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一种CSP薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣及其制备方法与流程

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

一种csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及保护渣技术领域,具体而言,涉及一种csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣及其制备方法。


背景技术:

2.随着炼钢技术的发展,钢铁企业普遍追求高效率、低成本、高利润的产品,其中csp薄板产品因高拉速可以大大提高产率,各钢厂在不断提高拉速的同时,针对客户需求开发的高端产品越来越多,其中包括成分中含钛的钢种,但现有用于含钛钢生产的保护渣仅适用于低拉速连铸,而适用于高拉速连铸的保护渣又因含钛钢的特性无法满足生产需要。
3.因此,如何保证含钛钢在高拉速环境下的正常生产,成为迫切需要解决的问题。
4.鉴于此,特提出本技术。


技术实现要素:

5.本发明的目的之一在于提供一种csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣,保证含钛钢在高拉速环境下正常生产。
6.本发明的目的之二在于提供一种上述保护渣的制备方法。
7.本技术可这样实现:
8.第一方面,本技术提供一种csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣,按质量百分数计,其化学成分包括:20-35%的cao、25-40%的sio2、3.0-6.0%的al2o3、4-9%的na2o、5.0-8.0%的f-、2.2-4.0%的bao、0.78-1.17%的li2o、1.0-3.0%的mno、5.5-8.5%的c、2.0-6.0%的tio2以及0.30-0.58%的fe2o3,余量为不可避免的杂质;
9.上述csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣用于csp薄板坯含钛钢连铸过程;其中,含钛钢的钛含量为0.02-0.06wt%,连铸过程中的拉速为4-4.9m/min。
10.在可选的实施方式中,上述保护渣的化学成分包括:22.0-32.0%的cao、25-35%的sio2、4.0-6.0%的al2o3、5.0-8.0%的na2o、5.5-8.0%的f-、2.2-3.5%的bao、0.78-1.17%的li2o、1.0-2.0%的mno、6-8.5%的c、2.0-5.0%的tio2以及0.34-0.50%的fe2o3,余量为不可避免的杂质。
11.在优选的实施方式中,上述保护渣的化学成分包括:24.9-29.3%的cao、28.7-34.5%的sio2、4.32-5.3%的al2o3、5.23-6.6%的na2o、6.2-7.2%的f-、2.2-3.5%的bao、0.78-1.17%的li2o、1.0-2.0%的mno、6-8.5%的c、2.0-5.0%的tio2以及0.38-0.47%的fe2o3,余量为不可避免的杂质。
12.在可选的实施方式中,csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的二元碱度为0.75-0.95,优选为0.8-0.9。
13.在可选的实施方式中,csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的熔化温度为1050-1250℃,优选为1150-1200℃。
14.在可选的实施方式中,csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣在1300℃的粘度
为0.15-0.22pa
·
s,优选为0.155-0.2pa
·
s。
15.在可选的实施方式中,csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的原料包括玻璃粉、萤石、白碱、炭黑、氟化钠、硅灰石、钠长石、碳酸锂、碳酸钡、方解石、碳酸锰、铝钒土、冰晶石以及氧化钛,且原料中不含石墨。
