[发明专利]一种高速连铸结晶器用无氟保护渣

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼连铸生产技术领域，特别涉及到一种高速连铸结晶器用无氟保护渣。

背景技术

连铸技术以其高效、节能、优质、易于实现自动化和智能化等诸多优点受到冶金界的高度重视，与之相配套的连铸结晶器保护渣也得到了相应的发展，且成为不可或缺的冶金辅助材料；现有的连铸保护渣主要采用SiO₂-Al₂O₃-CaO渣系，在此基础上加入少量助熔剂(碱金属或碱土金属氧化物、氟化物、硼化物等)和控制熔速的炭质材料(炭黑、石墨和焦炭等)，这类保护渣具有较低的熔点和粘度，而且具有玻璃渣润滑效果及吸收夹杂的效果好等优势，但目前的SiO₂-Al₂O₃-CaO系保护渣为了保证低的熔化温度，加入的氟化物、Na、K的氧化物或盐类都会造成一定的污染，不仅损害操作人员的健康，还会腐蚀设备和造成二冷水污染；对于高速连铸，需要使用熔化速度更快、粘度更低的保护渣，这需要加入更多的氟化物、Na、K的氧化物或盐类作助熔剂，这不仅造成更大的污染，而且由于这类物质都属于非网状结构物质，显著提高保护渣的析晶温度，使保护渣过早的析晶，其润滑效果恶化，以至于无法用于高速连铸结晶器使用。

对于高速连铸结晶器用保护渣，我国在进行高效连铸保护渣的开发过程中，提出采用氧化硼作助熔剂或增强渣玻璃化的组分，起到了比较满意的效果，但是，含硼渣中加入硼酐的成本高，而加入硼砂时，又会带入Na盐；Li₂O可以有效降低硅酸钙或铝酸钙渣系的熔点和粘度的作用，因此，在高速连铸保护渣中可以作为调整渣性能的组分，但是，现有技术中在冶金渣中加入的Li₂O都是以价格很高的Li₂O或Li₂CO₃的形式加入的，因此这种含Li₂O的保护渣的成本很高；同时，锂辉石是自然界矿物含Li₂O较高的主要矿物之一，但是，锂辉石中含有的3-8%Li₂O外，还含有大量的SiO₂和 Al₂O₃，从锂辉石中分离出Li₂O的成本很高，特别对与品位较低的锂辉石矿物，分离Li₂O的成本更高，因此，对于锂辉石矿物而言，也需要开发一种低成本利用的方法；锂辉石中的SiO₂和 Al₂O₃也是保护渣的主要组分，因此，考虑如何将锂辉石用于高速连铸保护渣，是一种提高保护渣性能、降低保护渣成本和锂辉石矿物处理成本的可行方案之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速连铸结晶器用无氟保护渣，该保护渣根据现有锂辉石的矿相组成和特性，按照该保护渣在高速连铸结晶器使用时的性能要求，加入相应的组分进行组合匹配，即保证和提高保护渣的使用性能，又降低保护渣的生产成本，同时，实现锂辉石矿物的低成本处理和利用。

本发明的目的是通过下列技术方案来实现的：

一种高速连铸结晶器用无氟保护渣，其特征在于本发明的无氟保护渣由以下原料按重量百分比配制：锂辉石粉40-60%，石灰粉 30-50%，硅灰石粉0-10%，硅石粉 0-10%，焦粉 0-10%；其制备方法如下：先将锂辉石粉、石灰粉、硅灰石粉和硅石粉充分干燥脱水后按重量分数称量配料，在1300-1400℃下预熔，预熔渣冷却后粉碎并制粉，粒度在200目以下，配入碳质材料焦粉后磨细混匀磨细，混匀料的粒度在200目以下，然后采用喷雾塔造粒制成空心颗粒，保护渣的粒度范围在0.1-0.4mm。

为保证本发明的使用效果，对制备本发明所采用的原料特征限定如下：