CN114210940A - 一种yq450nqr1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣及其应用 - Google Patents

一种yq450nqr1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣及其应用，属于冶金辅料技术领域。按重量百分数计，该保护渣的化学成分中，Na+、Li+、F‑和B2O3的总量为13‑17％，从而使保护渣的熔点达到1180‑1195℃，粘度达到0.93‑0.97Pa·s。上述熔点可提高保护渣的析晶温度，使其传热速率受控，避免传热速率过快导致坯壳表面出现裂纹；上述粘度既可避免粘度过大带来的粘接漏钢现象，又可避免粘度过小导致渣膜厚度不均，易产生铸坯表面裂纹现象。该保护渣适用于YQ450NQR1高强高耐候乙字钢在0.7‑0.9m/min拉速下的连铸生产，可确保该钢种连铸顺行，铸坯表面缺陷较少。

Description

一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣及其 应用
技术领域
本发明涉及冶金辅料技术领域，具体而言，涉及一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣及其应用。
背景技术
随着我国经济发展对铁路运输的驱动，铁路用钢不断发展，YQ450NQR1高强高耐候乙字钢作为铁路用钢的重要品种，具有高强度、耐腐蚀等性能特点，是制作列车车厢中梁的专用特殊型钢，是列车重载的重要保证。从外形上看，乙字钢属于大型非对称断面型材，虽然断面形状简单，但由于上下两腿长短不一，厚薄不同，轧制过程中存在严重的不均匀变形，轧件有向短腿方向弯曲的趋势，同时具有相对其纵轴扭转的趋势，轧制精度控制难度较大，轧制难度的增加也进一步对铸坯质量控制窗口提出了极高的要求。
YQ450NQR1高强高耐候乙字钢在浇铸的过程中通常会遇到以下问题：当钢液发生包晶反应凝固时，结晶器内的快速冷却使初生凝固坯壳形成，该过程中发生高温铁素体向奥氏体转变，高温铁素体本身有3.5-4.0％的体收缩，更关键的在于高温铁素体密度比奥氏体小0.5-1.0％，在高温下发生δ-Fe铁素体向γ-Fe奥氏体转变的过程表现为体收缩突然变化，结晶器内初生坯壳脱离结晶器铜板形成气隙，使传热减慢，初生坯壳较薄，在钢水静压力下易导致铸坯表面裂纹的产生，因此，YQ450NQR1乙字钢铸坯坯壳质量控制是乙字钢生产的关键环节。
目前国内有很多学者对乙字钢开展了大量研究工作，但研究主要集中于乙字钢轧制、乙字钢力学性能及乙字钢拉裂缺陷的分析与控制，而对于YQ450NQR1乙字钢连铸坯壳质量控制涉及的结晶器保护渣的研究基本未见。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，该保护渣能够使YQ450NQR1乙字钢铸坯坯壳在连铸过程中始终保持较优的质量，确保YQ450NQR1高强高耐候乙字钢连铸工艺的顺行。
本发明的目的之二在于提供一种上述YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣的应用，也即用于YQ450NQR1高强高耐候乙字钢在拉速为0.7-0.9m/min条件下的连铸生产。
本申请可这样实现：
第一方面，本申请提供一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，按重量百分数计，该保护渣的化学成分中，Na+、Li+、F-和B2O3的总量为13-17％，保护渣的熔点为1180-1195℃，粘度为0.93-0.97Pa·s。
在优选的实施方式中，保护渣的化学成分包括25-28％的CaO、26.3-31.76％的SiO2、4-6％的MgO、2-6％的Al2O3、0.2-2％的Fe2O3、8-13％的Na2O、4-6％的F-、1.5-2.5％的B2O3、0.4-1.2％的Li2O以及8-10％的C，余量为不可避免的杂质及烧失量。
在可选的实施方式中，上述保护渣的二元碱度为0.85-0.95。
在可选的实施方式中，上述保护渣的制备原料包括玻璃粉、萤石、白碱、碳酸锂、硼砂、炭质材料、预熔料、硅灰石、石灰石、镁砂以及粘合剂；
在可选的实施方式中，炭质材料包括炭黑和石墨。
在可选的实施方式中，炭黑的含碳量≥98％，吸油值大于100g/cm3，吸碘值大于130g/kg；石墨的含碳量≥90％，吸油值大于35g/cm3，吸碘值大于55g/kg。
在可选的实施方式中，按重量份数计，上述制备原料包括3-11份玻璃粉、6-8份萤石、13-16.7份白碱、1-3份碳酸锂、2.5-4份硼砂、1-3份炭黑、6.5-9.0份石墨、10-40份预熔料、20-42份硅灰石、2-10份石灰石、4-6份镁砂以及0.8-2.0份粘合剂。
