[发明专利]一种含BaO高铝TRIP钢保护渣及其应用

说明书

本发明公开了含BaO高铝TRIP钢连铸结晶器保护渣及其应用，所述保护渣，以质量百分比计，由以下组分组成CaO 20％～45％，Al₂O₃20％～28％，SiO₂9％～20％，Na₂O 3％～12％，Li₂O1％～3％，F^‑5％～10％，MnO5％～10％,TiO₂1％～3％，BaO 6％～12％。所述保护渣中(CaO+BaO)/SiO₂＝2.0～3.5，CaO/BaO＝2.0～4.5，(CaO+BaO)/Al₂O₃＝1.2～2.2，MnO/BaO＝0.62～0.975；钙黄长石结晶相的结晶率为40～60％。本发明为解决了高铝钢保护渣在连铸过程中发生渣钢反应的问题提供了必要条件。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼连铸领域，涉及一种结晶性能良好的高铝钢保护渣及其应用。

背景技术

随着汽车行业、电气行业的快速发展和社会科技进步的要求，开发出具有优良性能、能实现不同用途的先进高强钢的发展，得到越来越多的关注。而铝作为改善钢种性能的有效添加剂，其在钢中的含量不断提高，形成了许多具有优良性能的高铝钢。高铝钢中铝的含量一般大于0.5％，如Al-TRIP钢中Al含量在0.5-1.8％之间，有利于钢基体形成稳定的多相结构及提高铸坯表面的可镀锌性能；20Mn23AlV奥氏体无磁钢中Al含量高达1.5-2.5％，能够抑制Fe-Mn中马氏体相变，同时还可以降低合金的加工硬化能力，改善其切屑性能，被广泛用于变压器等电气设备。目前，高铝钢在各个工业领域有着广泛的用途，特别是随着中国汽车工业的迅猛发展及对汽车节能减排要求的提高，TRIP钢作为新一代汽车板钢，其国内外市场需求量正快速增长。

由于高铝钢中铝含量较高，在连铸过程中钢中的Al会与保护渣中的SiO₂等还原物质发生钢渣反应，引起保护渣的成分发生突变，碱度、粘度急剧升高，结晶性能发生显著变化，从而导致传热不均，润滑不足，连铸过程恶化，铸坯表面裂纹、凹陷等缺陷严重。

针对上述问题，新提出了一种非反应型保护渣，它是以CaO-Al₂O₃系为基础的新渣系，其中含有较高含量的Al₂O₃。但现有的研究发现Al₂O₃并不能完全替代SiO₂，重庆大学使用SiO₂质量百分数为6％且CaO/Al₂O₃＝1的新型保护渣在高铝钢连铸过程中进行尝试，但发现钢液液面上保护渣的熔渣层厚度较薄，液渣不能顺利流入铸坯与结晶器壁之间的缝隙，从而不能很好发挥润滑及控制传热等重要功能。

发明内容

发明人在重庆大学大学研究的基础上，作进一步研究时发现，尽管极低的SiO₂含量会抑制渣钢反应，但因铝酸盐的成网结构不如硅酸盐稳定，渣中需要一定量的硅酸盐与铝酸盐连接成网，保证连铸过程中保护渣的结构稳定，因此SiO₂的质量百分数不能过低，并且新型高铝钢保护渣的熔体结构中，硅酸盐和铝酸盐的连网作用非常重要，这种连网作用既能使保护渣熔体结构稳定，从而在连铸过程中保证了保护渣的各项理化性能得到稳定，还能通过连网作用固定一定数量的，使其减少与钢中Al元素的反应，显著地抑制了渣钢反应的进行，满足高铝钢连铸生产过程的需求。

基于上述发现，本发明提供一种含BaO高铝TRIP钢保护渣的配置工艺，提供一种不易变性，粘度，熔化温度，结晶特性稳定的保护渣，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明的技术方案是：

本发明一种含BaO高铝TRIP钢保护渣，以质量百分比计，由以下组分组成：

CaO 20％～45％，

Al₂O₃ 20％～28％，