CN110315037B - 一种防止中间包融损覆盖剂及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种防止中间包融损覆盖剂,包括预熔料和吸附物;所述预熔料由以下重量百分比的成分组成:CaO:50‑65%,Al2O3:20‑31%,MgO:10%‑18%,SiO2:7.5‑12.5%,C:2.5%‑3%;熔点为1300‑1450℃;所述预熔料和吸附物的质量比为5‑6:1‑2。本发明的防止中间包融损覆盖剂,可广泛使用于连续铸钢中生产的工序,减少开浇异常,稳定连续浇注的特点。可以有效防止中间包涂料的融损。未采用本发明的技术方案前,中间包融损的深度可达20mm‑30mm,实施后深度基本就在2mm以内,基本解决了融损问题。
Description
技术领域
本发明涉及连续铸钢机械中连铸辅料的应用领域,特别是连铸浇钢过程中使用覆盖剂。
背景技术
在连铸过程中,覆盖剂的作用,是防止氧化,并将钢水的夹杂物进行吸附。其中吸附的主要成分是CAO来完成。
公开(公告)号:CN103111592A,中间包覆盖剂,覆盖剂按重量百分比计包含40%-50%的CaO、25%-35%的Al2O3、1%-8%的MgO、小于5%的SiO2、1%-10%的CaF2、1%-5%的Na2O以及余量不可避免的杂质。该专利,MgO含量过低,容易发生中间包涂层的侵蚀。而且有CaF2这种低熔点物质,更容易发生涂层的熔损。
公开(公告)号CN103372636A,一种超低碳钢用双层中间包覆盖剂,覆盖剂有两层,其中下层为SiO23.7±5%,MgO7±2%,CaO41.5±5%,Al2O36±2%,Fe2O3≤3%,C≤1.0%,碱度R为1.12±0.15。主要用于连铸生产超低碳钢的中包钢水保护,实现在保证中包钢水不增C和良好的保温效果的同时有效防止钢液吸氮和钢水二次氧化。这里面,还是存在MgO成分不足,而且CaO不足,不能有效吸附Al2O3。
目前的覆盖剂,主要问题是不能保证涂层的防止侵蚀的问题。在钢铁企业的连铸工序中,经常发生中间包的侵蚀情况。中间包融损非常严重。侵蚀后的中间包,造成了钢水的纯净度的下降。
目前覆盖剂的主要成分配比,如下表所示。
成分 | CaO | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | MgO | SiO<sub>2</sub> | 熔点 | 烧损 |
比例 | 45±3 | 25±3 | 10±3 | <=2.5 | 1380 | 12.8 |
目前的覆盖剂主要存在有几个方面的问题。其中一个主要的问题是吸附能力不足,而且最为关键的是不能防止中间包涂层的侵蚀。为了保证钢水的纯净度且保证中间包涂层的侵蚀,需要技术上的突破。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题是,提供一种可以保证钢水的纯净度且保证中间包涂层的侵蚀的覆盖剂。同时还提供该覆盖剂在防止中间包涂层侵蚀方面的应用。
本发明的技术方案是,一种防止中间包融损覆盖剂,包括预熔料和吸附物;所述预熔料由以下重量百分比的成分组成:CaO:50-65%,Al2O3:20-31%,MgO:10%-18%,SiO2:7.5-12.5%,C:2.5%-3%;熔点为1300-1450℃;
所述预熔料和吸附物的质量比为5-6:1-2。
为了可以持续保证熔融特性,不结壳,碳的主要作用是骨架作用,可以持续融化,避免覆盖剂在钢水表面结壳;
根据本发明的防止中间包融损覆盖剂,优选的是,所述吸附物选自镁砂,是矿物质煅烧而成,其中MgO的比例为95%以上。
进一步地,所述矿物质选自菱镁矿,煅烧温度为700-950℃。
也可以选择其他富含MgO成分的矿石,这里的优选主要是从成本考虑。菱镁矿成本低,MgO含量较高。
根据本发明的防止中间包融损覆盖剂,优选的是,所述预熔料选自硅灰石,高岭土中的一种或两种。
根据本发明的防止中间包融损覆盖剂,优选的是,所述覆盖剂包括以下重量百分比的成分:CaO:55-62%,Al2O3:25-30%,SiO2:7.5-10%;MgO:12-16%,C:2.5%-2.8%。
本发明还提供了上述覆盖剂在防止中间包融损方面的应用。
各个成分中,CaO是碱性物质,起到吸附钢水力里面夹杂物,尤其是吸附Al2O3作用。Al2O3的作用是成分配比中,加入此项成分,起到低熔点作用。SiO2是成分中不可避免的成分,一般以杂质形式出现,但是加入该成分,也可以一定程度降低覆盖剂成分的熔点。MgO的作用,起到绝热保温作用,也可以起到防止侵蚀作用。
钢包钢水在浇注末期,包内大包的顶渣可能要流入到中间包,大包顶渣有高氧化性的FeO及SiO2,将会与中间包涂层(涂层主要成分是MgO)发生反应,生成复合相。具体反应过程,可以见下面公式1、2、3三个公式。如果在中间包覆盖剂,增加涂层同样成分MgO,则让反应式1-3三个反应式,提前发生,生产的复合相,吸收MgO到饱和,则不再与MgO再发生反应。不再反应,则中间包侵蚀就不再发生,或可以很大程度减少.