在可选的实施方式中，粘合剂包括糊精、淀粉和羧甲基纤维素中的至少一种。
第二方面，本申请提供如前述实施方式任一项的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣的应用，例如用于YQ450NQR1高强高耐候乙字钢在拉速为0.7-0.9m/min条件下的连铸生产。
本申请的有益效果包括：
通过将Na+、Li+、F-和B2O3的总量控制在13-17％，可有效调节保护渣的熔点达到1180-1195℃且粘度达0.93-0.97Pa·s，上述熔点可提高保护渣的析晶温度，使其传热速率受控，具有良好的润滑传热效果，避免传热速率过快导致坯壳表面出现裂纹；上述粘度范围既可避免粘度过大带来的粘接漏钢现象，又可避免粘度过小使得渣膜厚度不均，导致易产生铸坯表面裂纹现象。
上述保护渣适用于YQ450NQR1高强高耐候乙字钢在拉速为0.7-0.9m/min条件下的连铸生产，能够改善铸坯质量，减少铸坯表面缺陷，使得YQ450NQR1乙字钢铸坯坯壳在连铸过程中始终保持较优的质量，确保该钢种连铸顺行，降低生产成本。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本申请提供的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣及其应用进行具体说明。
本申请提出一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，按重量百分数计，该保护渣的化学成分中，Na+、Li+、F-和B2O3的总量为13-17％，保护渣的熔点为1180-1195℃，粘度为0.93-0.97Pa·s。
其中，Na+、Li+、F-和B2O3的总量可以为13％、13.2％、13.5％、13.8％、14％、14.2％、14.5％、14.8％、15％、15.2％、15.5％、15.8％、16％、16.2％、16.5％、16.8％或17％等，也可以为13-17％范围内的其它任意值。
保护渣的熔点可以为1180℃、1182℃、1185℃、1188℃、1190℃、1192℃或1195℃等，也可以为1180-1195℃围内的其它任意值。
粘度可以为0.93Pa·s、0.94Pa·s、0.95Pa·s、0.96Pa·s或0.97Pa·s等，也可以为0.93-0.97Pa·s范围内的其它任意值。
本申请提供的保护渣中，Na+、Li+、F-和B2O3的总量对保护渣的熔点和粘度起着关键作用。通过将保护渣中Na+、Li+、F-和B2O3的总量控制在13-17％，可使保护渣的熔点达到1180-1195℃且粘度达0.93-0.97Pa·s，上述熔点可提高保护渣的析晶温度，使其传热速率受控，具有良好的润滑传热效果，避免传热速率过快导致坯壳表面出现裂纹；上述粘度既可避免粘度过大带来的粘接漏钢现象，又可避免粘度过小使得渣膜厚度不均，导致易产生铸坯表面裂纹现象。
Na+、Li+、F-和B2O3的总量低于13％，会导致液渣熔点高、表面张力变大，粘度升高，不利于熔渣流动、润滑，易产生粘钢漏钢现象；高于17％，会导致液渣熔点低、表面张力变小，液渣流动性过强，坯壳与结晶器内壁之间液渣填充不均匀，铸坯形成不均匀，易产生裂纹。
在一些优选的实施方式中，保护渣的化学成分包括25-28％的CaO、26.3-31.76％的SiO2、4-6％的MgO、2-6％的Al2O3、0.2-2％的Fe2O3、8-13％的Na2O、4-6％的F-、1.5-2.5％的B2O3、0.4-1.2％的Li2O以及8-10％的C，余量为不可避免的杂质及烧失量。
其中，CaO的含量可以为25％、25.5％、26％、26.5％、27％、27.5％或28％等，也可以为25-28％范围内的其它任意值。
SiO2的含量可以为26.3％、26.5％、27％、27.5％、28％、28.5％、29％、29.5％、30％、31％或31.76％等，也可以为26.3-31.76％范围内的其它任意值。
MgO的含量可以为4％、4.2％、4.5％、4.8％、5％、5.2％、5.5％、5.8％或6％等，也可以为4-6％范围内的其它任意值。
Al2O3的含量可以为2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％或6％等，也可以为2-6％范围内的其它任意值。
Fe2O3的含量可以为0.2％、0.5％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.8％或2％等，也可以为0.2-2％范围内的其它任意值。
Na2O的含量可以为8％、8.5％、9％、9.5％、10％、11％、12％或13％等，也可以为8-13％范围内的其它任意值。
