CN107414045A - 一种中间包覆盖剂 - Google Patents

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侯晓华
王磊
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/111—Treating the molten metal by using protecting powders

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Abstract

本发明涉及一种中间包覆盖剂，属于金属冶炼辅料技术领域。本发明包括如下重量份数的原料，60～70份主料、18～20份硼酸镁、4～6份辉长岩、2～5份萤石及1～3份碳酸钙。其中主料的制备是将废弃白土和双氧水混合均匀，进行加热搅拌，再趁热过滤，收集滤渣，使用无水乙醇洗涤滤渣，经干燥，收集干燥物，将干燥物、氧化钙、炭黑混合，进行碾磨，收集碾磨混合物，将碾磨混合物进行煅烧，收集煅烧物；最后将煅烧物进行球磨，收集球磨物，过筛，收集过筛颗粒而得。本发明制备的中间包覆盖剂保温性能好，能够有效的净化钢水的杂物，具有广阔的应用前景。

Description

一种中间包覆盖剂
技术领域
本发明涉及一种中间包覆盖剂，属于金属冶炼辅料技术领域。
背景技术
传统的中间包在连铸过程中是个过渡容器，只起到均匀钢水成分和温度以及降压、分流钢水、去除夹杂物的作用。随着对钢质量要求的日益提高，人们对钢的生产流程中钢水精炼的位置提出了新的看法，即把中间包作为钢包和结晶器之间的一个精炼反应器，以进一步提高铸坯质量。其中，在采用中间包精炼钢水的过程中，中间包覆盖剂起着重要的作用。在中间包精炼钢水过程中，所使用的覆盖剂应该具备如下功能：（1）有效吸附钢水中非金属夹杂物和细小耐火材料颗粒以净化钢水；（2）隔绝空气以防止钢水被氧化；（3）绝热保温以减少钢水温度损失；（4）具有较低的二氧化硅含量以避免造成钢水增硅。
目前通常使用的中间包覆盖剂不能同时满足上述功能。例如，虽然碱性中间包覆盖剂能够有效地吸附钢水中的Al2O3夹杂物等，但其保温效果不好而易造成钢水结壳；再例如，虽然酸性中间包覆盖剂具有较好保温效果，但其不能有效地净化钢水中的夹杂物。
因此，亟待寻找一种保温效果好，且能有效的净化钢水的中间包覆盖剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前的中间包覆盖剂保温效果不好，不能有效的净化钢水中的杂物的问题，提供了一种中间包覆盖剂。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
本发明的中间包覆盖剂，包括如下重量份数的原料，60～70份主料、18～20份硼酸镁、4～6份辉长岩、2～5份萤石及1～3份碳酸钙。
所述主料的制备，包括如下步骤：
（1）将废弃白土和双氧水混合均匀，在60～80℃下搅拌，再趁热过滤，收集滤渣，使用无水乙醇洗涤滤渣，再干燥，收集干燥物；
（2）将干燥物、氧化钙、炭黑混合，进行碾磨，收集碾磨混合物，将碾磨混合物进行煅烧，收集煅烧物；
（3）将煅烧物进行球磨，收集球磨物，过筛，收集过筛颗粒，即可得主料。
所述废弃白土和双氧水的质量比为1:4。
所述干燥物、氧化钙、炭黑的质量比为5:4～6:1.1～1.3。
所述煅烧温度为1600～1800℃，煅烧时间为2～3h。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明首先选用废弃白土作为原料，降低制作成本，同时利用废弃白土优良的空隙结构及部分吸附性能，通过双氧水对其进行初步活化，通过添加氧化钙、炭黑平衡钙、碳比例，降低熔化点，通过高温煅烧混合，再利用机械球磨进一步活化，增加活性，提高对钢水中的杂物的净化能力；
（2）本发明通过硼酸镁提高在高温熔融下中间包覆盖剂的流动性能，提高保温效率，同时利用萤石释放出钙离子、氟离子等离子，可有效降低中间包覆盖剂的熔化温度，增添碳酸钙以提高碳、钙元素，增加保温效率；
（3）本发明对废弃白土进行活化后，使废弃白土在吸热后可快速膨胀，同时在硼酸镁的作用下，进行快速覆盖，提高保温效果及对杂物的吸附。
具体实施方式
主料的制备，包括如下步骤：
（1）取废弃白土进行水选除杂后过滤，收集过滤后的废弃白土，按质量比1:4，将过滤后的废弃白土和1.5mol/L双氧水放入搅拌机中，在60～80℃下以150r/min搅拌30～35min，趁热过滤，收集滤渣，再使用滤液体积3～5倍的无水乙醇洗涤滤渣，将洗涤后的滤渣放入100℃烘箱中干燥2～6h，收集干燥物；
（2）按质量比5:4～6:1.1～1.3，将干燥物、氧化钙、炭黑混合均匀，放入碾磨机中以300r/min进行碾磨，收集碾磨混合物，放入煅烧炉中，设定煅烧温度为1600～1800℃，煅烧2～3h，收集煅烧物；
（3）将煅烧物放入球磨机中，再向球磨机中加入煅烧物质量5～7倍，直径为30mm的钢球，以500r/min球磨30～40min，过300目筛，收集过筛颗粒，即可得主料。
