圆坯低碳焊条钢连铸功能保护材料
专利汇可以提供圆坯低碳焊条钢连铸功能保护材料专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种圆坯低 碳 焊条 钢 连铸 功能保护材料，原料包括 熔化 料、碳酸钡、碳酸钠、萤石、 石英 砂、 硅 灰石、碳酸锰、碳黑、 膨润土 组成。功能保护材料中BaO、MnO、MgO重量百分含量分别为2.0～3.5％、1.0～3.0％、3.0～6.0％、二元 碱 度(CaO/SiO 2 )为0.93～0.97，其余量为SiO 2 、CaO、Al 2 O 3 、Na 2 O、F-和K 2 O。克服了圆坯连铸低碳包晶钢 现有技术 中液渣层薄，润滑不良，造成粘结漏钢、 铸坯 表面纵裂凹陷和粘渣 质量 问题。功能保护材料在结晶器内铺展性、保温性、熔化性能好，结晶器内四个面 传热 量稳定和均匀，液渣层厚度为8～12mm。，下面是圆坯低碳焊条钢连铸功能保护材料专利的具体信息内容。
1.一种圆坯低碳焊条钢连铸功能保护材料，其特征在于：其原料包括熔化 料、碳酸钡、碳酸钠、萤石、石英砂、硅灰石、碳酸锰、电熔镁砂、炭黑、膨 润土，其质量百分含量分别为58％、3.0％、5.0％、4.0％、7.0％、9.0％、6.0％、1.0％、 4.0％、3.0％。
2.如权利要求1所述的功能保护材料，其特征在于：所述功能保护材料中 BaO重量百分含量为2.0～3.5％，MnO重量百分含量为1.0～3.0％，MgO重量百分 含量为3.0～6.0％，二元碱度(CaO/SiO2)为0.93～0.97，其余为SiO2、CaO、 Al2O3、Na2O、F-，其百分含量为SiO2 24.0～32.0％，CaO 22.0～30.0％，Al2O3＜10.0％、 Na2O 6.0～7.0％、F-1.0～3.0％、k2O＜0.5％。
技术领域
本发明属于冶金辅料技术领域，特别涉及一种圆坯低碳焊条钢连铸功能保 护材料。
背景技术
天津荣程新建的3#方圆坯连铸机，浇注断面：￠250-400。拉速在0.3～1.8 m/min.之间，浇铸的钢种：H08A，08MnVNb，钢水C：0.07～0.10％，Als：0.02～ 0.05％，钢水的凝固收缩处于包晶钢范围，而且钢水酸溶铝很高。功能保护材料 在确保润滑.改善减缓传热.吸附溶解钢水上浮氧化铝的冶金功能十分关键。由 此，为了实现最佳操作性能和获得满意的产品质量，对功能保护材料提出了更 高的要求：1)合适的液渣层厚度，液渣层小于或大于合适厚度，铸坯表面都会 产生裂纹等缺陷，优以厚度不足为甚，裂纹数量随液渣层的减薄而剧增；2)减 少渣圈生成，渣圈厚时会把液渣向下流动的通道堵死，局部堵塞的时间越长表 面纵裂就越严重；3)合适的渣耗量，保护的渣耗量随着液渣粘度.结晶器振动频 率.负滑脱率以及拉速的减少而增大；4)合适的熔渣粘度和渣膜厚度，圆坯的凝 固壳为圆环状，容易在铜壁和凝壳间产生空隙，从而引发铸坯的不均匀凝固。 由于渣膜在整个凝固壳外表面上的分布不可能是均匀的，在渣膜过薄的情况下 渣膜厚度的不均匀相对显得突出；5)良好的吸收钢液上浮夹杂物功能，并使液 渣物性保持稳定。
发明内容
一种圆坯低碳焊条钢连铸功能保护材料，其原料包括熔化料、碳酸钡、碳 酸钠、萤石、石英砂、硅灰石、碳酸锰、电熔镁砂、炭黑、膨润土，其质量百 分含量分别为58％、3.0％、5.0％、4.0％、7.0％、9.0％、6.0％、1.0％、4.0％、3.0％。
所述功能保护材料中BaO重量百分含量为2.0～3.5％，MnO重量百分含量为 1.0～3.0％，MgO重量百分含量为3.0～6.0％，二元碱度(CaO/SiO2)为0.93～ 0.97，其余为SiO2、CaO、Al2O3、Na2O、F-，其百分含量为SiO2 24.0～32.0％， CaO 22.0～30.0％，Al2O3＜10.0％、Na2O 6.0～7.0％、F-1.0～3.0％、k2O＜0.5％。
下面通过实施例，对本发明作进一步详述：
圆坯低碳钢的碳含量C：0.07～0.10％，在凝固过程中有包晶反应。低碳钢在 弯月面处凝固收缩大，同时大圆坯低碳钢拉速慢，因此圆坯低碳钢功能保护材 料的重点也是在于渣膜均匀流入；此外圆坯低碳钢中夹杂较多要求功能保护材 料吸收能力要好，防止铸坯表面夹渣和粘渣。