16.在可选的实施方式中,炭黑包括第一炭黑和第二炭黑,第一炭黑的碳含量大于98%,吸油值大于100g/cm3,吸碘值大于130g/kg;第二炭黑的碳含量大于98%,吸油值大于35g/cm3,吸碘值大于55g/kg。
17.在可选的实施方式中,原料还包括粘合剂。
18.在可选的实施方式中,粘合剂为糊精。
19.在可选的实施方式中,csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣中粒径为0.28-0.45mm的占比为85-90wt%。
20.在可选的实施方式中,csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的铺展性不低于340cm2。
21.第二方面,本技术提供了上述csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的制备方法,包括以下步骤:将提供化学成分的原料混合后预熔,干燥。
22.在可选的实施方式中,干燥温度为500-600℃。
23.第三方面,本发明提供如前述实施方式任一项的csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的应用,csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣用于csp薄板坯含钛钢连铸过程;
24.其中,含钛钢的钛含量为0.02-0.06wt%,连铸过程中的拉速为4-4.9m/min。
25.本技术的有益效果包括:
26.本技术通过使保护渣含有适量的bao,可提高熔渣溶解tio2的速度,防止钙钛物的形成;通过使保护渣含有适量的tio2,可减少对钢水中tio2的吸附,固化保护渣的性能,保证热流稳定性;通过使保护渣含有适量的li2o,可使保护渣具有良好的流动性。在本技术提供的特定含量的各化学成分的共同作用下,可有效确保应用于拉速在4.0-4.9m/min、钛含量为0.02-0.06wt%的含钛钢连铸生产时稳定顺行,防止铸坯表面质量缺陷,获得良好的铸坯质量。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
28.下面对本技术提供的csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣及其制备方法进行具体说明。
29.本技术提出一种csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣,按质量百分数计,其化学成分包括:20-35%的cao、25-40%的sio2、3.0-6.0%的al2o3、4-9%的na2o、5.0-8.0%的f-、2.2-4.0%的bao、0.78-1.17%的li2o、1.0-3.0%的mno、5.5-8.5%的c、2.0-6.0%的tio2以及0.30-0.58%的fe2o3,余量为不可避免的杂质。
30.上述csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣用于csp薄板坯含钛钢连铸过程;其中,含钛钢的钛含量为0.02-0.06wt%(如0.02wt%、0.03wt%、0.04wt%、0.05wt%或0.06wt%等),连铸过程中的拉速为4-4.9m/min(如4m/min、4.2m/min、4.5m/min或4.9m/min等)。
31.可参考地,上述cao的含量可以为20%、20.5%、21%、21.5%、22%、22.5%、23%、23.5%、24%、24.5%、25%、25.5%、26%、26.5%、27%、27.5%、28%、28.5%、29%、29.5%、30%、30.5%、31%、31.5%、32%、32.5%、33%、33.5%、34%、34.5%或35%等,也可以为20-35%范围内的其它任意值。
32.sio2的含量可以为25%、25.5%、26%、26.5%、27%、27.5%、28%、28.5%、29%、29.5%、30%、30.5%、31%、31.5%、32%、32.5%、33%、33.5%、34%、34.5%、35%、35.5%、36%、36.5%、37%、37.5%、38%、38.5%、39%、39.5%或40%等,也可以为25-40%范围内的其它任意值。
33.al2o3的含量可以为3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%或6%等,也可以为3.0-6.0%范围内的其它任意值。