本发明的中间包覆盖剂包括如下重量份数的原料，60～70份主料、18～20份硼酸镁、4～6份辉长岩、2～5份萤石及1～3份碳酸钙。
实例1
主料的制备，包括如下步骤：
（1）取废弃白土进行水选除杂后过滤，收集过滤后的废弃白土，按质量比1:4，将过滤后的废弃白土和1.5mol/L双氧水放入搅拌机中，在80℃下以150r/min搅拌35min，趁热过滤，收集滤渣，再使用滤液体积5倍的无水乙醇洗涤滤渣，将洗涤后的滤渣放入100℃烘箱中干燥6h，收集干燥物；
（2）按质量比5:6:1.3，将干燥物、氧化钙、炭黑混合均匀，放入碾磨机中以300r/min进行碾磨，收集碾磨混合物，放入煅烧炉中，设定煅烧温度为1800℃，煅烧3h，收集煅烧物；
（3）将煅烧物放入球磨机中，再向球磨机中加入煅烧物质量7倍，直径为30mm的钢球，以500r/min球磨40min，过300目筛，收集过筛颗粒，即可得主料。
本发明的中间包覆盖剂包括如下重量份数的原料，60份主料、18份硼酸镁、4份辉长岩、2份萤石及1份碳酸钙。
中间包覆盖剂的制备方法：将原料的组成重量称取各原料，进行搅拌混合10min后，再经干燥，即可得到中间包覆盖剂。
实例2
主料的制备，包括如下步骤：
（1）取废弃白土进行水选除杂后过滤，收集过滤后的废弃白土，按质量比1:4，将过滤后的废弃白土和1.5mol/L双氧水放入搅拌机中，在80℃下以150r/min搅拌35min，趁热过滤，收集滤渣，再使用滤液体积5倍的无水乙醇洗涤滤渣，将洗涤后的滤渣放入100℃烘箱中干燥6h，收集干燥物；
（2）按质量比5:6:1.3，将干燥物、氧化钙、炭黑混合均匀，放入碾磨机中以300r/min进行碾磨，收集碾磨混合物，放入煅烧炉中，设定煅烧温度为1800℃，煅烧3h，收集煅烧物；
（3）将煅烧物放入球磨机中，再向球磨机中加入煅烧物质量7倍，直径为30mm的钢球，以500r/min球磨40min，过300目筛，收集过筛颗粒，即可得主料。
本发明的中间包覆盖剂包括如下重量份数的原料，70份主料、20份硼酸镁、6份辉长岩、5份萤石及3份碳酸钙。
中间包覆盖剂的制备方法：将原料的组成重量称取各原料，进行搅拌混合10min后，再经干燥，即可得到中间包覆盖剂。
实例3
主料的制备，包括如下步骤：
（1）取废弃白土进行水选除杂后过滤，收集过滤后的废弃白土，按质量比1:4，将过滤后的废弃白土和1.5mol/L双氧水放入搅拌机中，在80℃下以150r/min搅拌35min，趁热过滤，收集滤渣，再使用滤液体积5倍的无水乙醇洗涤滤渣，将洗涤后的滤渣放入100℃烘箱中干燥6h，收集干燥物；
（2）按质量比5:6:1.3，将干燥物、氧化钙、炭黑混合均匀，放入碾磨机中以300r/min进行碾磨，收集碾磨混合物，放入煅烧炉中，设定煅烧温度为1800℃，煅烧3h，收集煅烧物；
（3）将煅烧物放入球磨机中，再向球磨机中加入煅烧物质量7倍，直径为30mm的钢球，以500r/min球磨40min，过300目筛，收集过筛颗粒，即可得主料。
本发明的中间包覆盖剂包括如下重量份数的原料，65份主料、19份硼酸镁、5份辉长岩、3份萤石及2份碳酸钙。
中间包覆盖剂的制备方法：将原料的组成重量称取各原料，进行搅拌混合10min后，再经干燥，即可得到中间包覆盖剂。
对照例：登封市某有限公司生产的中间包覆盖剂
将实例及对照例的中间包覆盖剂进行试验检测：
选择在某厂的方坯连铸机上进行，浇铸钢种选择SS400，大包容量125t，中间包容量39t，中间包钢水温度1520～1540℃，连续浇铸第一炉一次性，加入覆盖剂1250kg，以后炉次依据具体情况补充覆盖剂。
对覆盖剂进行保温性能测试：每炉浇铸时，测量中间包内钢水温度，记录温度的变化情况，计算出温度降低值，每种覆盖剂获得温降值4个，具体数值见表1。
表1
由表1可见，本发明制备的中间包覆盖剂降温速度慢，具有较好的保温性能。
实例及对照例中间包覆盖剂各项性能参数如表2。
表2
由表2可知，本发明制备的中间包覆盖剂粘度适中，具有一定的流动性，且熔化温度适宜，熔化时间短，具有较好的铺展性能，避免出现钢水结壳现象。

Claims (5)

1.一种中间包覆盖剂，其特征在于，包括如下重量份数的原料，60～70份主料、18～20份硼酸镁、4～6份辉长岩、2～5份萤石及1～3份碳酸钙。
2.根据权利要求1所述的中间包覆盖剂，其特征在于，所述主料的制备，包括如下步骤：
（1）将废弃白土和双氧水混合均匀，在60～80℃下搅拌，再趁热过滤，收集滤渣，使用无水乙醇洗涤滤渣，再干燥，收集干燥物；
（2）将干燥物、氧化钙、炭黑混合，进行碾磨，收集碾磨混合物，将碾磨混合物进行煅烧，收集煅烧物；
（3）将煅烧物进行球磨，收集球磨物，过筛，收集过筛颗粒，即可得主料。
3.根据权利要求2所述的中间包覆盖剂，其特征在于，所述废弃白土和双氧水的质量比为1:4。
4.根据权利要求2所述的中间包覆盖剂，其特征在于，所述干燥物、氧化钙、炭黑的质量比为5:4～6:1.1～1.3。
5.根据权利要求2所述的中间包覆盖剂，其特征在于，所述煅烧温度为1600～1800℃，煅烧时间为2～3h。
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