含BaO的连铸结晶器功能保护材料 【技术领域】
本发明属于冶金辅料技术领域，特别涉及一种含BaO的连铸结晶器功能保护材料。
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，板坯连铸也占有一定的份额，因此开展与断面相适应的结晶器功能保护材料技术研究一直是连铸工作者工作的重点。湖南冷水江钢铁公司板坯连铸机，浇注断面：180×680～820mm2。根据出钢量和铸机匹配出发，该板坯铸机工作拉速是0.8～1.8m/min，一般拉速在1.0～1.6m/min之间，由于钢厂采用新炉外精炼技术，用小型喂丝机将铝丝由结晶器加入钢液中，从而达到精炼钢水的目的。因此功能保护材料的设计要求针对以下要求：1)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板坯表面裂纹、粘结性漏钢、铸坯表面夹渣和粘渣问题的含BaO的连铸结晶器功能保护材料。
一种含BaO的连铸结晶器功能保护材料，功能保护材料所用材料包括：熔化料、硅灰石、萤石、铝土、BaCO3、MnCO3、NaF、白碱、膨润土、80土状石墨、C363炭黑、黄糊精，其重量百分含量分别为20％、38％、11％、2％、4％、4％、2％、9.5％、2.5％、3％、2％、2％。
所述功能保护材料的物化性能为：二元碱度(CaO/SiO2)为1.13～1.23，其物化含量为：SiO226.0～31.0％，CaO 31.0～36.0％，Al2O32.0～6.0％、Fe2O31.0～3.5％、Na2O 6.0～9.0％、F-5.0～8.0％、k2O＜0.5％。
所述功能保护材料的物化性能为：二元碱度(CaO/SiO2)为1.17，其物化含量为：SiO228.5％，CaO 33.4％，Al2O34％、Fe2O32.5％、Na2O 7.5％、F-6.5％、k2O0.25％。
该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，要求功能保护材料要具有较强的夹杂物吸收能力，防止夹渣和出现表面缺陷。
本发明的化学成份设计：首先碱度控制在1.18左右，以保证传热的均匀，本发明控制碱度在1.13～1.23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BaCO3，来控制功能保护材料的熔化温度和粘度，使熔渣吸收Al2O3的能力更强。熔渣中BaO的存在，可促使低熔点硅酸盐相的增加，阻碍液渣结晶，改善熔渣的润滑作用，提高铸坯表面质量。另外功能保护材料中加入一定数量的氟化钙，使F-含量在5～7％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，一是选用了进口C363碳黑，又加入了80土状石墨，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3.5～4.5％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：1070～1110℃，1300℃的粘度为0.090～0.100Pa·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。
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。
采用以上所发明的板坯功能保护材料，在冷水江钢厂连铸机浇注Q235钢种。断面在180×680～820mm2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。
【具体实施方式】
实施例一
一种含BaO的连铸结晶器功能保护材料，功能保护材料所用材料包括：熔化料、硅灰石、萤石、铝土、BaCO3、MnCO3、NaF、白碱、膨润土、80土状石墨、C363炭黑、黄糊精，其重量百分含量分别为20％、38％、11％、2％、4％、4％、2％、9.5％、2.5％、3％、2％、2％。
所述功能保护材料的物化性能为：二元碱度(CaO/SiO2)为1.18，其物化含量为：SiO227％，CaO 32％，Al2O35.5％、Fe2O33％、Na2O8.5％、F-7％、k2O 0.4％。
实施例二
一种含BaO的连铸结晶器功能保护材料，功能保护材料所用材料包括：熔化料、硅灰石、萤石、铝土、BaCO3、MnCO3、NaF、白碱、膨润土、80土状石墨、C363炭黑、黄糊精，其重量百分含量分别为20％、38％、11％、2％、4％、4％、2％、9.5％、2.5％、3％、2％、2％。
所述功能保护材料的物化性能为：二元碱度(CaO/SiO2)为1.13，其物化含量为：SiO230％，CaO 34％，Al2O33％、Fe2O32％、Na2O 7％、F-6％、k2O 0.15％。
实施例三
一种含BaO的连铸结晶器功能保护材料，功能保护材料所用材料包括：熔化料、硅灰石、萤石、铝土、BaCO3、MnCO3、NaF、白碱、膨润土、80土状石墨、C363炭黑、黄糊精，其重量百分含量分别为20％、38％、11％、2％、4％、4％、2％、9.5％、2.5％、3％、2％、2％。
所述功能保护材料的物化性能为：二元碱度(CaO/SiO2)为1.17，其物化含量为：SiO228.5％，CaO 33.4％，Al2O34％、Fe2O32.5％、Na2O 7.5％、F-6.5％、k2O0.25％。
该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，要求功能保护材料要具有较强的夹杂物吸收能力，防止夹渣和出现表面缺陷。
本发明的化学成份设计：首先碱度控制在1.18左右，以保证传热的均匀，本发明控制碱度在1.13～1.23之间。另外，适中地熔点和粘度，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BaCO3，来控制功能保护材料的熔化温度和粘度，使熔渣吸收Al2O3的能力更强。熔渣中BaO的存在，可促使低熔点硅酸盐相的增加，阻碍液渣结晶，改善熔渣的润滑作用，提高铸坯表面质量。另外功能保护材料中加入一定数量的氟化钙，使F含量在5～7％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，一是选用了进口C363碳黑，又加入了80土状石墨，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3.5～4.5％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：1070～1110℃，1300℃的粘度为0.090～0.100Pa·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。
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。
采用以上所发明的板坯功能保护材料，在冷水江钢厂连铸机试浇注Q235钢种。断面在180×680～820mm2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。