34.na2o的含量可以为4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%或9%等,也可以为4-9%范围内的其它任意值。
35.f-的含量可以为5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%或8%等,也可以为5.0-8.0%范围内的其它任意值。
36.bao的含量可以为2.2%、2.5%、3%、3.5%或4%等,也可以为2.2-4.0%范围内的其它任意值。
37.li2o的含量可以为0.78%、0.9%、1%或1.17%等,也可以为0.78-1.17%范围内的其它任意值。
38.mno的含量可以为1%、1.5%、2%、2.5%或3%等,也可以为1.0-3.0%范围内的其它任意值。
39.c的含量可以为5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%或8.5%等,也可以为5.5-8.5%范围内的其它任意值。
40.tio2的含量可以为2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%或6%等,也可以为2.0-6.0%范围内的其它任意值。
41.fe2o3的含量可以为0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.55%、0.55%或0.58%等,也可以为0.30-0.58%范围内的其它任意值。
42.在一些具体的实施方式中,上述保护渣的化学成分可包括:22.0-32.0%的cao、25-35%的sio2、4.0-6.0%的al2o3、5.0-8.0%的na2o、5.5-8.0%的f-、2.2-3.5%的bao、0.78-1.17%的li2o、1.0-2.0%的mno、6-8.5%的c、2.0-5.0%的tio2以及0.34-0.50%的fe2o3,余量为不可避免的杂质。
43.在其它实施方式中,上述保护渣的化学成分包括:24.9-29.3%(如24.9%、25.9%或29.3%)的cao、28.7-34.5%(如28.7%、31.3%或34.5%)的sio2、4.32-5.3%(如4.32%、4.84%或5.3%)的al2o3、5.23-6.6%(如5.23%、5.4%或6.6%)的na2o、6.2-7.2%(如6.2%、6.6%或7.2%)的f-、2.2-3.5%(如2.2%、3.08%或3.5%)的bao、0.78-1.17%(如0.78%、1%或1.17%)的li2o、1.0-2.0%(如1%、1.45%或2%)的mno、6-8.5%(如6%、
7.4%或8.5%)的c、2.0-5.0%(如2.0%、2.9%或5.0%)的tio2以及0.38-0.47%(如0.38%、0.4%或0.47%)的fe2o3,余量为不可避免的杂质。
44.上述成分中,li2o在保护渣中主要用作助溶剂,它能够破坏保护渣的链结构,细化晶粒,使保护渣具有良好的流动性,同时还可降低保护渣的粘度和软化温度,有利于csp薄板坯含钛钢高速(4-4.9m/min)浇铸的顺行。
45.本技术中将其含量控制在≤3.0%,当其用量>3%时,会析出大量的黄长石晶体而使保护渣玻璃化程度大大降低。
46.bao可以提高熔渣溶解tio2的速度,防止catio3的形成。熔渣中bao的存在,可使低熔点硅酸盐玻璃相的增加,阻碍液渣结晶,改善熔渣的润滑作用,提高铸坯表面质量。
47.本技术中bao的用量控制在2.2-4.0%,有吸收tio2等夹杂物的作用,bao的用量<2.2%时,吸收tio2等夹杂物的能力较弱,不能起到应有作用,但由于bao密度偏大,添加过多存在熔化不均现象,故bao用量不宜>4%。
48.本技术中tio2的加入,可以缓解保护渣因吸附钢水中的tio2而使保护渣变性,保护渣中加入tio2可提前固化保护渣的性能,减少因吸收钢水中的tio2对保护渣性能产生影响,从而更好地保证热流的稳定性。
49.本技术中tio2的用量控制在2.0-6.0%,当其用量>6%时,不仅会增加材料成本,还使保护渣产品的熔化温度升高,玻璃化润滑效果降低,当其用量<2%时,则不能对保护渣的稳定性起到缓和作用,易使保护渣变性。
50.mgo在本技术的保护渣中可以降低保护渣的析晶温度,需要说明的是,mgo不能在解决裂纹钢种中起正能量作用,故本技术不刻意加入mgo,其主要是原料矿物质自带的成分。
