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1、10申请公布号CN104308104A43申请公布日20150128CN104308104A21申请号201410481988822申请日20140919B22D11/11120060171申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号72发明人王万林周乐君徐超74专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人颜勇54发明名称一种新型保护渣及其应用57摘要本发明涉及一种新型保护渣及其应用；属于钢铁连铸保护渣技术领域。本发明所述保护渣，以质量百分比计包括下述组分CAO3033、SIO22834、AL2O325、MGO13、NA2OLI2O1216、B2O316、F1114。该。
2、保护渣具有熔点低9501050、粘度低1300粘度为006010PAS、结晶温度高12151302等特点。本发明所设计的保护渣适用于C质量百分含量在1318，CR质量百分含量在1015范围内的高碳含铬钢的连铸。将本发明所述的保护渣应用于高碳含铬钢板坯连铸生产过程中，能有效地吸收结晶器内CR2O3等高熔点夹杂物，提高保护渣渗透能力，实现弯月面的缓冷，从而达到增加铸坯润滑，控制弯月面处传热，减少铸坯纵裂和夹杂，提高铸坯质量的目的。51INTCL权利要求书2页说明书5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2页说明书5页10申请公布号CN104308104ACN104308104。
3、A1/2页21一种保护渣，其特征在于，以质量百分比计包括下述组分2根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于以质量百分比计包括下述组分3根据权利要求2所述的保护渣，其特征在于以质量百分比计包括下述组分4根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于保护渣中，CAO与SIO2质量比为0951151。5根据权利要求1所述的保护渣，其特征在于保护渣中，所述F以CAF2、NAF、NA3ALF6中任意一种的形式配入保护渣。6根据权利要求1任意一项所述的保护渣，其特征在于所述保护渣的熔点为9501050、1300的粘度为006010PAS、结晶温度为12151302。7根据权利要求1任意一项所述的保护渣，其特征在于所。
4、述保护渣中，NA2O与LI2O的质量比为391。8如权利要求17任意一项所述保护渣的应用，其特征在于包括用作含铬钢连铸保权利要求书CN104308104A2/2页3护渣。9根据权利要求8所述的一种保护渣的应用，其特征在于所述含铬钢中CR质量百分含量为1015。10根据权利要求8所述的一种保护渣的应用，其特征在于所述含铬钢中，C质量百分含量为1318。权利要求书CN104308104A1/5页4一种新型保护渣及其应用技术领域0001本发明涉及一种新型保护渣及其应用；属于钢铁连铸保护渣技术领域。背景技术0002作为连铸过程中重要的功能材料，保护渣在连铸结晶器内发挥绝热保温、防止钢水二次氧化、吸收非。
5、金属夹杂、润滑坯壳和控制传热等重要作用。保护渣性能的好坏，直接决定着铸坯质量，从而影响生产效益。0003高碳含铬钢首先作为高碳钢，由FEC二元相图可知，随着钢中碳含量的增加，钢的液固相线温温差变大，因此，高碳钢具有较宽的糊状温度区间，更容易引起碳和磷、硫等杂质元素的偏析宏观偏析，使得高碳钢高温塑性较差，高温抗拉强度低；同时，高碳钢在凝固过程中直接从液钢中析出奥氏体，因此初始凝固坯壳收缩小，在钢水静压力作用下坯壳和结晶器壁接触紧密，保护渣难以渗入，使得保护渣在结晶器/铸坯间隙内的分布不均匀，导致坯壳因润滑不好而受到的摩擦力和因传热不均匀而产生的额外热应力增加，铸坯容易产生裂纹，严重时产生拉漏事故。
