[发明专利]一种大板坯中碳钢用连铸结晶器保护渣及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种连铸工艺中使用的辅助材料，尤其是涉及一种大板坯中碳钢用连铸结晶器保护渣及其制备方法。

背景技术

结晶器保护渣是在连续铸钢过程中，置于结晶器内的钢液面上用以保温、防氧化和吸收非金属夹杂的物料。在钢水连续铸造时，在连铸结晶器内的钢水面上不断地加入保护渣，熔化的保护渣随着结晶器的振动不断流入铸坯和结晶器之间，起到润滑和控制传热的作用；熔渣隔绝空气避免钢水氧化；未熔的固态渣对钢水具有保温作用；熔渣还吸收钢水中的氧化铝等夹杂物。保护渣在连铸生产中加入到结晶器内的钢液面上，由于受到钢液的高温作用，保护渣在结晶器内熔化，在钢液面上形成了纵向三层结构，自上而下分别为原渣层、烧结层和熔渣层，这种层状结构，对铸坯表面质量有很大的影响。

公开号为CN104607 607A的中国专利申请公布了一种含锆中碳钢连铸用无氟保护渣，该保护渣由以下重量百分含量的氧化物组成：CaO 35%～45 %、SiO₂ 30%～35%、Al₂O₃ 2%～5%、MgO 1%～3%、CaO 33%～41%、SiO₂ 27%～33%、Al₂O₃ 3.1%～5.9%、MgO 3%～7%、B₂O₃ 6%～10%、(Na₂O +Li₂O) 10%～15%、ZrO₂ 1%～3%。公开号为CN102728797A的中国专利申请公布了一种有效控制CSP中碳钢裂纹的结晶器保护渣，其化学成分的质量分数为CaO 35%~38%，SiO₂ 28%~31%、Al₂O₃ 1%~3%、MgO 1%~2%、Fe₂O₃ 0.5%~1.5%、F^- 10%~11.5%、Na₂O 9%~11.5%、MnO 1.5%~3.5%、固定碳5~8%，其余为不可避免的微量元素。本发明为控制CSP中碳钢裂纹，碱度在1.20～1.25，并将粘度控制在0.08~0.09Pa·S，熔点为1155~1185℃。以上专利虽然可以在一定程度上改善铸钢的表面性能，但无法从本质上消除钢坯表面纵裂纹的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种大板坯中碳钢用连铸结晶器保护渣，从本质上解决了大板坯中碳钢在连铸过程中表面纵裂纹问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种大板坯中碳钢用连铸结晶器保护渣，所述保护渣的化学成分及质量百分含量为CaO 33%～41%、SiO₂ 27%～33%、Al₂O₃ 3%～6%、MgO 3%～7%、Na₂O 3%～11%、F^- 6%～12%、BaO 2%～5%、SrO 1%～4%、B₂O₃ 1%～7%、C 1%～5%。

优选地，所述保护渣的化学成分及质量百分含量为CaO 34.05%、SiO₂ 27.24%、Al₂O₃ 3.7%、MgO4.9%、Na₂O 7.91%、F^- 8.6、BaO 5%、SrO 3%、B₂O₃ 2.4%、C 3.2%。

优选地，所述保护渣的碱度CaO/SiO₂为1.1～1.3。

优选地，所述保护渣的熔点1088℃～1098℃,1300℃下粘度0.36 Pa·s～0.42 Pa·s。

优选地，所述保护渣的粒度为180目～220目。

其制备方法，包括以下步骤：

（1）预处理：按保护渣化学成分配比原料并进行破碎处理，得到预处理原料；

（2）熔化：用无炉衬水冷炉壁电炉熔化所述的预处理原料，得到熔渣；

（3）水淬：将所述的熔渣倒入常温水池冷却，凝固，得到玻璃体；

（4）干燥：将所述的玻璃体烘干，得到烘干的玻璃体；

（5）粉碎：将所述烘干的玻璃体粉碎，得到玻璃体粉末；

（6）加入碳质材料：按配方比例将碳质材料和所述的玻璃体粉末混合，然后加入粘结剂羟甲基纤维素钠盐（CMC），得到混合粉末；