51.f-的主要作用是降低保护渣的熔点,保证保护渣的润滑效果,防止结晶液面形成“冷皮”,防止连铸时热流持续降低引发事故及坯壳收缩不均匀造成裂纹缺陷。
52.需强调的是,tio2的加入可以极大降低钢液中的ti会与保护渣中的sio2发生氧化还原反应生成tio2时导致保护渣性能急剧变化,导致保护渣性能的恶化,进而导致铸坯缺陷的问题甚至漏钢。
53.承上,钢液中ti还容易和n形成tin夹杂物,若tin夹杂物不能被保护渣有效吸收,高熔点的tin容易造成结壳和水口结瘤,本技术通过使保护渣含有适量的bao,可提高熔渣溶解tin、tio2的速度,防止钙钛物的形成和水口结瘤现象的产生;通过使保护渣含有适量的li2o,可使保护渣具有良好的流动性。在本技术提供的特定含量的各化学成分的共同作用下,可有效确保应用于拉速在4.0-4.9m/min、钛含量为0.02-0.06wt%的含钛钢连铸生产时稳定顺行,防止铸坯表面质量缺陷,获得良好的铸坯质量。
54.可参考地,上述csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的二元碱度为0.75-0.95,如0.75、0.8、0.85、0.9或0.95等,优选为0.8-0.9。熔化温度为1050-1250℃,如1050℃、1110℃、1115℃、1200℃或1250℃等,优选为1150-1200℃。在1300℃的粘度为0.15-0.22pa
·
s,如0.15pa
·
s、0.18pa
·
s、0.2pa
·
s或0.22pa
·
s等,优选为0.155-0.2pa
·
s。
55.本技术的保护渣的物理性能中,1050-1250℃的熔点可增加保护渣析晶比例,从而延缓传热,降低铸坯表面裂纹;0.15-0.22pa
·
s的粘度可使固态渣膜厚度增加,使液渣流入相对更均匀,保证初生坯壳的均匀性,确保保护渣在4.0-4.9m/min的高拉速条件下,始终具
有良好的润滑和传热效果。
56.此外,高碱度会造成析晶比例高、热流持续走低、渣条较为发达,同时高粘度设计,导致固态渣膜较厚,初生坯壳与结晶器铜板之间缝隙过小,进而引起液渣流入较少,当应用于高拉速连铸生产时,会导致渣条发达、液渣层厚及渣耗小的情况进一步加剧,易引发报警或粘结漏钢事故。
57.在可选的实施方式中,上述csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的原料例如可包括玻璃粉、萤石、白碱、炭黑、氟化钠、硅灰石、钠长石、碳酸锂、碳酸钡、方解石、碳酸锰、铝钒土、冰晶石以及氧化钛,且原料中不含石墨。
58.其中,炭黑优选包括第一炭黑(进口炭黑)和第二炭黑(国产炭黑),第一炭黑的碳含量大于98%,吸油值大于100g/cm3,吸碘值大于130g/kg;第二炭黑的碳含量大于98%,吸油值大于35g/cm3,吸碘值大于55g/kg。
59.本技术采用第一炭黑和第二炭黑结合的方式,相较于常规产品采用的炭黑与石墨的复合配碳模式,优势在于:石墨为晶体结构,颗粒较粗大,高温区控制熔化速度的能力较强,而本技术却要求保护渣熔点低,石墨会阻碍保护渣的快速熔化;炭黑在保护渣中分散度大,吸附力强,对熔渣的分隔能力及阻滞熔体的流动和聚合的能力都很强,在低温区能有效控制保护渣的熔化速度。
60.炭黑的燃点相对石墨要低,但纯度高,比表面积大、分散度大,可充分发挥隔离基料粒子的作用,更能有效发挥炭质材料在保护渣产品中的骨架作用,在csp薄板中可更好的保证渣层厚的情况下足够的液渣层,从而减少渣条的形成,满足生产工艺顺行。
61.可参考地,按相同的重量份数计,上述csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的原料可包括8.0-15.0份玻璃粉、7.0-11.0份的萤石、3.5-7.0份的白碱、1.0-2.0份的第一炭黑、5.0-6.0份的第二炭黑、1.0-3.0份的氟化钠、35.0-45.0份的硅灰石、4.0-8.0份的钠长石、2.0-3.0份的碳酸锂、3.0-6.0份的碳酸钡、2.0-5.0份的方解石、2.0-4.0份碳酸锰、3.0-7.0份的铝钒土、2.0-6.0份的冰晶石和2.0-5.0份的氧化钛。
