專利名稱：一種中碳錳鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼連鑄技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種中碳錳鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣。
背景技術(shù)：
在連鑄生產(chǎn)過程中，結(jié)晶器保護渣是連鑄生產(chǎn)過程中最重要的輔助材料之一，其理化性能直接影響著連鑄的穩(wěn)定生產(chǎn)和鑄坯的質(zhì)量和產(chǎn)量，加入到結(jié)晶器內(nèi)的保護渣必須具有合適的理化性能才能充分發(fā)揮其五大冶金功能覆蓋保溫、防止二次氧化、吸收夾雜、在結(jié)晶器與鑄坯間起潤滑作用和改善結(jié)晶器與鑄坯間的傳熱。中碳錳鋼與其它鋼種相比具有以下的特點1)導(dǎo)熱率低(僅為中碳鋼的1/3—1/2)，鋼液凝固緩慢，樹狀晶發(fā)達(dá)；2)高溫塑性差；3)易產(chǎn)生裂紋，中碳錳鋼中[C]在 0.3%—0.4%之間，[C]〈O. 50%的鋼液結(jié)晶時均有5鐵素體生成，依含碳量的不同隨著溫度的下降，生成的8鐵素體在向奧氏體轉(zhuǎn)變過程中常伴有凝固收縮，產(chǎn)生熱應(yīng)力，對裂紋的敏感性很大。由于中碳錳鋼具有上述特點，在澆注過程中，一定要使結(jié)晶器內(nèi)熔渣在高溫狀態(tài)下具有較好的流動性和穩(wěn)定性，這樣才能控制好結(jié)晶器壁與凝固坯殼間的傳熱和潤滑，否則在生產(chǎn)過程中極易導(dǎo)致鑄坯縱向裂紋的產(chǎn)生。在中碳錳鋼澆鑄過程中，加入到結(jié)晶器內(nèi)的保護渣極易與鋼液發(fā)生反應(yīng)，保護渣中MnO含量將隨鋼中含錳量的增加而增加，從而引起保護渣成分和性能的改變，使其物理性能偏離保護渣原始的性能，直接影響連鑄的順行和鑄坯的質(zhì)量。若在保護渣中配入一定量MnO，可減緩保護渣與鋼中錳的反應(yīng)，使其性能得以穩(wěn)定。國內(nèi)外目前傾向于采用高堿度保護渣，通過減少玻璃體達(dá)到減緩連鑄坯與結(jié)晶器壁間的傳熱，從而達(dá)到減少連鑄坯縱裂紋的目的。但保護渣堿度過高，導(dǎo)致析晶溫度高，易惡化坯殼的潤滑，造成坯殼粘結(jié)漏鋼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種控制中碳錳鋼([C]在0. 32 0. 38 (wt. %)，[Mn]在
1.2 1. 6 (wt. %))方坯結(jié)晶器用含錳低堿度、低粘度、熱流均勻的中碳錳鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣，其熔渣在高溫狀態(tài)下具有較好的流動性和穩(wěn)定性，有效的控制了結(jié)晶器熱流的均勻性，適用于高效穩(wěn)定的方坯連鑄生產(chǎn)過程，可使鑄坯的質(zhì)量和產(chǎn)量得到大幅提高。本發(fā)明的保護渣組成重量百分比為Si0230. 0 40. 0wt%, Ca013. 0 22. 3wt%,Mg02. 0 7. 0wt%，Al2033. 0 6. 0wt%，F(xiàn)e2O3L 0 3. Owt%, MnOl. 0 4. 2wt%，Na2Ol. 2 5. 0wt%，F(xiàn)2 7. 3wt%，C12 21. 3wt%, K2O ^ 2. 0wt%，Li2O ^1. 0wt%，B2O3 ^1. 0wt%，TiO2 < 0. 6wt%，其余為水分和不可避免雜質(zhì)。本發(fā)明保護渣二元堿度(Ca0/Si02)為0. 6 士 0. 2 ;熔化溫度(半球點)為1208±20°C，凝固溫度為 1042±20°C，1300°C時粘度為 0. 29±0. 2Pa. S。本發(fā)明的優(yōu)點在于在保護渣中增加了 MnO的配比，減緩了保護渣與鋼中錳的反應(yīng)，穩(wěn)定了保護渣理化性能，保證了熔渣具有良好的潤滑和控制鑄坯傳熱特性，提高了吸附Al2O3夾雜的能力，能夠穩(wěn)定控制中碳錳鋼方坯結(jié)晶器熱流的均勻性。