专利名称：小板坯连铸功能保护材料的制作方法
技术领域：
本发明属于耐火材料用机械技术领域，特别涉及一种小板坯连铸功能保护 材料。
背景技术：
科学技术的进步，使连铸技术走向了多样化。冶金行业出现了小方坯连铸、 圆坯连铸和小板坯连铸、大板坯连铸，为了适应炼钢节奏的变化，小板坯连铸 也占有一定的份额，因此开展与断面相适应的功能保护材料技术研究一直是连 铸工作者工作的重点。
四川威远钢厂板坯连铸机，浇注断面150X400 800mm2。根据出钢量和铸 机匹配出发，该小板坯铸机工作拉速是0.8 1.8 m/min， 一般拉速在0.8 1.6 m/min之间，由于断面和拉速的限制，凝固速率和坯壳与结晶器壁间的摩擦力成 为功能保护材料解决问题的关键。因此功能保护材料的设计要求针对以下要求 l)渣化速度要快，保证正常的耗量；2)渣膜分布要均匀，保证传热均匀；3)要 保证足够的熔渣层厚度，使功能保护材料的三层结构合理；4)具有较好的吸附 夹杂能力，使渣子的性能稳定；5)使渣子具有稳定的保温能力。总之，要使 功能保护材料熔化性能良好，达到适中的耗量和较好的润滑性能及更好的传热 效果。
发明内容
本发明提供一种解决小板坯表面凹陷、粘结性漏钢、铸坯表面夹渣和粘渣 问题的连铸功能保护材料。。
一种小板坯连铸功能保护材料，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂灰 石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂、炭黑，其重量百分含量分别为50 60%、 12 18%、 3. 1 4. 1%、 2. 5 3.5%、 4 6. 3%、 1. 6 2. 4%、 6 7%、 2. 5 3.5%、 2.4 3. 5%、 1.6 2.4%。
作为一种优选，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂灰石、白碱、冰晶 石、萤石、膨润土、增碳剂、炭黑，其重量百分含量分别为55. 5%、 16.0%、 4.0%、 3.0%、 5.0%、 2.0%、 6.5%、 3.0%、 3.0%、 2.0%。
所述功能保护材料的二元碱度(CaO/Si02)为l. 15 1.25。
所述功能保护材料内包括Si02、 CaO、 A1203、 Fe203、 Na20、 F 、 k20，其质量 百分含量分别是Si02占27. 0 31. 0%、 Ca0占33. 0 38. 0%、 A1203占2. 0 6. 0%、 Fe203占1. 0 3. 5%、 Na20占6. 0 9. 0%、 F—占5. 0 8. 0%、 k20小于0. 5%。
小板坯功能保护材料主要是针对Q235钢。该钢属低碳钢，另外钢中夹杂物 较多，要求功能保护材料吸附性要强，防止夹渣和出现表面缺陷。
化学成份的设计首先碱度控制在1.20左右，以保证传热的均匀，本发明 控制碱度在1.15 1.25之间。另外，适中的熔点和粘度，使功能保护材料化渣 较快，并且保持一定的液渣层厚度，加入锂灰石和冰晶石，来控制功能保护材 料的熔点和粘度，提高功能保护材料的润滑性能，使功能保护材料的传热达到 最佳均匀状态。另外功能保护材料中加入一定数量的氟化钙，使F—含量在6.5 7.5%之间，增强了功能保护材料的流动性；其次还在配碳上做了改进， 一是选 用了碳黑，又加入了少量增碳剂，采用的是复合配碳，促使烧结层和液渣合理 布局，降低渣条的出现和使功能保护材料均匀流动，达到良好的冶金效果，本 发明碳含量控制在4. 5 5. 5%之间。
功能保护材料物化性能确定。本发明要求功能保护材料具有较低的熔点、 粘度、和较快的熔化速度。设计熔点1090 1120°C， 130(TC的粘度为0.083 0.089 Pa'S，熔化速度为25 35秒(渣柱法测试)。
配渣基料的选用和特点。功能保护材料所用的基料对于功能保护材料的性 能起着重要作用，常规的配料主要是多种矿物生料混合而成。由于受热后产生 分解化合而影响性能变化，影响了功能保护材料的稳定性，本发明是采用预熔料作为功能保护材料的基料，加入少量生料配渣。因此该功能保护材料性能稳 定。
采用以上所发明的小板坯功能保护材料，在威远钢厂连铸机浇注Q235钢种。 断面在150X400 800mm2上使用，吨钢耗量为0.45 0.65kg/T钢，结晶器液渣 层厚度8 12mm。经大生产试用结果表明，该功能保护材料使用时，结晶器内 铺展性、保温性、熔化性、吸附性能表现良好，结晶器四周传热均匀，满足小 板坯的使用要求，既保护润滑好，又防止了粘结漏钢，铸坯表面无夹渣、无纵 裂、无缺陷。
具体实施例方式
实施例一
一种小板坯连铸功能保护材料，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂灰 石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂、炭黑，其重量百分含量分别为52%、 17%、 4%、 3.3%、 6%、 2.2%、 6.6%、 3.4%、 3.3%、 2.2%。
所述功能保护材料的二元碱度(Ca0/Si02)为l. 15 1.25。