62.在一些具体的实施方式中,上述csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的原料可包括8.0-14.0份玻璃粉、8.0-10.5份的萤石、3.5-6.5份的白碱、1.0-2.0份的第一炭黑、5.0-6.0份的第二炭黑、1.0-2.0份的氟化钠、38.0-40.0份的硅灰石、4.0-4.9份的钠长石、2.0-3.0份的碳酸锂、3.0-6.0份的碳酸钡、2.0-4.0份的方解石、2.0-4.0份碳酸锰、4.0-4.9份的铝钒土、2.0-3.0份的冰晶石和2.0-5.0份的氧化钛。
63.进一步地,上述保护渣的原料还可包括粘合剂,粘合剂的用量可以为1.5-2.0份。
64.特别地,本技术所用的粘合剂优选为糊精,糊精相比较淀粉和羧甲基纤维素的流动性好,相比较木质素磺酸钙减水效果好,生产时可在较低塔温情况下提高产量。
65.相应地,本技术还提供了上述csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的制备方法,可包括以下步骤:将提供化学成分的原料混合后预熔,干燥。
66.需要说明的是,发明人创造性地发现,通过对干燥温度进行控制,可对保护渣的均匀性和铺展性进行有效调控,使得制备所得的保护渣具有更优地性能(如强度高、粒度均匀等),并且,还可保证保护渣的三层结构均匀,热流稳定,同时减少渣条的形成。其中,“三层结构”指保护渣在钢水面自上而下会形成的粉渣层、烧结层和熔渣层。
67.具体的,本技术中的干燥温度为500-600℃,如500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、
550℃、560℃、570℃、580℃、590℃或600℃等,也可以为500-600℃范围内的其它任意值。
68.本技术中以500-600℃作为干燥温度,较常规的保护渣干燥温度(650-750℃)而言,其优势包括:炭黑的燃点在600-700℃,采用500-600℃的干燥温度,碳元素烧损量小,产品中的碳含量更接近理论设计指标,同时,由于原材料中含有碳酸盐类助熔剂,且碳酸盐类分解速度比较小,采用500-600℃的干燥温度不易使空心颗粒保护渣膨胀、炸裂,进而获得强度高、粒度均匀的保护渣。
69.通过上述干燥温度干燥得到的csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣中粒径为0.28-0.45mm(约50-60目)的占比为85-90wt%,该保护渣的铺展性不低于340cm2。而采用650-750℃常规塔温干燥获得的保护渣粒径在50-60目(0.28-0.45mm)的约70-80wt%,铺展性只有250-300cm2。
70.上述铺展性参照以下方式测得:取250g的保护渣,装入底部带滑板的漏斗内,漏斗底部距工作台面10cm高,打开滑板,保护渣自由滑落在平铺在工作台面的标有刻度的网格纸上,测定保护渣的铺展面积即可。
71.进一步地,本技术还提供了上述csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣的应用,即用于csp薄板坯含钛钢连铸过程;其中,含钛钢的钛含量为0.02-0.06wt%,连铸过程中的拉速为4-4.9m/min。上述保护渣可保证在csp薄板坯含钛钢连铸过程中,保护渣始终具有良好的润滑、传热效果以及稳定的热流,有效避免铸坯表面质量缺陷,确保连铸工艺顺行,并获得良好的铸坯质量。
72.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
73.实施例1
74.本实施例提供一种csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣,其经以下方式制备得到:按配比将各原料研磨、混合调浆后,于550℃的条件下经造粒塔喷雾造粒,得到空心颗粒型csp含钛钢专用连铸结晶器保护渣。
75.上述原料由以下物质组成:玻璃粉、萤石、白碱、第一炭黑、第二炭黑、氟化钠、硅灰石、碳酸锂、碳酸钡、钠长石、方解石、铝钒土、冰晶石、碳酸锰、氧化钛及糊精。以重量份数计,上述各物质的用量分别为10.5份、8.0份、3.5份、2.0份、5.5份、2.0份、40.0份、2.0份、4.0份、5.0份、4.0份、4.5份、2.0份、2.5份、3份以及1.5份。
76.其中,第一炭黑的碳含量大于98%,吸油值大于100g/cm3,吸碘值大于130g/kg;第二炭黑的碳含量大于98%,吸油值大于35g/cm3,吸碘值大于55g/kg。