F-的含量可以为4％、4.2％、4.5％、4.8％、5％、5.2％、5.5％、5.8％或6％等，也可以为4-6％范围内的其它任意值。
B2O3的含量可以为1.5％、1.8％、2％、2.2％或2.5％等，也可以为1.5-2.5％范围内的其它任意值。
Li2O的含量可以为0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％或1.2％等，也可以为0.4-1.2％范围内的其它任意值。
C的含量可以为8％、8.2％、8.5％、8.8％、9％、9.2％、9.5％、9.8％或10％等，也可以为8-10％范围内的其它任意值。
上述保护渣的二元碱度为0.85-0.95，如0.85、0.88、0.90、0.92或0.95等，也可以为0.85-0.95范围内的任意其它二元碱度值。
需说明的是，并非保护渣的二元碱度和粘度满足本申请提供的范围即可使YQ450NQR1高强高耐候乙字钢在拉速为0.7-0.9m/min条件下的连铸顺行，而是需要至少同时满足本申请提供的熔点和粘度范围，才能确保YQ450NQR1高强高耐候乙字钢在拉速为0.7-0.9m/min条件下的连铸顺行，优选地，保护渣同时满足本申请提供的熔点、粘度及二元碱度范围，可获得更优地铸坯质量和连铸效果。
本申请提供的保护渣的制备原料包括玻璃粉、萤石、白碱、碳酸锂、硼砂、炭质材料、预熔料、硅灰石、石灰石、镁砂以及粘合剂。
在可选的实施方式中，按重量份数计，上述制备原料可包括3-11份玻璃粉、6-8份萤石、13-16.7份白碱、1-3份碳酸锂、2.5-4份硼砂、1-3份炭黑、6.5-9.0份石墨、10-40份预熔料、20-42份硅灰石、2-10份石灰石、4-6份镁砂以及0.8-2.0份粘合剂。
其中，玻璃粉的用量可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份或11份等，也可以为3-11份范围内的任意份数值。
萤石的用量可以为6份、6.5份、7份、7.5份或8份等，也可以为6-8份范围内的任意份数值。
白碱的用量可以为13份、13.5份、14份、14.5份、15份、15.5份、16份或16.7份等，也可以为13-16.7份范围内的任意份数值。
碳酸锂以及炭黑的用量可以独立地为1份、1.5份、2份、2.5份或3份等，也可以为1-3份范围内的任意份数值。
硼砂的用量可以为2.5份、3份、3.5份或4份等，也可以为2.5-4份范围内的任意份数值。
石墨的用量可以为6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份或9份等，也可以为6.5-9.0份范围内的任意份数值。
预熔料的用量可以为10份、15份、20份、25份、30份、35份或40份等，也可以为10-40份范围内的任意份数值。
硅灰石的用量可以为20份、25份、20份、30份、35份、40份或42份等，也可以为20-42份范围内的任意份数值。
石灰石的用量可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等，也可以为2-10份范围内的任意份数值。
镁砂的用量可以为4份、4.5份、5份、5.5份或6份等，也可以为4-6份范围内的任意份数值。
粘合剂的用量可以为0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份或2份等，也可以为0.8-2.0份范围内的任意份数值。
上述炭质材料包括炭黑和石墨。其中，炭黑的含碳量≥98％，吸油值大于100g/cm3，吸碘值大于130g/kg；石墨的含碳量≥90％，吸油值大于35g/cm3，吸碘值大于55g/kg。
本申请中，以炭黑配合石墨共同作为炭质材料。
粘合剂例如可包括糊精、淀粉和羧甲基纤维素中的至少一种。
本申请将粘合剂的用量控制在0.8-2.0份的原因主要在于：若粘合剂低于0.8份，保护渣在喷雾造粒烘干时，因料浆中微粒粘连性差会导致保护渣的空心颗粒收得率低；而高于2.0份时，微粒粘连性高，空心颗粒大且致密，不利于颗粒中心水分快速挥发，产品所要求的水分指标不合格。
预熔料采用本领域常规物质即可，在此不做过多赘述。
相应地，本申请还提供了上述YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣的制备方法，如：先将玻璃粉、萤石、石灰石、镁砂、预熔料和硅灰石研磨成粉状备用。按配比将粘合剂加入装有水的混匀罐中，随后依次加入炭质材料(炭黑和石墨)、化工类材料(白碱、硼砂和碳酸锂)、研磨后的调整类材料(玻璃粉、萤石、石灰石和镁砂)以及研磨后的基料(预熔料和硅灰石)，制浆混匀50-70min，得到浆料。将浆料泵入温度在500-600℃的高温塔内喷雾造粒，随后用80目筛网振动筛筛分，合格品包装。