功能保护材料化学成分设计。首先要求功能保护材料的二元碱度(CaO/SiO2) 不能太高，一般要小于1.0，以保证结晶器内渣膜形成良好的玻璃态，改善坯壳 与结晶器之间的润滑，本发明控制功能保护材料的二元碱度在0.93～0.97范围 内。其次，采用多种熔剂的方法调节功能保护材料熔点和粘度，其中BaO是一 个重要熔剂，对降低功能保护材料粘度和熔点显著，同时BaO还能改善功能保 护材料的润滑性能，减少渣圈析出的结石量，使渣圈厚度减薄很多，本发明功 能保护材料中BaO含量控制范围为2.0～3.5％；MnO不仅能降低功能保护材料的 熔点、粘度和凝固温度，还能提高功能保护材料的熔化速度，加速液渣的形成， 同时对功能保护材料的结晶温度影响较小，有利于稳定渣膜传热，本发明功能 保护材料中MnO含量控制范围为1.0～3.0％；一定量的MgO也能降低功能保护材 料熔点、粘度、结晶温度和凝固温度，改善功能保护材料的稳定性，本发明功 能保护材料中MgO含量控制范围为3.0～6.0％；作为常规功能保护材料熔剂重要 成分的Na2O在本发明功能保护材料中含量不能太高，一方面避免在渣膜中析出 霞石，破坏渣膜的玻璃性能，减少功能保护材料中的Na2O含量同时还可提高功 能保护材料的表面张力，有利于渣-金分离，减少铸坯表面夹渣和粘渣，本发明 功能保护材料中Na2O含量控制范围为6.0～7.0％，Na2O在功能保护材料的作用仍 然是降低熔点和粘度；功能保护材料中的F-主要作用是降低渣粘度，改善液渣 流动性，但在本发明中要特别注意控制功能保护材料中的F-含量，若渣中CaF2 含量过高会引起枪晶石(3CaO.2SiO2.CaF2)等高熔点物的析出，破坏熔渣的玻 璃性，使润滑条件恶化，另外F离子含量过高还会对伸入式水口造成严重侵蚀， 减少水口使用寿命，为此，本发明功能保护材料中F-含量控制范围为1.0～3.0％。 最后，就是要求功能保护材料快速熔化，形成足够的液渣层和保证一定的渣消 耗量。要求配碳量不能太高，但也不能过低，否则形成的液渣层和烧结层太厚， 使得结渣条严重，阻碍功能保护材料的均匀流入。因此，配碳种类选用比表面 积大和燃烧速度快的炭黑。本发明功能保护材料中C含量控制范围为11.0～ 15.0％。
功能保护材料物理性能确定。本发明要求功能保护材料具有较低的熔点、 粘度、凝固温度和较快的熔化速度。具体设置要求为：熔点(半球点温度)为 1130～1200℃；1300℃的粘度为0.50～0.70Pa·S；凝固温度为1120～1190 ℃(粘度-温度曲线判定)；熔化速度为35～45秒(渣柱法测试)。
配渣基料的选用和特点。功能保护材料的性能取决于制渣基料的选择，常 规的机混渣主要采用多种生料混合而成，由于受热后产生分解化合物而影响到 性能变化，影响了熔渣的稳定性。本研究选择用预熔型渣作为功能保护材料配 渣基料，该特制的预熔型渣除了含有常规的预熔型渣基本成分外，如SiO2、CaO、 Al2O3、Na2O、F-，还含有本发明功能保护材料需要的MgO成分。由于减少了生 料的配入比例，熔渣性能的稳定性得到了提高。特别是预熔型连铸渣基料比例 达到了55～60％，减少了在结晶器内的分解化合反应过程，明显增加了使用效果 的稳定性。
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所使用生 产工艺和控制标准是直接相关的。为了适应低碳圆坯功能保护材料的高质量需 求，本发明功能保护材料采用了如下质量控制标准：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。
采用上述研究结果生产的该功能保护材料，在荣钢3#6机6流圆坯连铸机 上浇注低碳焊条钢，拉速在0.8-1.10m/min.时的渣耗量为0.55kg/T钢、钢水 表面液渣层厚度7～11mm。经现场试验结果表明，该功能保护材料使用时，在结 晶器内铺展性、保温性和熔化性能表现良好；结晶器内传热量稳定和均匀，满 足波动范围内的拉速要求；试验渣渣条小、改善了流入不均现象，功能保护材 料润滑性好，防止了粘结性漏钢。铸坯表面没有裂纹.夹渣和粘渣现象，铸坯表 面质量好。
具体实施方式
所述功能保护材料中BaO重量百分含量为2.0～3.5％，MnO重量百分含量为 1.0～3.0％，MgO重量百分含量为3.0～6.0％，二元碱度(CaO/SiO2)为0.93～ 0.97，其余为SiO2、CaO、Al2O3、Na2O、F-，其百分含量为SiO2 24.0～32.0％， CaO 22.0～30.0％，Al2O3＜10.0％、Na2O 6.0～7.0％、F-1.0～3.0％、k2O＜0.5％。
经现场试验结果表明，该功能保护材料使用时，在结晶器内铺展性、保温 性和熔化性能表现良好；结晶器内传热量稳定和均匀，满足波动范围内的拉速 要求；试验渣渣条小、改善了流入不均现象，功能保护材料润滑性好，防止了 粘结性漏钢。铸坯表面没有裂纹.夹渣和粘渣现象，铸坯表面质量好。
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