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1、(10)申请公布号 CN 103121091 A (43)申请公布日 2013.05.29 CN 103121091 A *CN103121091A* (21)申请号 201310078032.9 (22)申请日 2013.03.12 B22D 11/111(2006.01) (71)申请人 西峡龙成冶金材料有限公司 地址 474500 河南省南阳市西峡县灌河东路 (72)发明人 李晓阳 张福 陈永艳 屈党军 赵春宝 彭会志 杜震宇 梁冠东 王旭阳 (74)专利代理机构 郑州红元帅专利代理事务所 ( 普通合伙 ) 41117 代理人 季发军 (54) 发明名称 一种季节性连铸结晶器保护渣 (5。
2、7) 摘要 本发明公开了一种季节性连铸结晶器保护 渣， 通过调节保护渣自由碳含量达到调节保护渣 熔化速度以保障保护渣在结晶器中均匀熔化 ； 通 过调节保护渣碱度来调节析晶温度进而调节结晶 器冷却强度， 达到减少裂纹的目的。 有效地克服了 因季节变换气温变化明显， 带来的冷却水温变动 较大和钢水温降明显的问题， 从而有效地避免了 冬季连铸过程中铸坯裂纹率明显升高和夏季温度 升高连铸过程中粘结报警次数显著增多等情况的 发生。 本发明有效地保障了铸坯的质量， 使铸坯一 级品合格率显著地提高到了 99.9%， 并且避免了 漏钢等事故的发生， 保障了生产的安全和工人的 生命安全。 (51)Int.Cl.。
3、 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103121091 A CN 103121091 A *CN103121091A* 1/1 页 2 1. 一种季节性连铸结晶器保护渣， 其特征在于 ： 其由如下重量百分比的原材料制得 ： 硅灰石 35 55 %、 铝钒土 2 9 % ； 碳黑 5 10 %、 石墨 1 4.5 % ； 萤石 7 18 %、 碳酸 钠 8 16%、 碳酸锂 0.5 3 %、 方解石 2 11 %、 碳酸锰 3 9 %、 冰晶石 3.5 11 %， 粘合 剂 0.2。
4、 5 %。 2. 如权利要求 1 所述的季节性连铸结晶器保护渣， 其特征在于 ： 其化学成分质量百分 比为 ： CaO 29.63 34.73 %， SiO2 27.81 28.96 %， Al2O3 3.65 5.41 %， MgO 0.89 4.05 %， Fe2O3 0.43 0.6 %， F- 8.11 8.6 %， Na2O 8.65 11.89 %， Li2O 0.1 0.39 %， C固6.01 8.03 %、 气体挥发物 7 10 %。 3. 如权利要求 2 所述的季节性连铸结晶器保护渣， 其特征在于 ： 所述 CaO 与所述 SiO2 的比例为 ： CaO SiO2 =1.0。
5、5 1.19。 4. 如权利要求 1-3 中任意一项权利要求所述的季节性连铸结晶器保护渣， 其特征在 于 ： 随着气候温度的变化， 每降低10， 保护渣的自由碳量降低0.30.5 %， 保护渣的碱度 增加 0.02 0.03 % 5. 如权利要求 1-3 中任意一项权利要求所述的季节性连铸结晶器保护渣， 其特征在 于 ： 所述自由碳量的调节范围为 ： 0.3% 2.5%。 5. 如权利要求 1-3 中任意一项权利要求所述的季节性连铸结晶器保护渣， 其特征在 于 ： 所述碱度的调节范围为 ： 0.02 0.16。 权 利 要 求 书 CN 103121091 A 2 1/4 页 3 一种季节性连。