此外，本申请还提供了上述YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣的应用，例如用于YQ450NQR1高强高耐候乙字钢在拉速为0.7-0.9m/min条件下的连铸生产，能够改善铸坯质量，减少铸坯表面缺陷，使得YQ450NQR1乙字钢铸坯坯壳在连铸过程中始终保持较优的质量，确保该钢种连铸顺行，降低生产成本。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，按重量份数计，其原料包括：10.6份玻璃粉、6份萤石、16份白碱、1.5份炭黑、7.7份石墨、19.5份预熔料、24.5份硅灰石、3.7份石灰石、5份镁砂、1份碳酸锂、2份羧甲基纤维素以及2.5份硼砂。
其中，炭黑的碳含量为98.2％，吸油值为127g/cm3，吸碘值为142g/kg；石墨的碳含量为90.2％，吸油值为72g/cm3，吸碘值为82g/kg。
该保护渣中所含的化学成分如下：CaO 26.3％、SiO2 30.86％、MgO 5.83％、Fe2O30.40％、Al2O3 2.5％、Na2O 11.81％、F-4.53％、B2O3 1.5％、Li2O 0.4％以及C 8.62％，余量为不可避免的杂质及烧失量。该保护渣Na+、Li+、F-和B2O3总量控制为15.4。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.85，熔化温度为1182℃，1300℃下的粘度为0.94Pa·s。
该保护渣的制备方法包括：先将玻璃粉、萤石、石灰石、镁砂、预熔料、硅灰石研磨成粉状备用。按配比将粘合剂(羧甲基纤维素)加入装有水的混匀罐中，随后依次加入炭质材料(炭黑和石墨)、化工类材料(白碱、硼砂和碳酸锂)、研磨后的调整类材料(玻璃粉、萤石、石灰石和镁砂)以及研磨后的基料(预熔料和硅灰石)，制浆混匀60min，得到浆料。将浆料泵入温度在550℃的高温塔内喷雾造粒，随后用80目筛网振动筛筛分，合格品包装。
将所得的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢的连铸结晶器保护渣在国内某厂进行试验，试验渣型号XLH-1，试验钢种YQ450NQR1，断面280×380mm2，拉速0.7-0.9m/min。共试验保护渣3T。试验过程中，该型号保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好，在总渣层控制45-65mm情况下，液渣层厚度10-15mm，渣层结构明显，液渣层厚度合适，结晶器液面火苗大小合适，平均渣耗量0.7-0.75kg/T，结晶器内渣条生成速度缓慢，试验生产出的铸坯表面无缺陷，后期轧钢检测数据显示铸坯无增碳及夹渣缺陷产生，达到良好的效果。
实施例2
本实施例提供一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，按重量份数计，其原料包括：8份玻璃粉、8份萤石、13份白碱、2.0份炭黑、8.0份石墨、14.5份预熔料、32.5份硅灰石、3份石灰石、4.5份镁砂、2份碳酸锂、1.5份糊精以及3份硼砂。
其中，炭黑的碳含量为98.2％，吸油值为127g/cm3，吸碘值为142g/kg；石墨的碳含量为90％，吸油值为72g/cm3，吸碘值为82g/kg。
该保护渣中所含的化学成分如下：CaO 26.56％、SiO2 29.51％、MgO 4.21％、Fe2O30.80％、Al2O3 3.95％、Na2O 8.85％、F-5.73％、B2O3 2.0％、Li2O 0.8％以及C 9.6％，余量为不可避免的杂质及烧失量。该保护渣Na+、Li+、F-和B2O3总量控制为14.46。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.90，熔化温度为1181℃，1300℃下的粘度为0.95Pa·s。
其制备方法整体同实施例1。
将所得的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢的连铸结晶器保护渣在国内某厂进行试验，试验渣型号XLH-2，试验钢种YQ450NQR1，断面380×430mm2，拉速0.5-0.7m/min。共试验保护渣5T。试验过程中，该型号保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好，在总渣层控制50-60mm情况下，液渣层厚度10-15mm，渣层结构明显，液渣层厚度合适，结晶器液面火苗大小合适，平均渣耗量0.6-0.7kg/T，结晶器内渣条生成速度缓慢，试验生产出的铸坯表面无缺陷，后期轧钢检测数据显示铸坯无增碳及夹渣缺陷产生，达到良好的效果。
实施例3
