CN101219465A - 含钛板坯不锈钢专用连铸结晶器保护渣及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金领域中含钛不锈钢连铸用冶金辅料产品，主要适应于含Ti量较高的不锈钢连铸专用的预熔型结晶器保护渣技术；本发明的产品构成为：含硼专用预熔料(基料)、熔剂材料、碳质材料和添加剂，其中熔剂材料：包括为Li₂CO₃、Na₂CO₃和NaF等；本产品的特点是在满足常规不锈钢所要求的不增碳和减少修磨量的前提下，具有较高的容纳和吸附Ti的夹杂物的能力，并且在吸附夹杂物后，保护渣的粘度特性和凝固特性保持相对稳定，和进口渣相比，具有粘结漏钢几率更低，铸坯表面缺陷少和生产工艺的顺行性高等特点。本发明产品的渣条少，结晶器内反应活跃，铺展性好。

Description

含钛板坯不锈钢专用连铸结晶器保护渣及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种含钛板坯不锈钢专用连铸结晶器保护渣及其生产工艺。

技术背景

目前，国内使用的含钛不锈钢连铸结晶器保护渣产品主要依赖进口，存在问题是：1、保护渣成本高，造成产品的生产成本居高不下；2、进口渣不能有效结合我国现场具体工艺情况及时做出相应的调整，难以满足实际需要；3、含钛不锈钢由于钛夹杂物较多，且其夹杂物多呈高熔点状，故保护渣在使用过程中质量极易恶化，造成工艺不顺行和铸坯表面质量问题多，而国外渣在解决上述问题的过程中，不太适应，造成修磨量大等问题等等。

鉴于此，通过大量的理论研究，试验室模拟试验，再加上现场实践，我们找到一条能够适应当前国内现行条件下的含钛不锈钢专用连铸结晶器保护渣的有效解决方案。

要想有效解决含钛不锈钢用连结晶器保护渣的问题，前提是必须了解目前我们在连铸含钛不锈钢过程中容易出现的问题，经分析主要有如下方面：1、铸坯表面的增碳问题；2、钛夹杂物进入保护渣液渣层后易使保护渣性能恶化；3、表面质量问题，如凹坑、结疤、裂纹等。

发明内容

以上问题国外渣在第1方面基本不存在，可以有效解决，但在后两者中均不同程度存在，本发明含钛不锈钢专用保护渣主要解决以上几点问题而设计。

为此，本发明含钛不锈钢专用连铸结晶器保护渣是由硅灰石基料、含硼专用预熔料、助熔剂材料、碳质材料和添加剂组成，它们的重量百分比分别为：硅灰石基料70％-80％、含硼专用预熔料5-15％、酸碱性材料5-15％、助熔剂材料10％-20％、碳质材料1％-4％、添加剂0.1-1.0％；其中助熔剂材料包括有：Li₂CO₃、Na₂CO₃、NaF等，它们占保护渣的重量百分比分别为：0.23％-4.4％，5％-15％，1.2％-5.5％。

本发明所述含钛不锈钢专用连铸结晶器保护渣的生产工艺，其采取的工艺如下：

其中含硼专用预熔料生产工艺如下：将名种原材料硅灰石、萤石、石灰石、硼砂、玻璃块破碎至100-200目的规定粒度，按比例为30-50％∶5-15％∶10-25％∶15-25％∶5-15％搅拌均匀，然后挤压成10-30mm粒度，按500kg每作入炉预熔，出炉后立即进行水淬，风干或烘干后，再倒入大堆分层平铺，平铺直取磨料至300目立即全通过，然后气化入料仓。

含钛不锈钢专用保护渣生产工艺如下：

将所述的成份与细度合格含硼预熔料、硅灰石基料、助熔剂材料、碳质材料气化入料仓，然后依据不锈钢保护渣所述配比，按6T每作进行微机配料，再入搅拌机搅拌，取半成品检测，待合格后，入球磨机干磨，入水磨机磨细并造浆，提料喷雾造粒，产品检测，合格品包装入库。

第一、保护渣的碱度上设计要解决钛及钛的夹杂物对保护渣性能的影响，以防止表面缺陷的产生和解决保护渣性能恶化的问题，针对此二元碱度(即：CaO/SiO₂)通常设计在1.00-1.20范围；

第二、适当降低常规助熔剂Na₂O及CaF₂用量，引入适量的B₂O₃、Li₂CO₃等熔剂材料，以多组分复合效应及该类熔剂材料的特性有效缓冲钛的夹杂物对渣剂性能的恶化；

第三、Na₂CO₃是一种表面活性材料，量过大会减小钢渣界面张力，易引起粘渣，造成铸坯表面夹杂几率大大上升。针对此加入适量B₂O₃，不仅起到助熔效果，而且可以增加钢渣界面张力，减少粘渣的机率，使铸坯表面凹坑、结疤等缺陷大为降低；

