专利名称：一种中碳锰钢用连铸结晶器保护渣的制作方法
技术领域：
本发明属于炼钢连铸技术领域，特别涉及一种中碳锰钢用连铸结晶器保护渣。
背景技术：
在连铸生产过程中，结晶器保护渣是连铸生产过程中最重要的辅助材料之一，其理化性能直接影响着连铸的稳定生产和铸坯的质量和产量，加入到结晶器内的保护渣必须具有合适的理化性能才能充分发挥其五大冶金功能覆盖保温、防止二次氧化、吸收夹杂、在结晶器与铸坯间起润滑作用和改善结晶器与铸坯间的传热。中碳锰钢与其它钢种相比具有以下的特点1)导热率低(仅为中碳钢的1/3—1/2)，钢液凝固缓慢，树状晶发达；2)高温塑性差；3)易产生裂纹，中碳锰钢中[C]在 0.3%—0.4%之间，[C]〈O. 50%的钢液结晶时均有5铁素体生成，依含碳量的不同随着温度的下降，生成的8铁素体在向奥氏体转变过程中常伴有凝固收缩，产生热应力，对裂纹的敏感性很大。由于中碳锰钢具有上述特点，在浇注过程中，一定要使结晶器内熔渣在高温状态下具有较好的流动性和稳定性，这样才能控制好结晶器壁与凝固坯壳间的传热和润滑，否则在生产过程中极易导致铸坯纵向裂纹的产生。在中碳锰钢浇铸过程中，加入到结晶器内的保护渣极易与钢液发生反应，保护渣中MnO含量将随钢中含锰量的增加而增加，从而引起保护渣成分和性能的改变，使其物理性能偏离保护渣原始的性能，直接影响连铸的顺行和铸坯的质量。若在保护渣中配入一定量MnO，可减缓保护渣与钢中锰的反应，使其性能得以稳定。国内外目前倾向于采用高碱度保护渣，通过减少玻璃体达到减缓连铸坯与结晶器壁间的传热，从而达到减少连铸坯纵裂纹的目的。但保护渣碱度过高，导致析晶温度高，易恶化坯壳的润滑，造成坯壳粘结漏钢。
发明内容
本发明目的在于提供一种控制中碳锰钢([C]在0. 32 0. 38 (wt. %)，[Mn]在
1.2 1. 6 (wt. %))方坯结晶器用含锰低碱度、低粘度、热流均匀的中碳锰钢用连铸结晶器保护渣，其熔渣在高温状态下具有较好的流动性和稳定性，有效的控制了结晶器热流的均匀性，适用于高效稳定的方坯连铸生产过程，可使铸坯的质量和产量得到大幅提高。本发明的保护渣组成重量百分比为Si0230. 0 40. 0wt%, Ca013. 0 22. 3wt%,Mg02. 0 7. 0wt%，Al2033. 0 6. 0wt%，Fe2O3L 0 3. Owt%, MnOl. 0 4. 2wt%，Na2Ol. 2 5. 0wt%，F2 7. 3wt%，C12 21. 3wt%, K2O ^ 2. 0wt%，Li2O ^1. 0wt%，B2O3 ^1. 0wt%，TiO2 < 0. 6wt%，其余为水分和不可避免杂质。本发明保护渣二元碱度(Ca0/Si02)为0. 6 士 0. 2 ;熔化温度(半球点)为1208±20°C，凝固温度为 1042±20°C，1300°C时粘度为 0. 29±0. 2Pa. S。本发明的优点在于在保护渣中增加了 MnO的配比，减缓了保护渣与钢中锰的反应，稳定了保护渣理化性能，保证了熔渣具有良好的润滑和控制铸坯传热特性，提高了吸附Al2O3夹杂的能力，能够稳定控制中碳锰钢方坯结晶器热流的均匀性。较低的碱度使其具有良好的润滑性、流动性和铺展性。低粘度可增大下渣量缩短渣钢反应时间，减少其对保护渣理化性能的影响，同时增加了渣膜厚度，使铸坯实现了缓冷，以减轻坯壳局部应力造成的负面影响，既改善润滑效果，又减少了裂纹的发生，并且保证了连铸过程的渣耗。低凝固温度使熔渣在高温状态下具有较好的稳定性，不会由于结晶器弯月面处温度的波动影响熔渣层厚度，保证润滑。实践证明，浇注中碳锰钢连铸方坯使用此新型保护渣，保护渣的五大功能得到充分发挥，连铸生产稳定顺行，铸坯表面质量好。附表说明表I原保护渣与其使用过程中产生的熔渣理化性能的对比。表2增加MnO配比的新渣与其使用过程中产生的熔渣理化性能的对比。表I原保护渣与其熔渣理化性能对比
熔化温度凝固温度 1300°C 渣号岵度 M1( °C )(V)粘度(R) (wt%)( Pa. s)
原渣 0.64 0.072__1_198__U)84__1.2
熔渣 0.6 5.8112310520,8表2新保护渣与其熔渣理化性能对比
熔化温度凝固温度 1300°C 渣号碱度 MnO ( 0C )(V)粘度(R) (wt%)( Pa. s)
新渣 0.67 1.55__1208__1042__0.29
熔渣 0.61 3.2120010380.具体实施例方式实施例1 :本实施例具体阐述了使用本发明的连铸保护渣生产中碳锰钢37Mn5的情况。所述生产的37Mn5 钢化学成分为C0. 35wt%, SiO. 16wt%, Mnl. 4wt%, PO. 025wt%,SO. 025wt%，A10. 03wt%，其余为Fe和不可避免的残余杂质。浇注断面尺寸为280mmX380mm中碳猛钢方还，拉速控制在0. 65 0. 8m/min。本实施例所述保护渣组成成分为:Si0231. 3wt%，Ca021. 2wt%，Mg06. 25wt%,Al2033. 981wt%，Fe2032. 22wt%，Mn01. 55wt%，Na204. 35wt%，F7. 3wt%，C18. 