[发明专利]大断面圆坯管线钢连铸坯保护渣

说明书

技术领域

本发明属于金属冶炼辅料技术领域，特别是一种大断面圆坯管线钢连铸坯保护渣。

技术背景

目前，市场对钢管品质的需求日趋多样化，具有优良特性的管线钢产品亦是引起业界人员的关注。一些有实力的圆坯钢厂纷纷生产管线钢，并随着市场需求，管线钢圆坯也开始向着特大方向发展。各钢厂生产￠700～800mm断面的圆坯管线钢，以L245、L290、L290NB、L415、L415NB、L450、L360、L360NB、L390N、HSL245S、HSL290S、HSL360S等钢种为代表，这些钢种的主要特点如下：

1.此类钢种中C的百分含量在0.10～0.25％，处于包晶钢范围，在连铸过程中，相变产生较大的体积收缩极易产生铸坯纵裂纹。

2.此类钢种合金元素种类多，坯壳凝固特性与常规包晶范围内的钢种相比差异大。

3.此类钢种合金元素种类多，其钢水中的夹杂物数量和种类也较多(除耐材类的氧化物夹杂)，对浇铸过程流场影响大。

4.￠700～800mm断面的圆坯，是目前国内最大的圆坯连铸断面，由于断面大，比表面值小，冷却速度慢，刚拉出结晶器的坯壳较薄。

综上几点，目前国内￠700-800mm断面的圆坯管线钢在连铸所使用的保护渣，由于钢种特殊性和断面大的因素，裂纹、粘结、漏钢等问题层出不穷，连铸顺行和铸坯质量优良一直是瓶颈问题。目前，国内仅有很少的保护渣生产厂家针对包晶区内钢种上的较大断面圆坯保护渣进行初步研究。申请号200910065728.1的《圆坯低碳焊条钢连铸功能保护材料》中所述：铸坯断面￠250～400mm，连铸钢种以H08A、08MnVNb为代表(C≤0.07-0.10％)，其设计的保护渣产品特点是低碱度、低熔点、高粘度，充分考虑了焊条钢这种处于钢种包晶区范围边缘的钢种对保护渣流入性能的要求，采用较低的碱度和熔点是为了确保形成液渣的需要，配以高粘度减少液渣的流入量来避免液渣流入不均匀导致渣膜厚度不均匀造成裂纹等问题。

从钢种上说，这样的设计对于焊条钢是合适的，但对于管线钢来说，这样的设计是不合适的。首先，C含量在0.12-0.15％时包晶反应最强烈，也就是说坯壳收缩比例最大，产生裂纹、粘结、漏钢的倾向最大，管线钢就有这样的钢种。如果使用申请号为200910065728.1的专科所述的技术方案，会使铸坯出现裂纹。原因是低碱度是必造成玻璃质渣膜增多，结果是传热加快；低熔点的结果是液态渣膜增厚，固态渣膜减薄，铸坯润滑性能良好，但传热加快；高粘度使整体渣耗降低，渣膜总厚度减薄，更加快了传热。所有的传热加快的结果就是产生裂纹。其次，由于管线钢夹杂物的复杂性，较低的碱度是必容纳夹杂的能力下降，必然会影响连铸的顺行。再者，管线钢C含量在0.10-0.25％，各钢种连铸中坯壳的特性又有差距，较快的传热，是必适应钢种比较单一。最后，断面大，较快的传热很易造成坯壳冷却不均匀，产生裂纹。

综上所述，由于￠700-800mm断面的圆坯管线钢自身的这些特性和目前该钢种连铸用保护渣的现状，借到的保护渣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既提高大断面圆坯表面质量，又解决粘结和漏钢问题，确保连铸顺利进行的大断面圆坯管线钢连铸坯保护渣。

一种大断面圆坯管线钢连铸坯保护渣，由以下原材料制成，玻璃粉、萤石粉、工业纯碱、N220灯黑、高品位碳粉、鳞片石墨粉、硅灰石粉、石灰石粉、轻烧镁砂粉、高炉水渣粉，其重量百分比分别是14％、12％、2％、2％、2％、2％、20％、8％、9％、29％。

本发明的大断面圆坯管线钢连铸保护渣，其二元碱度(CaO/SiO₂)1.0～1.1，化学组分及质量百分含量为CaO 31.5～33.5％，SiO₂29.5～31.5％，Al₂O₃4～6％，Fe₂O₃0～2.0％，MgO 10～12％，NaO 0～4％，F 4～6％，C 4～6％。

本发明的大圆坯中碳钢连铸保护渣物理指标范围和准确值如下：熔点1200～1250℃，1300℃下粘度0.25～0.55Pa.S，析晶率40～70％。

本发明的￠700～800mm断面圆坯管线钢连铸保护渣设计思路如下：1)指标范围确定。