[发明专利]大方坯低碳钢连铸结晶器功能保护材料

说明书

技术领域

本发明属于冶金辅料技术领域，特别涉及一种大方坯低碳钢连铸结晶器功 能保护材料。

背景技术

高品质钢连铸连铸生产过程中，还必须采取必要措施以保证产品的质量， 主要是采用电磁搅拌、凝固末端轻压下等新技术。由于大方坯在轧制过程中断 面收缩率大，因此可弥散化中心缺陷，还可以使碳偏析进一步降低。所以大多 钢厂生产高品质优特钢倾向于用断面超过300mm的大方坯生产。由于高品质优 特钢中加入合金种类增多，造成钢水中夹杂物类型多，而且含量高。因此要求 保护渣具有较强的吸收夹杂物的能力，而且在保护渣吸收夹杂物后，其理化性 能仍能满足连铸工艺的要求。所以研制生产与其相适应的大方坯结晶器保护渣 便成为连铸工作者关心和工作的重点。大方坯低碳系列结晶器保护渣便是其中 之一。

石家庄电炉连铸机，浇注断面：300mm×360mm。拉速在0.45～0.75m/min. 之间，浇铸的钢种：20CrMnTi、20#、20CrMo，钢水C：0.18～0.23％，Als：0.02～ 0.05％，钢水的凝固收缩处于亚包晶钢范围，而且钢水酸溶铝很高。结晶器保护 渣在确保润滑.改善减缓传热.吸附溶解钢水上浮氧化铝的冶金功能十分关键。 由此，为了实现最佳操作性能和获得满意的产品质量，对保护渣提出了更高的 要求：1)合适的液渣层厚度，液渣层小于或大于合适厚度，铸坯表面都会产生 裂纹等缺陷，优以厚度不足为甚，裂纹数量随液渣层的减薄而剧增；2)减少渣 圈生成，渣圈厚时会把液渣向下流动的通道堵死，局部堵塞的时间越长表面纵 裂就越严重；3)合适的渣耗量，保护的渣耗量随着液渣粘度.结晶器振动频率. 负滑脱率以及拉速的减少而增大；4)合适的熔渣粘度和渣膜厚度，由于大方坯 浇铸时的特点：a、钢水静压力大；b、坯壳线收缩大，铸坯热容量大。钢水静 压力聚集在坯壳角部形成剪切应力，因此大方坯角部往往最容易纵裂纹、凹陷 等缺陷。液渣流入不均匀容易在铜壁和凝壳间产生空隙，从而引发铸坯的不均 匀凝固。由于渣膜在整个凝固壳外表面上的分布不可能是均匀的，在渣膜过薄 的情况下渣膜厚度的不均匀相对显得突出；5)由于优特钢中易氧化元素多，保 护渣需要良好的吸收钢液上浮夹杂物功能，并使液渣物性保持稳定。

发明内容

本发明提供一种解决低碳钢大方坯表面纵裂凹陷、铸中粘结性漏钢、铸坯 表面夹渣和粘渣问题的大方坯低碳钢连铸结晶器功能保护材料。

一种大方坯低碳钢连铸结晶器功能保护材料，该功能保护材料的原料包括 以下成分：熔化料、碳酸钡、碳酸钠、萤石、硅灰石、石墨碳、电熔镁砂、炭 黑、膨润土，其重量百分含量分别为46％、5.0％、7.0％、4.0％、18.0％、10.0％、 4.0％、4.0％、2.0％，所述熔化料的成份及重量百分比是SiO₂ 28％、CaO 40％、Al₂O₃4.0％、R₂O 9.0％、F^- 7％、MgO 5.0％，余量为烧失。

所述功能保护材料中BaO重量百分含量为2.0～3.0％，MgO重量百分含量为 3.0～6.0％，二元碱度(CaO/SiO₂重量比)为1.0～1.1，其余为SiO₂、CaO、Al₂O₃、 Na₂O、F^-，其重量百分含量为SiO₂ 21.0～29.0％，CaO 22.0～31.0％，Al₂O₃＜10.0％、 Na₂O 6.0～9.0％、F^- 2.0～4.0％、K₂O＜0.5％。

所述功能保护材料中BaO重量百分含量为2.5％，MgO重量百分含量为4.5％， 二元碱度(CaO/SiO₂重量比)为1.04，其余为SiO₂、CaO、Al₂O₃、Na₂O、F^-，其 重量百分含量为SiO₂ 25％，CaO 26％，Al₂O₃ 5％、Na₂O 7.5％、F^- 3.0％、K₂O 0.3％。