9wt%，K200. 85wt%，Li2OO. 138wt%，B2O3O. 161 wt%, TiO2O. 149wt%，其余为水和不可避免的杂质。熔化温度(半球点)为1208°C，凝固温度为1042°C，粘度1300°C时，0. 29Pa. S，碱度R为0. 67的保护渣。生产中对结晶器保护渣及其熔渣进行了取样检测，并与原先使用的保护渣的性能进行了对比分析。从表I看出，旧渣在使用过程中，熔渣中MnO增长比例较大，其性能发生了改变，偏离了原始值。从表2看出，新渣由于增加了 MnO配比，熔渣中MnO增长比例不大，其理化性能变化不大，与原始值基本相近。整个浇铸过程稳定，无粘结漏钢发生，铸坯质量良好，无表面纵裂和凹陷缺陷。实施例2:本实施例具体阐述使用所发明的连铸保护渣生产中碳锰钢37Mn5X的情况。所述生产的37Mn5X 钢化学成分为C0. 36wt%, SiO. 25wt%, Mnl. 45wt%, PO. 025wt%,SO. 015wt%,A10. 035wt%，其余为Fe和不可避免的残余杂质。浇注断面尺寸为280mmX 380mm中碳猛钢方还，拉速控制在0. 7 0. 8m/min。本实施例所述保护渣组成成分为:Si023 3 . 4wt%, Ca021. 7wt%, Mg05. 85wt%,Al2033. 21wt%，Fe2O3L 95wt%，MnOl. 67wt%，Na203. 75wt%，F6. 8wt%，C19. 8wt%，K2OO. 65wt%，Li2OO. 145wt%, B2O3O. 152 wt%, TiO2O. 138wt%，其余为水和不可避免的杂质。熔化温度(半球点)为1210°C，凝固温度为1058°C，粘度1300°C时，0. 31Pa. S，碱度R为0.65的保护渣。整个浇铸过程稳定，无粘结漏钢现象发生，铸坯质量良好，无表面纵裂和凹陷缺陷。实施例3 本实施例具体阐述使用所发明的连铸保护渣生产中碳锰钢34Mn6的情况。所述生产的34Mn6 钢化学成分为C0. 34wt%, SiO. 28wt%, Mnl. 49wt%, PO. 025wt%,SO. 015wt%,A10. 025wt%，其余为Fe和不可避免的残余杂质。浇注断面尺寸为280mmX 380mm中碳猛钢方还，拉速控制在0. 7 0. 85m/min。本实施例所述保护渣组成成分为Si0235. lwt%, Ca022. 4wt%, Mg06. 12wt%,Al2033. 42wt%，Fe2032. 0wt%，MnOl. 58wt%，Na203. 98wt%，F7. 2wt%，C19. 0wt%，K2OO. 78wt%，Li2OO. 132wt%，B2O3O. 158 wt%, TiO2O. 146wt%，其余为水和不可避免的杂质。熔化温度(半球点)为1207°C，凝固温度为1055°C，粘度1300°C时，0. 35Pa. S，碱度R为0. 64的保护渣。整个浇铸过程稳定，无粘结漏钢现象发生，铸坯质量良好，无表面纵裂和凹陷缺陷。
权利要求
1.一种中碳锰钢用连铸结晶器保护渣，其特征是保护渣组成重量百分比为Si0230. O 40. Owt%，Ca013. 0 22. 3wt%，Mg02. 0 7. Owt%，Al2033. 0 6. 0wt%，Fe2O3L 0 3. Owt%,MnOl. 0 4. 2wt%，Na2Ol. 2 5. 0wt%，F2 7. 3wt%，C12 21. 3wt%，K2O < 2. 0wt%，Li2O <1. 0wt%，B2O3 <1. 0wt%、TiO2 < 0. 6wt%，其余为水分和不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的中碳锰钢用连铸结晶器保护渣，其特征是保护渣二元碱度(Ca0/Si02)为 0. 6 士 0. 2。
3.根据权利要求1所述的中碳锰钢用连铸结晶器保护渣，其特征是保护渣熔化温度(半球点)为 1208±20°C，凝固温度为 1042±20°C，1300°C时粘度为 0. 29±0. 2Pa. S。
全文摘要
本发明涉及一种中碳锰钢用连铸结晶器保护渣，其特征是保护渣组成重量百分比为SiO230.0～40.0wt%， CaO13.0～22.3wt%， MgO2.0～7.0wt%， A12O33.0～6.0wt%，Fe2O31.0～3.0wt%，MnO1.0～4.2wt%， Na2O1.2～5.0wt%，F2～7.3wt%， C12～21.3wt%,K2O≤2.0wt%， Li2O≤1.0wt%，B2O3≤1.0wt%，TiO2≤0.6wt%，其余为水分和不可避免杂质。其优点是碱度低、粘度低、热流均匀，其熔渣在高温状态下具有较好的流动性和稳定性，有效的控制了结晶器热流的均匀性，适用于高效稳定的方坯连铸生产过程，可使铸坯的质量和产量得到大幅提高。
文档编号B22D11/111GK103008590SQ201210523498
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月8日 优先权日2012年12月8日
发明者王爱兰 申请人:内蒙古包钢钢联股份有限公司