一種不銹鋼用結(jié)晶器保護(hù)渣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煉鋼輔料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種不銹鋼用結(jié)晶器保護(hù)渣。
【背景技術(shù)】
[0002] 抗菌不銹鋼是指在某種成分的不銹鋼中加入適量有抗菌效果的化學(xué)元素（如銅、 銀），經(jīng)過抗菌性處理后，使它具有穩(wěn)定的加工性和良好抗菌性的一種新型不銹鋼?？咕?銹鋼的研制成功，為抗菌制品發(fā)展提供了廣闊空間?？咕讳P鋼產(chǎn)品的發(fā)展?jié)摿薮?，市?前景極為廣闊，但奧氏體抗菌不銹鋼需要在普通不銹鋼的基礎(chǔ)上增加銅、銀成分，連鑄生產(chǎn) 過程容易出現(xiàn)凹坑、振痕深、網(wǎng)狀裂紋等缺陷，使不銹鋼連鑄生產(chǎn)難以順利進(jìn)行。
[0003] 奧氏體不銹鋼鋼水的質(zhì)量百分成分標(biāo)準(zhǔn)要求如下表所示：
[0005] 由上表所提供抗菌不銹鋼的化學(xué)成分可見，鋼水中碳含量都比較低，這類鋼種初 生坯殼中P、S偏析小，初生坯殼強度高，凝固生長較均勻，坯殼與結(jié)晶器銅板間隙較小，結(jié)晶 器保護(hù)漁不易流入，易造成鑄還振痕$父深。另外，Cu、Ag兀素含量$父尚，Cu的恪點為1083.4 °C，Cu熔化冷卻時會沿奧氏體晶界滲透，容易富集在結(jié)晶前沿的液相中阻止固相晶界的形 成，導(dǎo)致晶界周圍產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋，Ag的熔點為960°C，Ag固熔在不銹鋼中更容易出現(xiàn)鑄坯表 面裂紋。為了解決抗菌不銹鋼在連鑄過程中連鑄坯易產(chǎn)生振痕深、網(wǎng)狀裂紋、縱裂紋等缺 陷。除了改進(jìn)浸入式水口設(shè)計，鋼液面自動控制及優(yōu)化結(jié)晶器及其振動方式等方面工作外， 還需要著重對結(jié)晶器保護(hù)渣進(jìn)行深入研究。目前國內(nèi)的保護(hù)渣生產(chǎn)廠家中，尚沒有一個性 能穩(wěn)定的保護(hù)渣可以很好的適應(yīng)奧氏抗菌不銹鋼的生產(chǎn)。因此，研究開發(fā)抗菌不銹鋼用結(jié) 晶器保護(hù)渣已是當(dāng)前連鑄生產(chǎn)所亟待解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠適應(yīng)奧氏體抗菌不銹鋼 連鑄生產(chǎn)的連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，采用該保護(hù)渣制得的奧氏體抗菌不銹鋼鑄坯邊部凹陷率明 顯降低、鑄還質(zhì)量提尚。
[0007] -種不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，所述不銹鋼為奧氏體抗菌不銹鋼，其由如下質(zhì) 量份的原材料制得:玻璃粉2~6份、硅灰石45~60份、碳黑2.5份、石墨1~2份、螢石4~8份、 碳酸鈉5~9份、水泥熟料5~9份、方解石5~7份、氟化鈉3.5~5.5份、錯研^土2.5~4.5份、輕 燒鎂砂2.5~5.5份、鈉長石6~8份、粘合劑1.2份。
[0008] 所述不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:CaO: 34%~36.3 %， Si〇2:33%~34%，MgO:2%~6%，Al2〇3:3%~8%，Na2〇:3%~12%，C:3%~6%，F(xiàn)-<8%， 余S；:雜質(zhì)。
[0009] 所述奧氏抗菌不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣堿度即Ca0/Si02為1.0~1.1，熔點1130 。(:~1190°C，1300°C 下粘度 0.1 ~0.18Pa.s，熔化速率為 30 ~45s。