6、铸结晶器保护渣 技术领域 0001 本发明属于炼钢辅料技术领域， 具体涉及一种季节性连铸结晶器保护渣。 技术背景 0002 随着生产工艺的提高， 先进设备的投入， 炼钢技术日趋成熟， 很多钢厂对连铸生产 的顺行和铸坯表面质量提出了更高要求。 因此各大钢厂对连铸三大要素之一的结晶器保护 渣生产厂家提出了更高的要求。 0003 由于我国地处北半球， 有明显的四季更替， 尤其是黄河以北地区在春夏、 秋冬换季 时节气温变化明显， 这必然给该地区的钢厂带来两大问题 ： 一、 冷却水温变动较大 ； 二、 钢 水温降明显， 包括中间包钢水温降和结晶器内钢水温降。我们一些钢厂的技术人员对以往 同一钢种常年使用。
7、同一种保护渣时， 连铸过程出现的问题进行总结发现 ： 在冬季温度降低 较大的环境中， 连铸过程中铸坯裂纹率明显升高 ； 在夏季温度升高很多的环境中， 连铸过程 中粘结报警次数显著增多。这是因为在冷却水量一定的情况下， 季节变化引起冷却水温波 动， 进而导致钢坯冷却强度发生变化， 冬季冷却强度变强， 夏季冷却强度减弱。 众所周知， 在 连铸生产中， 冷却强度不仅对铸坯的质量好坏有着至关重要的作用， 而且冷却强度控制不 当还将会引起漏钢等事故的发生。 0004 就目前来说， 国内外尚无针对高寒地区钢厂因季节更替而设计的适应不同季节变 化的保护渣类型， 因此我公司的这一研发项目具有独创性与先进性特质。
8、。 发明内容 0005 针对上述问题， 本发明的目的是提供一种能够克服四季更替气温变化对连铸生产 影响的季节性连铸结晶器保护渣。 0006 一种季节性连铸结晶器保护渣， 其由如下重量百分比的原材料制得 ： 硅灰石 35 55 %、 铝钒土 2 9 % ； 碳黑 5 10 %、 石墨 1 4.5 % ； 萤石 7 18 %、 碳酸钠 8 16%、 碳酸锂 0.5 3 %、 方解石 2 11 %、 碳酸锰 3 9 %、 冰晶石 3.5 11 %， 粘合剂 0.2 5 %。 0007 采用上述原材料制得的保护渣， 其化学成分质量百分比为 ： CaO 29.63 34.73 %， SiO2 27.81。
9、 28.96 %， Al2O3 3.65 5.41 %， MgO 0.89 4.05 %， Fe2O3 0.43 0.6 %， F- 8.11 8.6 %， Na2O 8.65 11.89 %， Li2O 0.1 0.39 %， C固6.01 8.03 %、 气体 挥发物 7 10 %。 0008 所述 CaO 与所述 SiO2 的比例为 ： CaO SiO2 =1.05 1.19。 0009 本发明通过调节炭黑、 石墨的含量来调节保护渣的自由碳量， 进而达到调节保护 渣熔化速度的目的。本发明通过调节其碱度 R 以调节其析晶温度， 从而达到调节结晶器冷 却强度和减少裂纹的目的。随着气候温度的变。
10、化， 每降低 10， 所述自由碳量降低 0.3 0.5 %， 所述碱度增加 0.02 0.03 % 所述自由碳量的调节范围为 ： 0.5% 2.5%。 说 明 书 CN 103121091 A 3 2/4 页 4 0010 所述碱度 R 的调节范围为 ： 0.02 0.16%。 0011 本发明的设计原理和思路如下 ： 由于冬季钢水温降较大、 气温较低， 所以保护渣熔化速度会有所减慢， 但对于连铸结晶 器保护渣来说， 只有在结晶器中均匀熔化消耗才能发挥其作用。 所以与夏季用保护渣相比， 冬季用保护渣降低其自由碳含量以提高熔化速度。 0012 冷却水量一定的情况下， 由于冬季水温低， 会导致结晶。