本发明有四个重点强调的技术方案:
对于长水口位置。一般为侵蚀,烧结,的主要区域。烧结之后呈现出黑色物相组分。侵蚀主要是比较深的一条渣线。还有涂层的剥落。随着浇注时间的延长,关于长水口的侵蚀,侵蚀过程,在长水口注流部(见图1),随着钢水的翻滚,氧气气氛下:
Fe2O3+MgO=MgO.Fe2O3 (1)
这是在TD浇注初期炉次,主要的侵蚀过程。主要生成的MF镁铁矿相,是胶合相。在后续大包关闭,有少量的炉渣流下。伴随着SiO2的进入TD内,以及涂层的SiO2及覆盖剂内部的SiO2,CaO/SiO2比值所谓的R值的降低,对中间包涂层,造成了持续性的侵蚀,生成镁黄长石(C2MS,熔点1450),镁橄榄石(C3MS,熔点1550),反应过程如下:
2CaO+MgO+SiO2=2CaO.MgO.SiO2 (2)
3CaO+MgO+SiO2=3CaO.MgO.SiO2 (3)
从以上(1)-(3)反应式中,是一个动态变化,如果要使得反应向左进行,需要在覆盖剂中增添MgO含量。减少液面的翻腾,并加入镁质覆盖剂,则可以使得烧结现象得以缓解。从大包注流孔位置,比较深颜色的烧结现象看,如果加入镁质,可以变为黄色。
一、按照能吸附,好铺展,能防止氧化的措施。进行成分的配比。并进行成分的预融。
二、将覆盖剂的成分按照比例进行混合。其中材料来源优选硅灰石,以及高岭土等。
三、再将上述预熔料,与镁砂按比例混合,进行成分再次配比。进行混装。
本发明的有益效果
本发明的防止中间包融损覆盖剂,可广泛使用于连续铸钢中生产的工序,减少开浇异常,稳定连续浇注的特点。可以有效防止中间包涂料的融损。未采用本发明的技术方案前,中间包融损的深度可达20mm-30mm,实施后深度基本就在2mm以内,基本解决了融损问题。
附图说明
图1是中间包结构示意图。
1是大包;2是长水口,长水口的下方即是注流部;3是中间包;4是结晶器。
具体实施方式
实施例1
防止中间包融损覆盖剂,按照技术方案,按照技术说明的成分的重要的组成部分,进行下面的工艺进行制作。
1、制备预熔料。按照58%的CaO,22%的Al2O3,10%的MgO,8%的SiO2和2%的C进行成分的配比。其中CaO和Al2O3可以使用硅灰石进行作为来料来源。
2、制备镁砂。采用菱镁矿,烧结温度控制700-950度,制备出来的纯度达到95%以上的MgO的主要成分,作为中间包内预熔料的吸附物。预熔料与镁砂的混合质量比为5:1.
3、将上述制备的预熔料与镁砂,进行机械的混合,造成中间包防止侵蚀的中间包覆盖剂。
使用前,中间包融损的深度可达20mm-30mm,实施后深度基本就在2mm以内,基本解决了融损问题。
实施例2
1、制备预熔料。按照55%的CaO,24%的Al2O3,11%的MgO,及7.5%的SiO2,2.5%的C进行成分的配比。其中CaO和Al2O3可以使用硅灰石进行作为来料来源。
2、制备镁砂。采用菱镁矿,烧结温度控制700-950度,制备出来的纯度达到95%以上的MgO的主要成分,作为中间包内预熔料的吸附物。预熔料与镁砂的混合质量比为6:1.
3、将上述制备的预熔料与镁砂,进行机械的混合,造成中间包防止侵蚀的中间包覆盖剂。
使用前,中间包融损的深度可达20mm-30mm,实施后深度基本就在2mm以内,基本解决了融损问题。
实施例3
1、制备预熔料。按照52.5%的CaO,23%的Al2O3,11%的MgO,及10%的SiO2,3.5%的C进行成分的配比。其中CaO和Al2O3可以使用硅灰石进行作为来料来源。
2、制备镁砂。采用菱镁矿,烧结温度控制700-950度,制备出来的纯度达到95%以上的MgO的主要成分,作为中间包内预熔料的吸附物。预熔料与镁砂的混合质量比为3:1.
3、将上述制备的预熔料与镁砂,进行机械的混合,造成中间包防止侵蚀的中间包覆盖剂。
使用前,中间包融损的深度可达20mm-30mm,实施后深度基本就在2mm以内,基本解决了融损问题。
Claims (5)
1.一种防止中间包融损覆盖剂,其特征在于:包括预熔料和吸附物;所述预熔料由以下重量百分比的成分组成:CaO:50-65%,Al2O3:20-31%,MgO:10%-18%,SiO2:7.5-12.5%,C:2.5%-2.8%;熔点为1300-1450℃;
所述预熔料和吸附物的质量比为5-6:1-2;所述吸附物选自镁砂,是矿物质煅烧而成,其中MgO的比例为95%以上。
2.根据权利要求1所述的防止中间包融损覆盖剂,其特征在于:所述矿物质选自菱镁矿,煅烧温度为700-950℃。
3.根据权利要求1所述的防止中间包融损覆盖剂,其特征在于:所述预熔料选自硅灰石,高岭土中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的防止中间包融损覆盖剂,其特征在于:所述预熔料包括以下重量百分比的成分:CaO:55-62%,Al2O3:25-30%,SiO2:7.5-10%;MgO:12-16%,C:2.5%-2.8%。
5.权利要求1所述覆盖剂在防止中间包融损方面的应用。
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