[0010] 所述粘合劑是由糊精、植物淀粉、羧甲基纖維素鈉中的一種或幾種組成。
[0011] 本發(fā)明的有益效果為：
[0012] 1)本發(fā)明保護(hù)渣的堿度即Ca0/Si02為1.0~1.1，該設(shè)計是針對抗菌不銹鋼的鋼種 特性及收縮特性，通過影響保護(hù)渣的粘溫特性、吸收夾雜性能、結(jié)晶性能并進(jìn)而影響傳熱性 能；隨著結(jié)晶器保護(hù)渣堿度的增加，其析晶傾向增大，在堿度大于1.0以后其析晶比例向粗 大方向發(fā)展，從而能控制連鑄坯向結(jié)晶器銅板傳熱，但是過高的堿度對潤滑是不利的，故堿 度為1.0~1.1，能夠獲得很好控制傳熱效果，滿足奧氏體抗菌不銹鋼收縮特性的需要。
[0013] 2)考慮到抗菌不銹鋼液相線溫度較低、熔化條件惡劣，熔點設(shè)計為1130Γ~1190 °c，比常規(guī)保護(hù)渣稍高，這樣增加了結(jié)晶器內(nèi)初生坯殼與結(jié)晶器銅板壁之間的固態(tài)渣膜厚 度，使保護(hù)渣熱阻增大、結(jié)晶器保護(hù)渣傳熱均勻指數(shù)增加，同時確保了不易產(chǎn)生裂紋。而 Na2O就是主要用來調(diào)節(jié)結(jié)晶器保護(hù)渣的熔點，是結(jié)晶器保護(hù)渣的特征元素，Na2O每增加1%， 其熔點可以降低約15°C，此外還要考慮上述氧化物對結(jié)晶器保護(hù)渣粘度、玻璃態(tài)性質(zhì)等影 響，因此選擇Na 2O的加入量在5 %~12%的范圍內(nèi)。
[0014] 3)本發(fā)明保護(hù)渣的粘度范圍定為1300 °C時0.10~0.18Pa.s，使保護(hù)渣液渣更均勻 流入到坯殼與結(jié)晶器銅板縫隙，起到潤滑鑄坯的作用，以滿足結(jié)晶器保護(hù)渣消耗量。粘度主 要通過Al2O 3、MgO和F來控制。奧氏體抗菌不銹鋼中含有大量的氧化物，保護(hù)渣吸收這些氧 化物很容易變性，造成結(jié)晶器保護(hù)渣熔點、粘度升高，造成粘結(jié)漏鋼事故，故保護(hù)渣中應(yīng)具 有3 %~8 %Al2〇3,從而控制保護(hù)渣粘度在較低的水平，增加保護(hù)渣對夾雜物的容納能力。 MgO含量在2%~6%的范圍內(nèi)，可以在減低保護(hù)渣的粘度、凝固點和活化能的同時，提高結(jié) 晶器保護(hù)渣的化學(xué)穩(wěn)定性，明顯改善結(jié)晶器保護(hù)渣的流動性能。F在結(jié)晶器保護(hù)渣中主要 起破網(wǎng)物作用，對結(jié)晶器保護(hù)渣的粘度影響很大，加入量過多，對浸入式水口的侵蝕破壞作 用很大，氟蒸汽影響鑄坯表面質(zhì)量，渣中的氟溶入水系統(tǒng)，破壞生態(tài)環(huán)境和腐蝕設(shè)備，所以 Γ含量控制在8%以內(nèi)。
[0015] 4)3%~6%的碳含量，使結(jié)晶器保護(hù)渣配碳不致過高，熔速范圍控制在30~45s， 確保維持足夠的液渣層厚度。
[0016] 5)本發(fā)明原料易得，主要原料硅灰石、碳酸鈉、水泥熟料、方解石等成本低廉，鋁礬 土、輕燒鎂砂、鈉長石、玻璃粉、螢石等用量相對較少，有利于降低成本;現(xiàn)場試驗時噸鋼渣 耗量為0.32~0.42kg/T，成本相對較低。
[0017] 6)經(jīng)現(xiàn)場試驗，保護(hù)渣在結(jié)晶器內(nèi)火焰正常，液渣層厚度適中保持在8~12mm，化 渣均勻穩(wěn)定，生產(chǎn)出的鑄坯邊部凹陷率降低9.5%~19%左右，確保了鋼廠工藝順行，達(dá)到 改善鑄坯質(zhì)量的目的。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0019] 實施例一