11、器冷却强度变强， 致使铸坯 裂纹率上升。 为此对于冬季用保护渣适当升高其碱度， 以提高其析晶温度， 达到缓和结晶器 冷却强度， 减少裂纹的目的。 0013 基于以上理论， 通过调节保护渣自由碳含量达到调节保护渣熔化速度以保障保护 渣在结晶器中均匀熔化 ； 通过调节保护渣碱度来调节析晶温度进而调节结晶器冷却强度， 达到减少裂纹的目的。有效地克服了因季节变换气温变化明显， 带来的冷却水温变动较大 和钢水温降明显的问题， 从而有效地避免了冬季连铸过程中铸坯裂纹率明显升高和夏季温 度升高连铸过程中粘结报警次数显著增多等情况的发生。本发明有效地保障了铸坯的质 量， 使铸坯一级品合格率显著地提高到了 99。
12、.9%， 并且避免了漏钢等事故的发生， 保障了生 产的安全和工人的生命安全。 具体实施方式 0014 实施例一 ： 我公司生产针对 A 厂中碳包晶钢， 所生产连铸结晶器保护渣， 型号 ： XLZ-38-3X 产品为 夏季用， 其夏季平均温度 30， 其原材料配方为 ： 硅灰石 49.8 %、 铝钒土 4 % ； 碳黑 6.5 %、 石墨 3.5 % ； 萤石 7 %、 碳酸钠 10 %、 碳酸锂 1 %、 方解石 6 %、 碳酸锰 4.5 %、 冰晶石 6 %， 粘 合剂 1.7 %。 0015 型号 ： XLZ-38-3D 产品为冬季用， 其冬季平均温度 -10， 其原材料配方为 ： 硅灰石。
13、 43.5 %、 铝钒土 5.2 % ； 碳黑 3.2 %、 石墨 1.6 % ； 萤石 10 %、 碳酸钠 11.5 %、 碳酸锂 2 %、 方 解石 8.5 %、 碳酸锰 5 %、 冰晶石 8 %， 粘合剂 1.5 %。 0016 其主要理化指标化验结果如下 ： 产品型号XLZ-38-3XXLZ-38-3D R1.151.31 SiO2%28.9628.45 MgO%4.054.15 CaO%34.5134.73 Fe2O3%0.600.43 Al2O3%3.653.81 Na2O%9.268.65 F-%8.448.11 自由碳 %6.846.01 Tm（）11001111 熔速 （s,。
14、1300）2623 粘度 (Pa.s， 1300）0.1180.113 转折温度 （）11261141 开浇起步时， 将调整后的保护渣推入结晶器中 , 经观测 , 钢液面波动在 3mm 以内， 拉速 稳定在1.2 m/min， 此时测量液渣层厚度10mm左右。 此后隔20min测一次液渣层， 其厚度在 8 12mm。在浇铸过程中， 该保护渣在结晶器内铺展良好、 无结壳结团现象、 火苗适中、 化渣 说 明 书 CN 103121091 A 4 3/4 页 5 均匀稳定 ； 渣条规则且较小， 浇注过程中不需挑渣条。经统计， 该保护渣渣耗量在 0.45Kg/ 吨钢左右。 观察冷态下铸坯， 振痕清晰、。
15、 规则、 较浅， 无沾渣、 卷渣现象， 铸坯表面总体平整光 滑无异常， 铸坯一级品合格率得到了显著的提高， 由原来的 97.1% 提高至 99.9%。 0017 实施案例二 我公司针对 B 厂中碳超薄板分别设计的冬季、 夏季用保护渣， 型号 XLCB-Z1 为夏季用， 其夏季平均温度 20， 其原材料配方为 ： 硅灰石 48 %、 铝钒土 4.7 % ； 碳黑 7.5 %、 石墨 2.4 % ； 萤石 10.3 %、 碳酸钠 11 %、 碳酸锂 1 %、 方解石 3 %、 碳酸锰 3.8 %、 冰晶石 6.5 %， 粘合剂 1.8 %。 0018 型号XLCB-Z1为冬季用， 其夏季平均温度-。