所述功能保护材料内包括Si02、 CaO、 A1203、 Fe203、 Na20、 F—、 k20，其质量 百分含量分别是Si02占27. 0 31. 0%、 CaO占33. 0 38. 0%、 A1203占2. 0 6. 0%、 Fe203占1. 0 3. 5%、 Na20占6. 0 9. 0%、 F—占5. 0 8. 0%、 k20小于0. 5%。
实施例二
一种小板坯连铸功能保护材料，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂灰 石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂、炭黑，其重量百分含量分别为55. 5%、 16.0%、 4.0%、 3.0%、 5.0%、 2.0%、 6.5%、 3.0%、 3.0%、 2.0%。 所述功能保护材料的二元碱度(CaO/Si02)为1.15 1.25。 所述功能保护材料内包括Si02、 CaO、 A1203、 Fe203、 Na20、 F—、 k20，其质量 百分含量分别是Si02占27. 0 31. 0%、 CaO占33. 0 38. 0%、 A1203占2. 0 6. 0%、 Fe203占1. 0 3. 5%、歸占6. 0 9. 0%、 F占5. 0 8. 0%、 k20小于0. 5%。实施例三
一种小板坯连铸功能保护材料，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂灰
石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂、炭黑，其重量百分含量分别为60%、 14.3%、 3.2%、 2.7%、 4.3%、 2%、 6.3%、 2.6%、 2.8%、 1.8%。
所述功能保护材料的二元碱度(Ca0/Si02)为l. 15 1.25。
所述功能保护材料内包括Si02、 CaO、 A1203、 Fe203、 Na20、 F—、 k20，其质量 百分含量分别是Si02占27. 0 31. 0%、 CaO占33. 0 38. 0%、 A1203占2. 0 6. 0%、 Fe203占1. 0 3. 5%、 Na20占6. 0 9. 00/o、 F—占5. 0 8. 0%、 k20小于0. 5%。
生产工艺和质量控制标准。功能保护材料成品的理化性能稳定性与生产工 艺的控制是直接相关的。为了达到本产品的使用特性，本发明采用下列措施1) 每种原料粒度要求通过250目；2)混匀搅拌和水磨成浆时间各1小时。
采用以上所发明的小板坯功能保护材料，在威远钢厂连铸机浇注Q235钢种。 断面在150乂400 800咖2上使用，吨钢耗量为0.45 0.65kg/T钢，结晶器液渣 层厚度8 12mm。经大生产试用结果表明，该功能保护材料使用时，结晶器内 铺展性、保温性、熔化性、吸附性能表现良好，结晶器四周传热均匀，满足小 板坯的使用要求，既保护润滑好，又防止了粘结漏钢，铸坯表面无夹渣、无纵 裂、无缺陷。
权利要求
1.一种小板坯连铸功能保护材料，其特征在于其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂灰石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂、炭黑，其重量百分含量分别为50～60％、12～18％、3.1～4.1％、2.5～3.5％、4～6.3％、1.6～2.4％、6～7％、2.5～3.5％、2.4～3.5％、1.6～2.4％。
2. 如权利要求1所述的功能保护材料，其特征在于其原料包括熔化料、 硅灰石、熟料、锂灰石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂、炭黑，其重量百分含量分别为55. 5%、 16. 0%、 4. 0%、 3. 0%、 5. 0%、 2. 0%、 6. 5%、 3. 0°/。、 3. 0%、 2. 0%。
3. 如权利要求1或2所述的功能保护材料，其特征在于所述功能保护材料的二元碱度(Ca0/Si02)为1.15 1.25。
4. 如权利要求3所述的功能保护材料，其特征在于所述功能保护材料内 包括Si02、 CaO、 M203、 Fe203、 Na20、 F—、 k20，其质量百分含量分别是Si02占27. 0 31.0%、 CaO占33.0 38. 0%、 A1203占2. 0 6. 0%、 Fe203占1. 0 3. 5%、 Na20占 6. 0 9. 0%、 F—占5. 0 8. 0%、 k20小于0. 5%。
全文摘要
本发明公开了一种小板坯连铸功能保护材料，其原料包括熔化料、硅灰石、熟料、锂灰石、白碱、冰晶石、萤石、膨润土、增碳剂、炭黑，其重量百分含量分别为50～60％、12～18％、3.1～4.1％、2.5～3.5％、4～6.3％、1.6～2.4％、6～7％、2.5～3.5％、2.4～3.5％、1.6～2.4％。试用结果表明，该功能保护材料使用时，结晶器内铺展性、保温性、熔化性、吸附性能表现良好，结晶器四周传热均匀，满足小板坯的使用要求，既保护润滑好，又防止了粘结漏钢，铸坯表面无夹渣、无纵裂、无缺陷。
文档编号B22D11/11GK101637812SQ20091006573
公开日2010年2月3日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者李书成, 李伟锋 申请人:河南省西保冶材集团有限公司