本实施例提供一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢板坯用连铸结晶器保护渣，按重量份数计，其原料包括：3份玻璃粉、8份萤石、14份白碱、2份炭黑、8份石墨、20重量份硅灰石、24份预熔料、10份石灰石、4.5份镁砂、2.5份碳酸锂、1份淀粉以及3.0份硼砂。
其中，炭黑的碳含量为98.2％，吸油值为127g/cm3，吸碘值为142g/kg；石墨的碳含量为90.2％，吸油值为72g/cm3，吸碘值为82g/kg。
该保护渣中所含的化学成分如下：CaO 27.16％、SiO2 28.62％、MgO 4.82％、Fe2O30.95％、Al2O3 5.02％、Na2O 10.88％、F-5.9％、B2O3 2.01％、Li2O 1.0％以及C 9.2％，余量为不可避免的杂质及烧失量。该保护渣Na+、Li+、F-和B2O3总量控制为15.5。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.95，熔化温度为1195℃，1300℃下的粘度为0.96Pa·s。
其制备方法整体同实施例1。
将所得的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢的连铸结晶器保护渣在国内某厂进行试验，试验渣型号XLH-3，试验钢种YQ450NQR1，断面280×380mm2，拉速0.7-1.2m/min。共试验保护渣3T。试验过程中，该型号保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好，在总渣层控制50-65mm情况下，液渣层厚度12-15mm，渣层结构明显，液渣层厚度合适，结晶器液面火苗大小合适，平均渣耗量0.51-0.55kg/T，结晶器内渣条生成速度缓慢，试验生产出的铸坯表面无缺陷，后期轧钢检测数据显示铸坯无增碳及夹渣缺陷产生，达到良好的效果。
实施例4
本实施例提供一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢板坯用连铸结晶器保护渣，按重量份数计，其原料包括：11份玻璃粉、6份萤石、15份白碱、2份炭黑、6.5份石墨、27.2份硅灰石、13份预熔料、5.5份石灰石、5.5份镁砂、2.5份碳酸锂、1.8份羧甲基纤维素以及4份硼砂。
其中，炭黑的碳含量为98.2％，吸油值为127g/cm3，吸碘值为142g/kg；石墨的碳含量为90.2％，吸油值为72g/cm3，吸碘值为82g/kg。
该保护渣中所含的化学成分如下：CaO 26.78％、SiO2 31.14％、MgO 5.12％、Fe2O30.95％、Al2O3 5.52％、Na2O 11.50％、F-4.9％、B2O3 2.4％、Li2O 1.0％以及C 8.3％，余量为不可避免的杂质及烧失量。该保护渣Na+、Li+、F-和B2O3总量控制为16.85。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.86，熔化温度为1185℃，1300℃下的粘度为0.93Pa·s。
其制备方法整体同实施例1。
将所得的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢的连铸结晶器保护渣在国内某厂进行试验，试验渣型号XLH-4，试验钢种YQ450NQR1，断面280×380mm2，拉速0.7-1.2m/min。共试验保护渣5T。试验过程中，该型号保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好，在总渣层控制50-65mm情况下，液渣层厚度12-16mm，渣层结构明显，液渣层厚度合适，结晶器液面火苗大小合适，平均渣耗量0.45-0.48kg/T，结晶器内渣条生成速度缓慢，试验生产出的铸坯表面有轻微裂纹缺陷，后期轧钢检测数据显示铸坯无增碳及夹渣缺陷产生，达到钢厂使用要求。
对比例1
本实施例提供一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢板坯用连铸结晶器保护渣，按重量份数计，其原料包括：5份玻璃粉、5份萤石、8份白碱、1.5份炭黑、9.0份石墨、32份硅灰石、20.5份预熔料、6份石灰石、4.5份镁砂、1.5份碳酸锂、2份羧甲基纤维素以及5份硼砂。
其中，炭黑的碳含量为98.2％，吸油值为127g/cm3，吸碘值为142g/kg；石墨的碳含量为90.2％，吸油值为72g/cm3，吸碘值为82g/kg。