77.该保护渣的化学成分含有29.3wt%的cao、34.5wt%的sio2、0.4wt%的fe2o3、5.3wt%的al2o3、5.4wt%的na2o、6.6wt%的f-、3.08wt%的bao、1.45wt%的mno、0.78wt%的li2o、2.9wt%的tio2以及7.4wt%的c,余量为不可避免的杂质。
78.上述保护渣的二元碱度(cao/sio2)为0.85,熔化温度为1178℃,1300℃下粘度为0.167pa
·
s。
79.将所得的csp薄板坯含钛专用连铸结晶器保护渣在国内某csp生产线进行试验,试验渣型号csp钛钢保护渣,试验工艺参数:钢种q355(ti含量0.05%)系列,断面72
×
(1130-1530)mm2,拉速4.0-4.9m/min。共试验保护渣1t。试验过程中,该型号保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好,在总渣层控制85-120mm情况下,液渣层厚度9-15mm,液渣层厚度合适,平均渣耗量0.35-0.40kg/t,结晶器内渣条生成速度非常缓慢,且热流比达到钢厂的要求,全
浇次生产稳定,试验生产出的铸坯表面缺陷低,裂纹率控制在0.3%以内,达到良好的效果。
80.实施例2
81.本实施例提供一种csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣,其经以下方式制备得到:按配比将各原料研磨、混合调浆后,于550℃的条件下经造粒塔喷雾造粒,得到空心颗粒型csp含钛钢专用连铸结晶器保护渣。
82.上述原料由以下物质组成:玻璃粉、萤石、白碱、第一炭黑、第二炭黑、氟化钠、硅灰石、碳酸锂、碳酸钡、钠长石、方解石、铝钒土、冰晶石、碳酸锰、氧化钛及糊精。以重量份数计,上述各物质的用量分别为14.0份、8.0份、4.50份、1.5份、5.5份、2.0份、39.0份、2.0份、3.0份、4.0份、4.0份、4.0份、2.0份、2.5份、2.5份以及1.5份。
83.其中,第一炭黑的碳含量大于98%,吸油值大于100g/cm3,吸碘值大于130g/kg;第二炭黑的碳含量大于98%,吸油值大于35g/cm3,吸碘值大于55g/kg。
84.该保护渣的化学成分含有25.3wt%的cao、31.2wt%的sio2、0.47wt%的fe2o3、4.84wt%的al2o3、5.23wt%的na2o、6.2wt%的f-、2.31wt%的bao、1.45wt%的mno、0.78wt%的li2o、2.45wt%的tio2以及6.8wt%的c,余量为不可避免的杂质。
85.上述保护渣的二元碱度(cao/sio2)为0.81,熔化温度为1164℃,1300℃下粘度为0.185pa
·
s。
86.将所得的csp薄板坯含钛专用连铸结晶器保护渣在国内某csp生产线进行试验,试验渣型号csp钛钢保护渣,试验工艺参数:钢种q345(ti含量0.05%)系列,断面72
×
(1130-1530)mm2,拉速4.0-4.9m/min。共试验保护渣1t。试验过程中,该型号保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好,在总渣层控制85-120mm情况下,液渣层厚度10-17mm,液渣层厚度后期变厚,平均渣耗量0.31-0.36kg/t,结晶器内渣条生成速度非常缓慢,且热流前期稳定后期不稳但能够达到使用需求,全浇次生产稳定,试验生产出的铸坯表面缺陷低,裂纹率控制在0.3%以内,达到良好的效果。
87.实施例3
88.本实施例提供一种csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣,其经以下方式制备得到:按配比将各原料研磨、混合调浆后,于550℃的条件下经造粒塔喷雾造粒,得到空心颗粒型csp含钛钢专用连铸结晶器保护渣。
89.上述原料由以下物质组成:玻璃粉、萤石、白碱、第一炭黑、第二炭黑、氟化钠、硅灰石、碳酸锂、碳酸钡、钠长石、方解石、铝钒土、冰晶石、碳酸锰、氧化钛及糊精。以重量份数计,上述各物质的用量分别为8.0份、10.5份、6.0份、1.5份、5.5份、1.0份、38.5份、2.0份、5.0份、4.0份、2.0份、5.0份、2.0份、2.5份、5份以及1.5份。
90.其中,第一炭黑的碳含量大于98%,吸油值大于100g/cm3,吸碘值大于130g/kg;第二炭黑的碳含量大于98%,吸油值大于35g/cm3,吸碘值大于55g/kg。
