CN102335731B - 高碳刀模具钢用连铸保护渣 - Google Patents

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Abstract

高碳刀模具钢用连铸保护渣，其化学成份重量百分比为：CaO：28.0～29.0％、MgO：2～5％、SiO2：31.0～33.0％、Al2O3：4～5％、Na2O：8.0～9.0％、F：9～10％、LiO2：1.5～2.5％、单质碳F.c 2.0～2.8％、余量灰分I.L；所述保护渣的碱度R为：0.80～0.95％。本发明通过对影响刀模具钢生产特性的保护渣组份的调整，特别是通过调整助熔剂、F、LiO2及单质碳的含量，降低保护渣的熔点，使其在连铸浇铸过程中熔化速度和流入速度达到稳定的动态平衡，提高了保护渣在浇注刀模具钢时的流动性和结晶化速率，降低保护渣的溶化速度、实现了刀模具钢连铸生产的稳定性，从而保证结晶器内板坯初生坯壳的润滑，防止因断渣原因造成粘结或发生漏钢事故，实现高碳刀模具钢生产稳定顺行。

Description

高碳刀模具钢用连铸保护渣
技术领域
本发明涉及连铸用冶金辅料，特别涉及高碳刀模具钢用连铸保护渣。
背景技术
连铸保护渣是钢水连续铸造过程中加入到结晶器内、覆盖在钢水表面的一种人工合成的辅助材料。它是将含CaO、SiO2等原料、氟化物及含Na材料按合适的比例进行配渣，在高温下熔化后制成预熔粉，然后配入一定的C质材料和各种添加剂，经混匀、干燥后制成。
保护渣主要起润滑、隔热保温、防止二次氧化、吸附钢水中的夹杂物等功能，在结晶器内钢液面上形成粉渣层、烧结层、富碳层、液渣层四层结构，总厚度一般为40～60mm。坯壳和结晶器之间的渣膜由固态渣膜和液态渣膜组成，固态渣膜又分为结晶体和玻璃体。结晶体对初生坯壳的传热影响较大，而玻璃体主要起润滑作用。随着结晶器的振动，保护渣熔融层流入坯壳和结晶器之间的缝隙，随着拉坯的不断进行，熔融层不断流入，同时新渣被不停地加入。
连铸生产初期由于保护渣物性不能适应高碳钢钢种的要求，保护渣的主要化学成份(重量百分比％)：CaO：34.0～41.0％、MgO：3.5～5.5％、SiO2：26.5.0～33.5％、Al2O3：6～7％、Na2O：3.0～4.0％、F：3～6％、LiO2：0.9～1.9％、F.c：1.0～1.4％、余量灰分。
保护渣的单耗只有0.20～0.28Kg/t.s，处于连铸工艺技术标准所规定的最低单耗的下限，浇注第一炉时保护渣的熔融层厚度一般在8-15mm，两炉之后就要达到25～40mm，同时熔融层发粘，流动性差，液态保护渣在结晶器弯月面处流入得就更加少，有时甚至造成断渣，经常发生粘结甚至粘结性漏钢，严重地影响了生产的稳定顺行。
日本和哥山钢厂3#板坯连铸机在浇注【C】％＝0.6～1.1％的高碳钢时采用含硅钙合金(CaSi)的发热型保护渣，使保护渣单耗从0.28Kg/t.s提高到0.36Kg/t.s。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高碳刀模具钢用连铸保护渣，通过调整助熔剂、F、LiO2及单质碳的含量，降低保护渣的熔点，使其在连铸浇铸过程中熔化速度和流入速度达到稳定的动态平衡，从而保证结晶器内板坯初生坯壳的润滑，防止因断渣原因造成粘结或发生漏钢事故，达到高碳刀模具钢生产稳定顺行的目的。