该保护渣中所含的化学成分如下：CaO 27.6％、SiO2 29.04％、MgO 4.32％、Fe2O30.95％、Al2O3 3.52％、Na2O 6.61％、F-3.9％、B2O3 3.3％、Li2O 0.6％以及C 9.85％，余量为不可避免的杂质及烧失量。该保护渣Na+、Li+、F-和B2O3总量控制为12.22。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.95，熔化温度为1195℃，1300℃下的粘度为0.85Pa·s。
其制备方法整体同实施例1。
将所得的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢的连铸结晶器保护渣在国内某厂进行试验，试验渣型号XLH-5，试验钢种YQ450NQR1，断面280×380mm2，拉速0.7-1.2m/min。共试验保护渣3T。试验过程中，该型号保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好，在总渣层控制50-65mm情况下，液渣层厚度12-18mm，渣层结构明显，液渣层厚度合适，结晶器液面火苗大小合适，平均渣耗量0.35-0.37kg/T，渣耗小，润滑差，结晶器内渣条生成速度较快，粘结报警，试验生产出的铸坯表面有凹陷和粘结缺陷，后期轧钢检测数据显示铸坯有内部裂纹缺陷产生，使用效果较差，不能满足生产需要。
由对比例1可以看出当白碱用量低于12份、F-含量低于4％且Na+、Li+、F-和B2O3的总量低于13％，会使得保护渣粘度低于0.98，导致在使用过程中铸坯表面有凹陷和粘结缺陷，后期轧钢过程中铸坯有内部裂纹缺陷产生，工艺不能顺行。
对比例2
本实施例提供一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，按重量份数计，其原料包括：10.6份玻璃粉、5.5份萤石、18份白碱、1.5份炭黑、6.7份石墨、35.5份预熔料、8.7份石灰石、6份镁砂、1份碳酸锂、2份羧甲基纤维素以及4.5份硼砂。
其中，炭黑的碳含量为98.2％，吸油值为127g/cm3，吸碘值为142g/kg；石墨的碳含量为90.2％，吸油值为72g/cm3，吸碘值为82g/kg。
该保护渣中所含的化学成分如下：CaO 22.3％、SiO2 26.86％、MgO 5.83％、Fe2O30.40％、Al2O3 2.5％、Na2O 14.81％、F-4.53％、B2O3 3.0％、Li2O 0.4％以及C 7.62％，余量为不可避免的杂质及烧失量。该保护渣Na+、Li+、F-和B2O3总量控制为18.58。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.83，熔化温度为1132℃，1300℃下的粘度为1.01Pa·s。
其制备方法整体同实施例1。
将所得的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢的连铸结晶器保护渣在国内某厂进行试验，试验渣型号XLH-6，试验钢种YQ450NQR1，断面280×380mm2，拉速0.7-0.9m/min。共试验保护渣3T。试验过程中，该型号保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好，在总渣层控制45-65mm情况下，液渣层厚度10-15mm，渣层结构明显，液渣层厚度合适，结晶器液面火苗大小合适，平均渣耗量0.8-0.9kg/T，结晶器内渣条生成速度缓慢，试验生产出的铸坯表面纵裂纹较多缺陷，后期轧钢检测数据显示铸坯无增碳及夹渣缺陷产生，未能达到钢厂要求的效果。
由对比例2可以看出，当白碱用量高于15份、不含硅灰石、C含量低于8％且Na+、Li+、F-和B2O3的总量高于17％，会使得保护渣熔化温度低于1180℃，导致在使用过程中铸坯表面纵裂纹较多缺陷。
对比例3
本实施例提供一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，按重量份数计，其原料包括：8份玻璃粉、2份萤石、9份白碱、2.0份炭黑、9.1份石墨、20份预熔料、39.4份硅灰石、3份石灰石、3份镁砂、1.5份羧甲基纤维素以及3份硼砂。
其中，炭黑的碳含量为98.2％，吸油值为127g/cm3，吸碘值为142g/kg；石墨黑的碳含量为90.2％，吸油值为72g/cm3，吸碘值为82g/kg。
该保护渣中所含的化学成分如下：CaO 24.56％、SiO2 27.29％、MgO 2.81％、Fe2O30.80％、Al2O3 3.95％、Na2O 6.85％、F-2.73％、B2O3 2.01％以及C10.1％，余量为不可避免的杂质及烧失量。该保护渣Na+、Li+、F-和B2O3总量控制为11.59。
该保护渣的物理指标二元碱度(CaO/SiO2)为0.90，熔化温度为1181℃，1300℃下的粘度为1.40Pa·s。
其制备方法整体同实施例1。