91.该保护渣的化学成分含有25.7wt%的cao、28.5wt%的sio2、0.38wt%的fe2o3、4.32wt%的al2o3、6.3wt%的na2o、7.2wt%的f-、3.85wt%的bao、1.45wt%的mno、0.78wt%的li2o、4.9wt%的tio2以及6.8wt%的c,余量为不可避免的杂质。
92.上述保护渣的二元碱度(cao/sio2)为0.90,熔化温度为1155℃,1300℃下粘度为0.158pa
·
s。
93.将所得的csp薄板坯含钛专用连铸结晶器保护渣在国内某csp生产线进行试验,试
验渣型号csp钛钢保护渣,试验工艺参数:钢种q345(ti含量0.05%)系列,断面72
×
(1130-1530)mm2,拉速4.0-4.9m/min。共试验保护渣1t。试验过程中,该型号保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好,在总渣层控制85-120mm情况下,液渣层厚度8-13mm,液渣层厚度合适,平均渣耗量0.38-0.46kg/t,结晶器内渣条生成速度非常缓慢,且热流曲线平稳,全浇次生产稳定,试验生产出的铸坯表面缺陷低,裂纹率控制在0.5%以内,达到良好的效果。
94.实施例4
95.本实施例提供一种csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣,其经以下方式制备得到:按配比将各原料研磨、混合调浆后,于550℃的条件下经造粒塔喷雾造粒,得到空心颗粒型csp含钛钢专用连铸结晶器保护渣。
96.上述原料由以下物质组成:玻璃粉、萤石、白碱、第一炭黑、第二炭黑、氟化钠、硅灰石、碳酸锂、碳酸钡、钠长石、方解石、铝钒土、冰晶石、碳酸锰、氧化钛及糊精。以重量份数计,上述各物质的用量分别为13.0份、9.0份、3.50份、2.0份、5.5份、2.0份、38.0份、3.0份、4.0份、4.0份、3.0份、4.0份、2.0份、2.5份、3份以及1.5份。
97.该保护渣的化学成分含有25.5wt%的cao、30.64wt%的sio2、0.42wt%的fe2o3、4.89wt%的al2o3、4.73wt%的na2o、7.16wt%的f-、3.08wt%的bao、1.45wt%的mno、1.17wt%的li2o、2.9wt%的tio2以及7.4wt%的c,余量为不可避免的杂质。
98.上述保护渣的二元碱度(cao/sio2)为0.83,熔化温度为1175℃,1300℃下粘度为0.179pa
·
s。
99.将所得的csp薄板坯含钛专用连铸结晶器保护渣在国内某csp生产线进行试验,试验渣型号csp钛钢保护渣,试验工艺参数:钢种q235(ti含量0.04%)系列,断面85
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(1280-1530)mm2,拉速4.0-4.7m/min。共试验保护渣1t。试验过程中,该型号保护渣在结晶器内铺展性、流动性良好,在总渣层控制85-120mm情况下,液渣层厚度9-13mm,液渣层厚度合适,平均渣耗量0.34-0.42kg/t,结晶器内渣条生成速度非常缓慢,且热流曲线平稳,全浇次生产稳定,试验生产出的铸坯表面缺陷低,裂纹率控制在0.4%以内,达到良好的效果。
100.上述实施例1至实施例4所得的csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣均能很好地满足csp连续浇铸的需要,使用过程中与以往的高碱度、低熔化温度、低粘度渣相比渣条生成更慢、热流比以前更稳,且生产出的铸坯表面质量良好,裂纹率低,可更好地满足浇铸要求。
101.对比例1
102.该对比例与实施例1的区别在于:该保护渣中化学成分含有27.2wt%的cao、26.4wt%的sio2、0.15%的mgo、0.45wt%的fe2o3、3.5wt%的al2o3、7.6wt%的na2o、8.6wt%的f-、3.08wt%的bao、1.45wt%的mno、0.78wt%的li2o、1.8wt%的tio2以及7.4wt%的c,余量为不可避免的杂质。
103.该保护渣的二元碱度为1.03,熔化温度为1085℃,1300℃条件下的粘度为0.125pa
·
s。在结晶器内使用过程中液渣层厚度8mm,消耗量0.46kg/t,浇铸过程中热流曲线不稳、渣条生成较快、还伴随出现有报警现象,且浇铸出的铸坯表面不光滑,且轧制出现有边裂现象。
104.对比例2
105.该对比例与实施例2的区别在于:该保护渣原料中不含氧化钛和碳酸钡,相应地,