16、20， 其原材料配方为 ： 硅灰石39 %、 铝钒土 7.9 % ； 碳黑 3.2 %、 石墨 1.4 % ； 萤石 13 %、 碳酸钠 14.5 %、 碳酸锂 2 %、 方解石 5.5 %、 碳酸锰 5 %、 冰晶石 7 %， 粘合剂 1.5 %。其原材料配方为 ： 其成品理化指标检测结果如下 ： 产品型号XLCB-Z1XLCB-Z1 R1.191.29 SiO2%28.0127.81 MgO%0.910.89 CaO%29.6330.27 Fe2O3%0.500.53 Al2O3%5.185.41 Na2O%11.8910.93 F-%8.608.34 MnO%1.481.43 自由碳 %。
17、8.037.02 Tm（）11151121 熔速 （s,1300）2721 粘度 (Pa.s， 1300）0.1180.121 转折温度 （）11501163 经观测, 在浇铸过程中， 保护渣铺展性较好， 能均匀的铺展于钢水表面。 保护渣透气性 较好， 火苗较小且火焰分布均匀， 化渣情况较好， 不存在结团等现象 , 用铁丝测液渣层厚度 在 910mm， 达到了理想的设计标准 , 说明化渣效果较好 , 渣条生长较慢渣条较长， 较窄， 据工人反映渣条比以前的渣子好挑。观察冷态下铸坯， 振痕清晰、 规则、 较浅， 无沾渣、 卷渣 现象， 铸坯表面总体平整光滑无异常， 铸坯一级品合格率提高显著， 由原。
18、来的 96.5% 提高至 99.9%。 0019 实施案例三 我公司针对 C 厂所生产连铸结晶器保护渣， 型号 XLC-1-A 为夏季用， 其夏季平均温度 10， 硅灰石47.8 %、 铝钒土 4.7 % ； 碳黑7.1 %、 石墨2 % ； 萤石10.8 %、 碳酸钠11 %、 碳酸 锂 1.1 %、 方解石 3.3 %、 碳酸锰 3.9 %、 冰晶石 6.8 %， 粘合剂 1.5 %。 0020 型号 XLC-1-B 为冬季用， 其夏季平均温度 -30， 其原材料配方为 ： 硅灰石 36.5%、 铝钒土 7.7 % ； 碳黑 2.0 %、 石墨 1.2% ； 萤石 14.8 %、 碳酸钠 。
19、10.5 %、 碳酸锂 2.1 %、 方解石 6.3 %、 碳酸锰 6.9 %、 冰晶石 8.5 %， 粘合剂 3.5 %。 0021 其成品理化指标检测结果如下 ： 产品型号XLC-1-AXLC-1-B R1.281.39 SiO2%28.0127.81 说 明 书 CN 103121091 A 5 4/4 页 6 MgO%0.910.89 CaO%29.6330.27 Fe2O3%0.500.53 Al2O3%5.185.41 Na2O%11.8910.93 F-%8.608.34 MnO%1.481.43 自由碳 %8.037.02 Tm（）11151121 熔速 （s,1300）282。
20、3 粘度 (Pa.s， 1300）0.1180.121 转折温度 （）11551173 经观测, 在浇铸过程中， 保护渣铺展性较好， 能均匀的铺展于钢水表面。 保护渣透气性 较好， 火苗较小且火焰分布均匀， 化渣情况较好， 不存在结团等现象 , 达到了理想的设计标 准 , 说明化渣效果较好 , 渣条生长较慢渣条较长， 较窄， 据工人反映渣条比以前的渣子好 挑。 观察冷态下铸坯， 振痕清晰、 规则、 较浅， 无沾渣、 卷渣现象， 铸坯表面总体平整光滑无异 常， 铸坯一级品合格率提高显著， 由原来的 95.5% 提高至 99.9%。 0022 本发明提供的保护渣通过调节自由碳量和碱度， 有效地实现了本保护渣在不同季 节的应用， 克服了传统保护渣因季节变换， 带来的冷却水温变动较大和钢水温降明显问题， 避免了因冷却强度变化大， 造成的铸坯的质量差和漏钢等生产事故发生， 使铸坯的合格率 得到了显著的提高。 说 明 书 CN 103121091 A 6 。