[0020] 針對某廠的奧氏抗菌不銹鋼生產(chǎn)的連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，其原材料配方為:玻璃粉2 份、硅灰石50份、碳黑2.5份、石墨1份、螢石6份、碳酸鈉6.4份、水泥熟料6.5份、方解石6.4 份、氟化鈉4份、鋁礬土 3份、輕燒鎂砂3.7份、鈉長石7份、糊精1.2份。
[0021] 采用常規(guī)工藝制得所述保護(hù)渣，其主要理化指標(biāo)化驗結(jié)果如下：CaO: 36.3%， Si〇2:34%，MgO:4.7%，Al2〇3:5.2%，Na 20:6.3%，C:3%，F(xiàn)-:7.4%，余量：雜質(zhì)。
[0022]所述奧氏抗菌不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣堿度即Ca0/Si02為1.07,熔點IierC， 1300 °C下粘度0.13Pa. S，熔化速率為38s。
[0023] 實施例二
[0024]針對某廠的奧氏抗菌不銹鋼生產(chǎn)的連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，其原材料配方為:玻璃粉 2.5份、硅灰石48份、碳黑2.5份、石墨1份、螢石5.5份、碳酸鈉7.2份、水泥熟料6.3份、方解石 5.4份、氟化鈉4.4份、錯礬土4.1份、輕燒鎂砂4.7份、鈉長石7.2份、植物淀粉1.2份。
[0025]采用常規(guī)工藝制得所述保護(hù)渣，其主要理化指標(biāo)化驗結(jié)果如下：CaO: 36.3%， Si〇2:33%，MgO:5.1%，Al2〇3:4.6%，Na 20:7.3，C:3.2%，F(xiàn)-:6.5%，余量：雜質(zhì)。
[0026]所述奧氏抗菌不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣堿度即Ca0/Si02為1.1，熔點1190°C， 1300 °C下粘度0.18Pa. s，熔化速率為45s。
[0027] 實施例三
[0028]針對某廠的奧氏抗菌不銹鋼生產(chǎn)的連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，其原材料配方為:玻璃粉2 份、硅灰石45份、碳黑2.5份、石墨1份、螢石8份、碳酸鈉9份、水泥熟料5份、方解石5份、氟化 鈉3.5份、錯礬土2.5份、輕燒鎂砂2.5份、鈉長石8份、糊精0.6份、植物淀粉0.6份。
[0029]采用常規(guī)工藝制得所述保護(hù)渣，其主要理化指標(biāo)化驗結(jié)果如下：CaO: 34%，SiO2: 33%，MgO:2%，Al2〇3:3%，Na20:12%，C :4.5%，F(xiàn)-:7.9%，余量：雜質(zhì)。
[0030] 所述奧氏抗菌不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣堿度即Ca0/Si02為1.03,熔點1170°C， 1300 °C下粘度0.13Pa. s，熔化速率為35s。
[0031]實施例四
[0032]針對某廠的奧氏抗菌不銹鋼生產(chǎn)的連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，其原材料配方為:玻璃粉6 份、硅灰石60份、碳黑2.5份、石墨2份、螢石4份、碳酸鈉5份、水泥熟料9份、方解石7份、氟化 鈉5.5份、錯礬土 4.5份、輕燒鎂砂5.5份、鈉長石6份、植物淀粉1份、羧甲基纖維素鈉0.2份。 [0033]采用常規(guī)工藝制得所述保護(hù)渣，其主要理化指標(biāo)化驗結(jié)果如下：CaO: 34%，SiO2: 34%，MgO:6%，Al2〇3:8%，Na 20:3%，C:6%，F(xiàn)-:4%，余量：雜質(zhì)。
[0034]所述奧氏抗菌不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣堿度即Ca0/Si02為1.0,熔點1130°C， 1300 °C下粘度0 · IPa · s，熔化速率為30s。