该保护渣的化学成分为:26.4wt%的cao、32.7wt%的sio2、0.10%的mgo、0.47wt%的fe2o3、4.93wt%的al2o3、5.64wt%的na2o、6.7wt%的f-、1.45wt%的mno、0.78wt%的li2o以及7.4wt%的c,余量为不可避免的杂质。
106.该保护渣的二元碱度为0.8,熔化温度为1156℃,1300℃条件下的粘度为0.182pa
·
s。在结晶器内使用过程中液渣层厚度15-25mm,消耗量0.24-0.43kg/t,前两炉使用较好,浇铸两炉钢后渣条越来越多,液渣越来越厚,其热流持续降低,造成不能顺利的生产。
107.对比例3
108.本对比例与实施例3的区别仅在于:干燥温度为700℃。
109.在使用中反馈液渣层、渣耗量都正常,但是渣条较多,且易引起“搭桥”现象,同时出现热流曲线波动较大,不能满足生产顺行。
110.对比例4
111.本对比例与实施例3的区别仅在于:干燥温度为400℃。
112.主要是严重影响生产效率,对于目前生产工艺不匹配,造成生产效率低,且干燥温度低造成塔体温度控制不稳。
113.对比例5
114.该对比例与实施例4的区别在于:该保护渣的化学成分含有25.5wt%的cao、30.64wt%的sio2、0.47wt%的fe2o3、4.84wt%的al2o3、4.73wt%的na2o、7.13wt%的f-、3.08wt%的bao、1.45wt%的mno、2.04wt%的b2o3、1.17wt%的li2o、2.9wt%的tio2以及7.4wt%的c,余量为不可避免的杂质。
115.该保护渣的二元碱度为0.83,熔化温度为1147℃,1300℃条件下的粘度为0.163pa
·
s。在结晶器内使用过程中液渣层厚度10mm,消耗量0.43kg/t,浇铸过程中热流曲线不稳。
116.对比例6
117.该对比例与实施例4的区别在于:该保护渣的化学成分含有29.05wt%的cao、34.64wt%的sio2、0.69wt%的fe2o3、5.34wt%的al2o3、5.28wt%的na2o、7.43wt%的f-、1.17wt%的li2o以及7.4wt%的c,余量为不可避免的杂质。
118.该保护渣的二元碱度为0.83,熔化温度为1159℃,1300℃条件下的粘度为0.176pa
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s。在结晶器内使用过程中液渣层厚度9mm,消耗量0.38kg/t,浇铸过程中渣条多,热流持续降低伴随拉速的持续降低,最后不能进行生产。
119.对比例7
120.该对比例与实施例4的区别在于:保护渣的化学成分含有23.8wt%的cao、28.74wt%的sio2、0.48wt%的fe2o3、4.69wt%的al2o3、4.73wt%的na2o、6.66wt%的f-、10.0wt%的bao、1.45wt%的mno、1.17wt%的li2o、2.9wt%的tio2以及7.4wt%的c,余量为不可避免的杂质。
121.上述保护渣的二元碱度(cao/sio2)为0.83,熔化温度为1165℃,1300℃下粘度为0.177pa
·
s,在浇铸过程中液渣不均匀,且伴随有渣条较多现象,同样伴随有热流不稳现象,铸坯上形成有渣坑现象。
122.对比例8
123.本对比例与实施例1的区别在于:原料中采用炭黑与石墨复配的模式,也即炭质材料为5份的炭黑和5份的石墨。
124.在使用过程中烧结层会越来越厚,造成后期渣条较多,且易引起报警,造成不能正常浇铸。
125.对比例9
126.本对比例与实施例1的区别在于:以等量淀粉代替糊精。
127.在成品中会造成强度比全糊精的差,后在使用过程中过加渣机后粉状较多,易引起保护渣分融现象,易造成报警现象。
128.综上所述,本技术提供的csp薄板坯含钛钢专用连铸结晶器保护渣适用于拉速在4.0-4.9m/min的含钛钢连铸,其原材料中加入碳酸钡可以很好的吸附夹杂、加入碳酸锂可以保证良好的流动性,同样加入氧化钛可以减少因吸附钢水中的钛化合物造成保护渣变性严重,另指标设计合理,且生产工艺控制合理(其主要是塔温控制),从而润滑及传热效果良好,热流稳定,液渣层厚度(9-15mm)均匀、渣耗稳定(0.35-0.40kg/t),可确保csp薄板坯含钛钢连铸工艺顺行,防止铸坯表面质量缺陷,获得良好的铸坯质量。
129.以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。