6、。因此，保障高碳含铬钢连铸顺利进行的首要问题是如何满足铸坯润滑的需要，这需要保护渣具有较低的粘度和熔化温度。0004其次高碳含铬钢中添加的合金元素CR，虽然CR的加入能大幅改善钢材质量，但CR却对整个生产过程产生不利影响。CR在炼钢、精炼和浇铸过程中易与空气中或者钢液中溶解的O结合，生产一定量的高熔点CR2O3氧化物。这些高熔点氧化物进入结晶器后，会上浮进入保护渣中，从而恶化保护渣性能，抑制保护渣结晶。从而使保护渣无法有效控制弯月面处传热，实现弯月面的缓冷，最终导致高碳含铬钢连铸过程中铸坯产生大量纵裂和夹杂，严重影响铸坯质量。因此，这又要求保护渣能具有较强的结晶温度高。0005从文献检索的情况。
7、来看，目前有一些针对高碳钢连铸过程设计和开发的保护渣，如公开号为CN102101162A的专利CSP薄板坯高碳钢连铸用开浇渣，公开号为CN102335731A的专利高碳刀模具钢用连铸保护渣和公开号为CN103223477A的专利高碳钢用连铸结晶器保护渣。但这些保护渣均未考虑高碳含铬钢中的CR元素氧化形成的高熔点CR2O3，对保护渣性能恶化的影响，以及由此而产生的铸坯产生大量纵裂和夹杂等问题，因此这些保护渣不适合用于板坯连铸机生产高碳含铬钢，尤其不适合用于板坯连铸机生产C质量百分含量在1318，CR质量百分含量在1015的高碳含铬钢铸坯产品发明内容0006本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一。
8、种组分配比合理、粘度低、熔点低、结晶温度高的保护渣及其在高碳含铬钢中的应用。0007本发明一种保护渣，以质量百分比计包括下述组分0008CAO3033，优选为3032，进一步优选为302318；0009SIO22834，优选为2831，进一步优选为287302；0010AL2O325，优选为34，进一步优选为3238；说明书CN104308104A2/5页50011MGO13，优选为1525，进一步优选为1822；0012NA2OLI2O1216，优选为1416，进一步优选为145155；0013B2O316，优选为25，进一步优选为2532；0014F1114；优选为115135，进一步优选。
9、为1213。0015本发明所述保护渣中，CAO与SIO2质量比为0951151。优选为101151，进一步优选为1051151。0016本发明所述保护渣中，所述F以CAF2、NAF、NA3ALF6中任意一种的形式配入保护渣。0017本发明所述保护渣的熔点范围为9501050，1300的粘度范围为006010PAS，结晶温度范围为12151302。0018本发明所述保护渣中，NA2O与LI2O的质量比为391，优选为481，进一步优选为671。0019本发明所述保护渣的应用，包括用做含铬钢连铸保护渣。0020本发明所述保护渣的应用，所述含铬钢中CR质量百分含量为1015。0021本发明所述保护渣。
10、的应用，所述含铬钢中，C质量百分含量为1318。0022原理及优势0023原理0024本发明所述保护渣中，添加B2O3的主要作用是通过B2O3的与其他组分的协同作用，在增加保护渣溶解CR2O3的能力同时，将保护渣的熔点控制在9501050。B2O3用量需严格控制，过多会导致保护渣熔点过低，保护渣熔化速率过快，导致保护渣隔热保温效果不好；反过来，B2O3用量过低，则达不到完全吸收溶解CR2O3的效果。0025本发明所述保护渣中，添加NA2O和LI2O的主要目的是通过控制NA2O与LI2O的质量比以及二者与其他组元的协同作用，尤其是NA2O、LI2O与B2O3的协同作用，实现了降低保护渣粘度的目的。