高碳刀模具钢的品种主要有50Mn、65Mn等。高碳刀模具钢因碳含量高达0.50～0.79％，同时含有Cr、Ti等合金，钢水流动性差。高碳刀模具钢的液相线温度很低，一般在1470～1480℃，使得覆盖在钢水上的保护渣熔化困难。从Fe-C相图可知它属于过共析钢，其特点是在结晶器内凝固时，板坯的初生坯壳收缩变形很小，使得弯月面弧度变大，造成保护渣流入通道变窄，液态保护渣流入少且不均匀，它属于过共析钢，在结晶器内凝固时，收缩变形小，使得弯月面弧度变大，造成保护渣流入通道变窄，液态保护渣流入少且不均匀，从而使结晶器铜板传热不均匀，容易产生坯壳粘结现象。另外由于高碳刀模具钢容易产生表面角横裂。如65Mn，它在700-800℃时的高温塑性很差，断面收缩率只有25-12％，在800℃时达到最低点12％，容易产生表面裂纹和内裂。因此该类钢种的保护渣必须同时考虑提高结晶化速率以降低结晶器弯月面处热流密度，从而减少铸坯角横裂。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，
高碳刀模具钢用连铸保护渣，其化学成份重量百分比为：CaO：28.0～29.0％、MgO：2～5％、SiO2：31.0～33.0％、Al2O3：4～5％、Na2O：8.0～9.0％、F：9～10％、LiO2：1.5～2.5％、单质碳F.c 2.0～2.8％、余量灰分I.L；所述保护渣的碱度R为：0.80～0.95。
在本发明的成分设计中：
降低碱度R至0.80-0.95，保证保护渣的熔融性和玻璃体特性。
增加Na2O、F的含量来提高保护渣的流动性，降低粘度，提高消耗量，同时保证其低熔点的特性。
增加单质碳F.c以期降低熔化速度，从而降低熔融层厚度。其用量占总量的2～2.8％。
增加LiO2含量，从而提高保护渣的结晶化速率。其用量占总量的1.5～2.5％。
将上述原料按设计的成份经混合、成球、煅烧、造粒后，加工成中空球状连铸保护渣。
本发明的有益效果
本发明通过对影响刀模具钢生产的特性的保护渣组份的调整，特别是通过调整助熔剂、F、LiO2及单质碳的含量，降低保护渣的熔点，使其在连铸浇铸过程中熔化速度和流入速度达到稳定的动态平衡，提高了保护渣在浇注刀模具钢时的流动性和结晶化速率，降低保护渣的溶化速度、实现了刀模具钢连铸生产的稳定性，从而保证结晶器内板坯初生坯壳的润滑，防止因断渣原因造成粘结或发生漏钢事故)，达到高碳刀模具钢生产稳定顺行的目的。
在浇注高碳刀模具钢时保护渣单耗从0.20-0.28Kg/t.s提高到了0.35-0.42Kg/t.s，同时熔融层厚度从25-40mm降低到了12-20mm；粘结现象消失，保证了连铸大生产的稳定顺行。
实施本发明后，连铸生产相应钢种保持无粘结漏钢事故记录，效益、铸坯质量等均能明显改善。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
表1为本发明的实施例。
表1单位：重量百分比
  实施例   CaO   MgO   SiO2   Al2O3   Na2O   F   LiO2   F.c   灰分
  1   28   5   33   4   8   9   1.5   2   余量
  2   28   4   31   5   9   10   1.5   2.8   余量
  3   29   3   33   5   8   9   2.0   2.5   余量
  4   29   2   32   4   9   10   2.5   2.2   余量
  5   28   5   33   5   9   9   2.3   2.5   余量

Claims (1)

1.高碳刀模具钢用连铸保护渣，其化学成份重量百分比为：CaO：28.0～29.0%、MgO：2～5%、SiO2：31.0～33.0%、Al2O3：4～5%、Na2O：8.0～9.0%、F：9～10%、LiO2：1.5～2.5%、单质碳F.c2.2～2.8%、余量灰分I.L；所述保护渣的碱度R为：0.80～0.95；在浇注高碳刀模具钢时保护渣单耗为0.35-0.42Kg/t.s，同时熔融层厚度为12-20mm。
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