%Na207.4%Fe20317.6%T.C4.6%R=0.85在上述的保護(hù)渣成分配比中，優(yōu)先考慮A1203、Fe203的比例和堿度R，其余成分可以在本發(fā)明允許的范圍中進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)施例部分的具體數(shù)據(jù)僅用于示例，而非限制。這些成分可以根據(jù)其在結(jié)晶器保護(hù)渣中所產(chǎn)生的已知功能進(jìn)行配比，只要這些成分配比后形成的保護(hù)渣組合物符合所需的物理性能參數(shù)，所有的配比方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。作為舉例，而不是限制。配制成的保護(hù)渣組合物具有以下所述的物理性能參數(shù)熔點(diǎn)545°C水分0.4%粘度0.37Pa.S容重0.64g/cm3。實(shí)施例3:結(jié)晶器保護(hù)渣的組分為了和發(fā)熱成分Fe203相適應(yīng)，本實(shí)施例提供的保護(hù)渣的成分配比如下Si36.1%A12035.9%Ca29.9%MgO0%Na208.3%Fe20316%T.C3.8%R=0.83在上述的保護(hù)渣成分配比中，優(yōu)先考慮Al203、Fe203的比例和堿度R，其余成分可以在本發(fā)明允許的范圍中進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)施例部分的具體數(shù)據(jù)僅用于示例，而非限制。這些成分可以根據(jù)其在結(jié)晶器保護(hù)渣中所產(chǎn)生的已知功能進(jìn)行配比，只要這些成分配比后形成的保護(hù)渣組合物符合所需的物理性能參數(shù)，所有的配比方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。作為舉例，而不是限制。配制成的保護(hù)渣組合物具有以下所述的物理性能參數(shù)熔點(diǎn)556°C水分0.4%粘度0.31Pa.S容重0.63g/cm3。實(shí)施例4用實(shí)施例1所述的結(jié)晶器保護(hù)渣進(jìn)行連連澆當(dāng)前一個(gè)中間包澆注結(jié)束后，連鑄機(jī)拉速為0.4米/分鐘時(shí)量一次性在結(jié)晶器內(nèi)均勻加入發(fā)熱性結(jié)晶器保護(hù)渣-鋼坯斷面為900~1000mm時(shí)，使用15kg包裝的保護(hù)渣包；-鋼坯斷面為1050-1250mm時(shí)，使用10kg包裝的保護(hù)渣包；-鋼坯斷面為1350~1450mm時(shí)，使用15kg包裝的保護(hù)渣，一流用一包；,才要照以下,兩流用一,一流用一等后一個(gè)中間包開澆，拉速逐步上升過程中，在發(fā)熱性結(jié)晶器保護(hù)渣使用到發(fā)紅時(shí)，再均勻推入普通性保護(hù)渣。權(quán)利要求1.一種結(jié)晶器保護(hù)渣，其特征在于，所述結(jié)晶器保護(hù)渣中含有發(fā)熱成分Fe2O3。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)晶器保護(hù)渣，其中發(fā)熱成分Fe203的含量占所述結(jié)晶器保護(hù)渣重量的16.1±1.5%。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)晶器保護(hù)渣，該結(jié)晶器保護(hù)渣中包含一種或多種下列成分Si、A1203、Ca、MgO、Na20、Fe203、T.C。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)晶器保護(hù)渣，該結(jié)晶器保護(hù)渣中包含下列重量比的成分Si31.1~37.1%A12033.9~6.9%Ca25.9~31.9%MgO0~1.0%Na205.9~8.9%Fe20314.6-17.6%T.C2.8~4.8%5、根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的結(jié)晶器保護(hù)渣，該結(jié)晶器保護(hù)渣具有下列物理性能參數(shù)熔點(diǎn)540~580°C水分<0.5%粘度0.24~0.40Pa.S容重0.5~0.7g/cm3。6、利用發(fā)熱性結(jié)晶器保護(hù)渣在連鑄澆鋼中實(shí)現(xiàn)連連澆的方法，其特征在于，該發(fā)熱性結(jié)晶器保護(hù)渣和常規(guī)的結(jié)晶器保護(hù)渣結(jié)合使用，在更換中間包時(shí)使用發(fā)熱性結(jié)晶器保護(hù)渣。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，更換中間包時(shí)對(duì)發(fā)熱性結(jié)晶器保護(hù)渣的使用根據(jù)實(shí)際應(yīng)用規(guī)格進(jìn)行定量控制，-鋼坯斷面為900~1000mm時(shí)，使用15kg包裝的保護(hù)渣，兩流用一包；-鋼坯斷面為1050~1250mm時(shí)，使用10kg包裝的保護(hù)渣，一流用一包；-鋼坯斷面為1350~1450mm時(shí)，使用15kg包裝的保護(hù)渣，一流用一包全文摘要本發(fā)明提供一種結(jié)晶器保護(hù)渣及其使用方法，該結(jié)晶器保護(hù)渣中含有發(fā)熱成分Fe₂O₃，并且，為了和發(fā)熱成分Fe₂O₃相適應(yīng)，結(jié)晶器保護(hù)渣中還添加有一種或多種下列成分Si、Al₂O₃、Ca、MgO、Na₂O、Fe₂O₃、T.C，以調(diào)節(jié)結(jié)晶器保護(hù)渣的熔點(diǎn)、水分、粘度、容重等參數(shù)。文檔編號(hào)C21C7/076GK101372029SQ200710045140公開日2009年2月25日申請(qǐng)日期2007年8月22日優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日發(fā)明者呂憲雨,宗震宇,胡暑名,范建勇,衛(wèi)趙申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司