11、，同时也实现了降低保护渣熔点的目的。0026本发明通过控制CAO与SIO2质量比为在095115和F1013的主要目的是确保保护渣具有较强的结晶能力，实现结晶器弯月面处缓冷。0027与现有技术相比较本发明所具有的优势00281吸收高熔点CR2O3夹杂物的能力强；本发明在其他组分的协同作用下，使得B2O3能与CR2O3结合能形成低熔点化合物，从而使得钢液中合金元素CR氧化生成的高熔点CR2O3夹杂物，能在保护渣中快速熔解，从而降低保护渣熔点和粘度。00292熔点和粘度低。通过添加助熔剂NA2O和LI2O并控制二者的质量比，在各组元的协同作用下，降低了保护渣的熔点和粘度，从而增加连铸过程中保护渣的。
12、消耗量，保障铸坯得到良好的润滑。00303结晶性能好。通过控制CAO与SIO2质量比，也就是保护渣的二元碱度，通过控制CAF2的加入量，提高了保护渣结晶能力，使得结晶器内弯月面处能快速形成一层保护渣结晶层，减少弯月面处传热，实现弯月面缓冷。0031综上所述，本发明提供的一种保护渣，具有熔点低、粘度低，结晶温度高，以及熔解、吸收高熔点CR2O3夹杂物能力强等优点。在有效吸收结晶器内CR2O3等高熔点夹杂物的同时，能提高保护渣渗透能力和控制弯月面处传热，从而实现铸坯有效润滑和弯月面的缓冷，大幅减少铸坯纵裂和夹杂等缺陷，显著提高铸坯质量和生产效益。适用于高碳含铬钢的说明书CN104308104A3/。
13、5页6连铸。具体实施方式0032以下结合实例对本发明作进一步的阐述，实例仅用于说明本发明，而不是以任何形式来限制本发明。0033本发明的保护渣的熔化温度、1300的粘度分别采用冶金行业标准YB/T186和YB/T185测定。结晶温度采用行业通用的热丝法测定。测试过程中首先将保护渣原料按目标成分称量混合，然后采用中频感应炉熔化，使其成分均匀，再将熔融态渣倒入水中急冷得到玻璃态保护渣块体，最后将保护渣将块状保护渣碾磨成粉末后进行热丝实验。热丝法测量保护渣结晶温度过程中，先将载有保护渣的热电偶升温至1500，在保温3分钟后以20/S的冷却速率降温，通过连接在光学显微镜上的摄像机观察记录保护渣中析出晶。
14、体的时间，再根据该时间查找计算机采集到的保护渣温度，从而精确获得保护渣的结晶温度。0034实施例10035一种保护渣，其成分质量百分含量为CAO302，SIO2317，AL2O336，MGO20，NA2OLI2O159NA2O/LI2O431质量比，B2O331，F135。该保护渣的碱度CAO/SIO2为095。采用上述方法测得的保护渣的主要物性指标见表1所示。该实施例所设计的保护渣CR质量百分含量为10、C质量百分含量为13的含铬钢连铸；所得铸坯纵裂和夹杂的情况出现的概率低于025。0036实施例20037一种高碳含铬钢连铸结晶器保护渣，其成分质量百分含量为CAO317，SIO2302，AL。
15、2O336，MGO20，NA2OLI2O159NA2O/LI2O691质量比，B2O331，F135。该保护渣的碱度CAO/SIO2为105。采用上述方法测得的保护渣的主要物性指标见表1所示。该实施例所设计的保护渣CR质量百分含量为11、C质量百分含量为14的含铬钢连铸；所得铸坯纵裂和夹杂的情况出现的概率低于023。0038实施例30039一种高碳含铬钢连铸结晶器保护渣，其成分质量百分含量为CAO330，SIO2287，AL2O336，MGO20，NA2OLI2O159NA2O/LI2O691质量比，B2O332，F136。该保护渣的碱度CAO/SIO2为115。采用上述方法测得的保护渣的主要。
16、物性指标见表1所示。该实施例所设计的保护渣CR质量百分含量为12、C质量百分含量为15的含铬钢连铸；所得铸坯纵裂和夹杂的情况出现的概率低于012。0040实施例40041一种高碳含铬钢连铸结晶器保护渣，其成分质量百分含量为CAO310，SIO2295，AL2O350，MGO20，NA2OLI2O159NA2O/LI2O751质量比，B2O331，F135。该保护渣的碱度CAO/SIO2为105。采用上述方法测得的保护渣的主要物性指标见表1所示。该实施例所设计的保护渣CR质量百分含量为13、C质量百分含量为16的含铬钢连铸；所得铸坯纵裂和夹杂的情况出现的概率低于015。0042实施例50043一。