較低的堿度使其具有良好的潤滑性、流動性和鋪展性。低粘度可增大下渣量縮短渣鋼反應(yīng)時間，減少其對保護渣理化性能的影響，同時增加了渣膜厚度，使鑄坯實現(xiàn)了緩冷，以減輕坯殼局部應(yīng)力造成的負(fù)面影響，既改善潤滑效果，又減少了裂紋的發(fā)生，并且保證了連鑄過程的渣耗。低凝固溫度使熔渣在高溫狀態(tài)下具有較好的穩(wěn)定性，不會由于結(jié)晶器彎月面處溫度的波動影響熔渣層厚度，保證潤滑。實踐證明，澆注中碳錳鋼連鑄方坯使用此新型保護渣，保護渣的五大功能得到充分發(fā)揮，連鑄生產(chǎn)穩(wěn)定順行，鑄坯表面質(zhì)量好。附表說明表I原保護渣與其使用過程中產(chǎn)生的熔渣理化性能的對比。表2增加MnO配比的新渣與其使用過程中產(chǎn)生的熔渣理化性能的對比。表I原保護渣與其熔渣理化性能對比
熔化溫度凝固溫度 1300°C 渣號岵度 M1( °C )(V)粘度(R) (wt%)( Pa. s)
原渣 0.64 0.072__1_198__U)84__1.2
熔渣 0.6 5.8112310520,8表2新保護渣與其熔渣理化性能對比
熔化溫度凝固溫度 1300°C 渣號堿度 MnO ( 0C )(V)粘度(R) (wt%)( Pa. s)
新渣 0.67 1.55__1208__1042__0.29
熔渣 0.61 3.2120010380.具體實施例方式實施例1 :本實施例具體闡述了使用本發(fā)明的連鑄保護渣生產(chǎn)中碳錳鋼37Mn5的情況。所述生產(chǎn)的37Mn5 鋼化學(xué)成分為C0. 35wt%, SiO. 16wt%, Mnl. 4wt%, PO. 025wt%,SO. 025wt%，A10. 03wt%，其余為Fe和不可避免的殘余雜質(zhì)。澆注斷面尺寸為280mmX380mm中碳猛鋼方還，拉速控制在0. 65 0. 8m/min。本實施例所述保護渣組成成分為:Si0231. 3wt%，Ca021. 2wt%，Mg06. 25wt%,Al2033. 981wt%，F(xiàn)e2032. 22wt%，Mn01. 55wt%，Na204. 35wt%，F(xiàn)7. 3wt%，C18. 9wt%，K200. 85wt%，Li2OO. 138wt%，B2O3O. 161 wt%, TiO2O. 149wt%，其余為水和不可避免的雜質(zhì)。熔化溫度(半球點)為1208°C，凝固溫度為1042°C，粘度1300°C時，0. 29Pa. S，堿度R為0. 67的保護渣。生產(chǎn)中對結(jié)晶器保護渣及其熔渣進行了取樣檢測，并與原先使用的保護渣的性能進行了對比分析。從表I看出，舊渣在使用過程中，熔渣中MnO增長比例較大，其性能發(fā)生了改變，偏離了原始值。從表2看出，新渣由于增加了 MnO配比，熔渣中MnO增長比例不大，其理化性能變化不大，與原始值基本相近。整個澆鑄過程穩(wěn)定，無粘結(jié)漏鋼發(fā)生，鑄坯質(zhì)量良好，無表面縱裂和凹陷缺陷。實施例2:本實施例具體闡述使用所發(fā)明的連鑄保護渣生產(chǎn)中碳錳鋼37Mn5X的情況。所述生產(chǎn)的37Mn5X 鋼化學(xué)成分為C0. 36wt%, SiO. 25wt%, Mnl. 45wt%, PO. 025wt%,SO. 015wt%,A10. 035wt%，其余為Fe和不可避免的殘余雜質(zhì)。澆注斷面尺寸為280mmX 380mm中碳猛鋼方還，拉速控制在0. 7 0. 8m/min。本實施例所述保護渣組成成分為:Si023 3 . 4wt%, Ca021. 7wt%, Mg05. 85wt%,Al2033. 21wt%，F(xiàn)e2O3L 95wt%，MnOl. 67wt%，Na203. 75wt%，F(xiàn)6. 8wt%，C19. 8wt%，K2OO. 65wt%，Li2OO. 145wt%, B2O3O. 152 wt%, TiO2O. 138wt%，其余為水和不可避免的雜質(zhì)。熔化溫度(半球點)為1210°C，凝固溫度為1058°C，粘度1300°C時，0. 31Pa. S，堿度R為0.65的保護渣。整個澆鑄過程穩(wěn)定，無粘結(jié)漏鋼現(xiàn)象發(fā)生，鑄坯質(zhì)量良好，無表面縱裂和凹陷缺陷。