第四、采用稍高的粘度，减少粘渣几率，对于有效解决传热和夹渣均有利；

第五、采用含硼专用预熔料取代含硼化工材料，减少结晶水对保护渣质量的影响，同时减轻分熔倾向，确保结晶器内良好的成渣效果；

第六、为防止增碳，控制配碳总量不能超过3％，为确保良好的熔融效果，采用复合配碳模式。

所以，含钛不锈钢专用结晶器保护渣的的关键技术在于助熔剂材料及碳质材料的合理选择与用量的合理控制问题。

本发明的实施与进口同类渣进行对比试验，经试用，效果如下：1、和进口渣相比，没有一次漏钢预报，其生产工艺的顺利性超过了进口渣，远胜国产渣；2、整个生产过程的产品合格率(主指因没有裂纹、凹坑、结疤和夹杂等缺陷)与国产渣和德国渣相比，分别是：本发明试品：93.4％；国产渣：88.3％；德国：92.8％；3、结晶器内反映：本发明产品的渣条少，结晶器内反映活跃，火焰小，无结团等现象。

具体实施方式

本发明含钛不锈钢专用连铸结晶器保护渣是由含硼专用预熔料、硅灰石基料、助熔剂材料、碳质材料和添加剂组成，它们的重量百分比分别为：硅灰石基料70％-80％、含硼专用预熔料5-15％、酸碱性材料5-15％、助熔剂材料10％-20％、碳质材料1％-4％、添加剂0.1-1.0％；其中助熔剂材料包括有：Li₂CO₃、Na₂CO₃、NaF等，它们占保护渣的重量百分比分别为：0.23％-4.4％，5％-15％，1.2％-5.5％。

本发明所述含钛不锈钢专用连铸结晶器保护渣的生产工艺，其采取的工艺如下：

其中含硼专用预熔料生产工艺如下：将名种原材料硅灰石、萤石、石灰石、硼砂、玻璃块破碎至100-200目的规定粒度，按比例为30-50％∶5-15％∶10-25％∶15-25％∶5-15％混匀，搅拌均匀，然后挤压成10-30mm粒度，按500kg每作入炉预熔，出炉后立即进行水淬，风干或烘干后，再倒入大堆分层平铺，平铺直取磨料至300目立即全通过，然后气化入料仓。

含钛不锈钢专用保护渣生产工艺如下：

将所述的成份与细度合格预熔料、硅灰石基料、助熔剂材料、碳质材料气化入料仓，然后依据不锈钢保护渣所述配比，按6T每作进行微机配料，再入搅拌机搅拌，取半成品检测，待合格后，入球磨机干磨，入水磨机磨细并造浆，提料喷雾造粒，产品检测，合格品包装入库。

实施例：

1、含硼专用预熔料配比及生产工艺如下：

1)、配比：硅灰石∶萤石∶石灰石∶硼砂∶玻璃块比例为30-50％∶5-15％∶10-25％∶15-25％∶5-15％；

2)、生产工艺：

破碎至规定粒度，然后各种原材料分别大堆混匀，进行计量配料、混匀、干法造球，然后按500kg每作入炉预熔，熔融出炉后立即进行水淬，风干或烘干后，再倒大堆分层平铺，烘干后磨料至300目全通过，然后气化入专用料仓。

2、含钛不锈钢专用保护渣

理化指标		成份范围(％)
			化学指标	CaO/SiO2	1.1±0.10
CaO	30～38
		SiO2		28～36
Fe2O3	≤3
		MgO		1～5
Al2O3	3～7
		R2O		5～9
F-	4～8
		B2O3		1～4
理化指标	H2O				≤0.5
		Tm(℃)	1150±40
	Rp(％)			10～50

备注：

1、CaO/SiO2为二元碱度；

2、R₂O＝Na₂O+K₂O+Li₂O；

3、Tm代表：半球点温度；

4、Rp代表析晶率。

2)、生产工艺

将合格的基料(预熔料)、助熔剂材料、碳质材料气化入料仓，然后依方案配比，进行微机配料，再入高效搅拌机搅拌混匀，取半成品检测，合格后，入球磨机干磨，入搅拌磨细并造浆，提料喷雾造粒，产品检测，合格品包装入库。

Claims (2)

1.含钛板坯不锈钢专用连铸结晶器保护渣，其特征在于该保护渣是由含硼专用预熔料、助熔剂材料、碳质材料和添加剂组成，它们的重量百分比分别为：常规预熔料70％-80％、含硼专用预熔料5-15％、酸碱性材料5-15％、助熔剂材料10％-20％、碳质材料1％-4％、添加剂0.1-1.0％；其中助熔剂材料包括有Li₂CO₃、Na₂CO₃和NaF，它们占保护渣的重量百分比分别为：0.23％-4.4％，5％-15％，1.2％-5.5％。

2.一种如权利要求1所述含钛板坯不锈钢专用连铸结晶器保护渣的生产工艺，其工艺如下：

其中含硼专用预熔料生产工艺如下：将名种原材料硅灰石、萤石、石灰石、硼砂、玻璃块破碎至100-200目的规定粒度，搅拌均匀，然后挤压成10-30mm粒度，然后各种原材料分别大堆按比例为30-50％∶5-15％∶10-25％∶15-25％∶5-15％混匀，进行计量配料，按500kg每作入炉预熔，出炉后立即进行水淬，风干或烘干后，再倒入大堆分层平铺，平铺直取磨料至300目立即全通过，然后气化入料仓；

含钛不锈钢专用保护渣生产工艺如下：

将所述的成份与细度合格预熔料、助熔剂材料、碳质材料气化入料仓，然后依据不锈钢保护渣所述配比，按6T每作进行微机配料，再入搅拌机搅拌，取半成品检测，待合格后，入球磨机干磨，入水磨机磨细并造浆，提料喷雾造粒，产品检测，合格品包装入库。