17、种高碳含铬钢连铸结晶器保护渣，其成分质量百分含量为CAO322，SIO2307，AL2O336，MGO10，NA2OLI2O159NA2O/LI2O691质量比，B2O3说明书CN104308104A4/5页731，F135。该保护渣的碱度为CAO/SIO2为105。采用上述方法测得的保护渣的主要物性指标见表1所示。该实施例所设计的保护渣CR质量百分含量为14、C质量百分含量为17的含铬钢连铸；所得铸坯纵裂和夹杂的情况出现的概率低于021。0044实施例60045一种高碳含铬钢连铸结晶器保护渣，其成分质量百分含量为CAO312，SIO2297，AL2O336，MGO30，NA2OLI2O159。
18、NA2O/LI2O691质量比，B2O331，F135。该保护渣的碱度CAO/SIO2为105。采用上述方法测得的保护渣的主要物性指标见表1所示。该实施例所设计的保护渣CR质量百分含量为15、C质量百分含量为18的含铬钢连铸；所得铸坯纵裂和夹杂的情况出现的概率低于052。0046实施例70047一种高碳含铬钢连铸结晶器保护渣，其成分质量百分含量为CAO342，SIO2326，AL2O336，MGO20，NA2OLI2O110NA2O/LI2O451质量比，B2O331，F135。该保护渣的碱度CAO/SIO2为105。采用上述方法测得的保护渣的主要物性指标见表1所示。该实施例所设计的保护渣CR。
19、质量百分含量为15、C质量百分含量为13的含铬钢连铸；所得铸坯纵裂和夹杂的情况出现的概率低于062。0048实施例80049一种高碳含铬钢连铸结晶器保护渣，其成分质量百分含量为CAO328，SIO2312，AL2O336，MGO20，NA2OLI2O159NA2O/LI2O691质量比，B2O310，F135。该保护渣的碱度为CAO/SIO2为105。采用上述方法测得的保护渣的主要物性指标见表1所示。该实施例所设计的保护渣CR质量百分含量为10、C质量百分含量为18的含铬钢连铸；所得铸坯纵裂和夹杂的情况出现的概率低于046。0050实施例90051一种高碳含铬钢连铸结晶器保护渣，其成分质量百分。
20、含量为CAO302，SIO2288，AL2O336，MGO20，NA2OLI2O159NA2O/LI2O691质量比，B2O360，F135。该保护渣的碱度CAO/SIO2为105。采用上述方法测得的保护渣的主要物性指标见表1所示。该实施例所设计的保护渣CR质量百分含量为12、C质量百分含量为13的含铬钢连铸；所得铸坯纵裂和夹杂的情况出现的概率低于033。0052实施例100053一种高碳含铬钢连铸结晶器保护渣，其成分质量百分含量为CAO330，SIO2314，AL2O336，MGO20，NA2OLI2O159NA2O/LI2O691质量比，B2O331，F110。该保护渣的碱度CAO/SIO。
21、2为105。采用上述方法测得的保护渣的主要物性指标见表1所示。该实施例所设计的保护渣CR质量百分含量为13、C质量百分含量为15的含铬钢连铸；所得铸坯纵裂和夹杂的情况出现的概率低于026。0054表1保护渣的主要物性参数0055性能指标熔点1300下粘度PAS结晶温度实施例19760091223说明书CN104308104A5/5页8实施例29930071285实施例310380051296实施例49820071280实施例59870081275实施例610060061290实施例710230101218实施例810170081291实施例99520071246实施例1010100011251说明书CN104308104A。