實施例3 本實施例具體闡述使用所發(fā)明的連鑄保護渣生產(chǎn)中碳錳鋼34Mn6的情況。所述生產(chǎn)的34Mn6 鋼化學(xué)成分為C0. 34wt%, SiO. 28wt%, Mnl. 49wt%, PO. 025wt%,SO. 015wt%,A10. 025wt%，其余為Fe和不可避免的殘余雜質(zhì)。澆注斷面尺寸為280mmX 380mm中碳猛鋼方還，拉速控制在0. 7 0. 85m/min。本實施例所述保護渣組成成分為Si0235. lwt%, Ca022. 4wt%, Mg06. 12wt%,Al2033. 42wt%，F(xiàn)e2032. 0wt%，MnOl. 58wt%，Na203. 98wt%，F(xiàn)7. 2wt%，C19. 0wt%，K2OO. 78wt%，Li2OO. 132wt%，B2O3O. 158 wt%, TiO2O. 146wt%，其余為水和不可避免的雜質(zhì)。熔化溫度(半球點)為1207°C，凝固溫度為1055°C，粘度1300°C時，0. 35Pa. S，堿度R為0. 64的保護渣。整個澆鑄過程穩(wěn)定，無粘結(jié)漏鋼現(xiàn)象發(fā)生，鑄坯質(zhì)量良好，無表面縱裂和凹陷缺陷。
權(quán)利要求
1.一種中碳錳鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣，其特征是保護渣組成重量百分比為Si0230. O 40. Owt%，Ca013. 0 22. 3wt%，Mg02. 0 7. Owt%，Al2033. 0 6. 0wt%，F(xiàn)e2O3L 0 3. Owt%,MnOl. 0 4. 2wt%，Na2Ol. 2 5. 0wt%，F(xiàn)2 7. 3wt%，C12 21. 3wt%，K2O < 2. 0wt%，Li2O <1. 0wt%，B2O3 <1. 0wt%、TiO2 < 0. 6wt%，其余為水分和不可避免雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中碳錳鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣，其特征是保護渣二元堿度(Ca0/Si02)為 0. 6 士 0. 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中碳錳鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣，其特征是保護渣熔化溫度(半球點)為 1208±20°C，凝固溫度為 1042±20°C，1300°C時粘度為 0. 29±0. 2Pa. S。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中碳錳鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣，其特征是保護渣組成重量百分比為SiO230.0～40.0wt%， CaO13.0～22.3wt%， MgO2.0～7.0wt%， A12O33.0～6.0wt%，F(xiàn)e2O31.0～3.0wt%，MnO1.0～4.2wt%， Na2O1.2～5.0wt%，F(xiàn)2～7.3wt%， C12～21.3wt%,K2O≤2.0wt%， Li2O≤1.0wt%，B2O3≤1.0wt%，TiO2≤0.6wt%，其余為水分和不可避免雜質(zhì)。其優(yōu)點是堿度低、粘度低、熱流均勻，其熔渣在高溫狀態(tài)下具有較好的流動性和穩(wěn)定性，有效的控制了結(jié)晶器熱流的均勻性，適用于高效穩(wěn)定的方坯連鑄生產(chǎn)過程，可使鑄坯的質(zhì)量和產(chǎn)量得到大幅提高。
文檔編號B22D11/111GK103008590SQ201210523498
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月8日
發(fā)明者王愛蘭 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司