[0035]將上述四個實施例制得的保護(hù)渣，在某廠進(jìn)行試驗，使用過程中，保護(hù)渣在結(jié)晶器 內(nèi)火焰正常，試驗所用連鑄機(jī)的工藝參數(shù)如下表所示：

[0037] 試驗210*1550mm2奧氏體抗菌不銹鋼的澆鑄工藝參數(shù)如下表所示：
[0039]試驗測定數(shù)據(jù)，統(tǒng)計平均如下：
[0041 ]由上表可知，液渣層厚度適中，保持在8~12mm，噸鋼渣耗量為0.32~0.42kg/T，生 產(chǎn)出的鑄坯邊部凹陷率降低了9.5~19%，達(dá)到確保鋼廠工藝順行和改善鑄坯質(zhì)量的目的。
【主權(quán)項】
1. 一種不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，其特征在于:所述不銹鋼為奧氏體抗菌不銹鋼，所 述保護(hù)渣由如下質(zhì)量份的原材料制得:玻璃粉2~6份、硅灰石45~60份、碳黑2.5份、石墨1 ~2份、螢石4~8份、碳酸鈉5~9份、水泥熟料5~9份、方解石5~7份、氟化鈉3.5~5.5份、錯 礬土2.5~4.5份、輕燒鎂砂2.5~5.5份、鈉長石6~8份、粘合劑1.2份。2. 如權(quán)利要求1所述不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，其特征在于，所述保護(hù)渣化學(xué)成分及 質(zhì)量百分含量為：CaO:34%~36.3%，Si0 2:33%~34%，MgO:2%~6%，Al2〇3:3%~8%， 恥2〇:3%~12%，(：:3%~6%，卩-<8%，余量：雜質(zhì)。3. 如權(quán)利要求1所述不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，其特征在于:所述保護(hù)渣堿度堿度即 CaO/Si〇2為1 ·0~1 · 1，熔點 1130°C~1190°C，1300°C下粘度0· 1~0· 18Pa. s，熔化速率為30 ~45s〇4. 如權(quán)利要求1所述不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，其特征在于:所述粘合劑是由糊精、 植物淀粉、羧甲基纖維素鈉中的一種或幾種組成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種不銹鋼用連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣，所述不銹鋼為奧氏體抗菌不銹鋼，其堿度為1.0～1.1，能夠獲得很好控制傳熱效果，滿足奧氏體抗菌不銹鋼收縮特性的需要；粘度定為1300℃時0.10～0.18Pa.s，使保護(hù)渣液渣更均勻流入到坯殼與結(jié)晶器銅板縫隙，潤滑鑄坯，滿足結(jié)晶器保護(hù)渣消耗量，粘度主要通過Al2O3、MgO和F-來控制；熔點為1130℃～1190℃，使保護(hù)渣熱阻增大、結(jié)晶器保護(hù)渣傳熱均勻指數(shù)增加，不易產(chǎn)生裂紋；本發(fā)明原料易得，成本相對較低；經(jīng)現(xiàn)場試驗，保護(hù)渣化渣均勻穩(wěn)定，產(chǎn)出的鑄坯邊部凹陷率降低9.5％～19％左右，改善了鑄坯質(zhì)量，確保了鋼廠工藝順行。
【IPC分類】B22D11/111
【公開號】CN105598403
【申請?zhí)枴緾N201610076075
【發(fā)明人】趙春寶, 張福, 杜震宇, 譚政委, 馬曉娜, 龐炎, 龐天敏
【申請人】西峽龍成冶金材料有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2014年2月27日
【公告號】CN103785808A, CN103785808B