将所得的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢的连铸结晶器保护渣在国内某厂进行试验，试验渣型号XLH-7，试验钢种YQ450NQR1，断面380×430mm2，拉速0.5-0.7m/min。共计划试验保护渣2T。试验过程中，该型号保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好，在总渣层控制50-60mm情况下，液渣层厚度10-15mm，渣层结构明显，液渣层厚度合适，结晶器液面火苗大小合适，平均渣耗量0.3-0.37kg/T，结晶器内渣条生成速度缓慢，生产过程连续粘结报警，试验200kg出现粘结漏钢，试验失败。
由对比例3可以看出，当萤石用量低于4份、白碱用量低于12份、镁砂用量低于4份、不含碳酸锂、MgO含量低于4％、F-含量低于4％、C含量高于10％且Na+、Li+、F-和B2O3的总量低于13％，会使保护渣粘度急剧增加到1.4Pa·s，造成粘结报警并出现粘结漏钢现象，不能满足生产需要。
综上所述，本申请提供的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢连铸结晶器保护渣适用于拉速在0.5-1.20m/min的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢连铸，碱度控制在0.85-0.95之间，熔点在1180-1195℃，粘度在0.93-0.97之间能够满足YQ450NQR1高强高耐候乙字钢连铸需要。其原材料选择易得，价格低廉，性能指标设计合理，润滑及传热效果良好，液渣层厚度均匀、适中，可确保热作模具钢板坯连铸工艺顺行，防止铸坯表面质量缺陷，获得良好的铸坯质量。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，其特征在于，按重量百分数计，所述保护渣的化学成分中，Na+、Li+、F-和B2O3的总量为13-17％，所述保护渣的熔点为1180-1195℃，粘度0.93-0.97Pa·s。
2.根据权利要求1所述的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，其特征在于，所述化学成分包括25-28％的CaO、26.3-31.76％的SiO2、4-6％的MgO、2-6％的Al2O3、0.2-2％的Fe2O3、8-13％的Na2O、4-6％的F-、1.5-2.5％的B2O3、0.4-1.2％的Li2O以及8-10％的C，余量为不可避免的杂质及烧失量。
3.根据权利要求1-2任一项所述的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，其特征在于，所述保护渣的二元碱度为0.85-0.95。
4.根据权利要求3所述的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，其特征在于，所述保护渣的制备原料包括玻璃粉、萤石、白碱、碳酸锂、硼砂、炭质材料、预熔料、硅灰石、石灰石、镁砂以及粘合剂。
5.根据权利要求4所述的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，其特征在于，所述炭质材料包括炭黑和石墨。
6.根据权利要求5所述的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，其特征在于，所述炭黑的含碳量≥98％，吸油值大于100g/cm3，吸碘值大于130g/kg；所述石墨的含碳量≥90％，吸油值大于35g/cm3，吸碘值大于55g/kg。
7.根据权利要求6所述的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，其特征在于，按重量份数计，所述制备原料包括3-11份所述玻璃粉、6-8份所述萤石、13-16.7份所述白碱、1-3份所述碳酸锂、2.5-4份所述硼砂、1-3份所述炭黑、6.5-9.0份所述石墨、10-40份所述预熔料、20-42份所述硅灰石、2-10份所述石灰石、4-6份所述镁砂以及0.8-2.0份所述粘合剂。
8.根据权利要求4所述的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣，其特征在于，所述粘合剂包括糊精、淀粉和羧甲基纤维素中的至少一种。
9.如权利要求1-8任一项所述的YQ450NQR1高强高耐候乙字钢用连铸结晶器保护渣的应用，其特征在于，所述保护渣用于YQ450NQR1高强高耐候乙字钢在拉速为0.7-0.9m/min条件下的连铸生产。
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