一種用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣，其通過在保護渣中添加活性炭，不僅能夠使得空氣能夠通過保護渣層使得碳迅速氧化生產二氧化碳氣體排出，而且其本身具備強大的吸附功能，存儲了一部分空氣從而加快了氧化速度，使得其在保證保護渣迅速熔融后，迅速將碳除去，使得保護渣不含碳，從源頭上防止超低碳鋼增碳現象的發生；在活性炭迅速氧化后，由于活性炭的消耗使得空隙消失，保護渣能夠迅速將鋼坯密封隔離空氣，防止鋼坯再次氧化；本發明成本低廉、實用效果好，值得推廣與應用。
【專利說明】一種用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣
【技術領域】
[0001]本發明屬于煉鋼輔料【技術領域】，具體涉及一種用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣。
技術背景
[0002]超低碳鋼是指含碳量在0.003%以下供冷軋用鋼，該鋼種生產的技術難點之一就是對含碳量的控制；其生產工藝復雜，制造技術嚴格，國外的生產技術都以專利形式加以保護，將其視為企業的生命；因此超低碳鋼板的制造技術和產品質量是衡量一個國家特殊鋼生產和科技發展水平的重要標志之一。
碳對超低碳鋼的性能影響很大，因此碳在超低碳鋼中為有害元素，超低碳鋼中成品碳含量應盡可能低；在開發超低碳鋼冶煉工藝技術時，為了使獲得的含碳量小于0.003%,甚至更低的超低碳鋼，其關鍵是脫碳的水平及精煉后至連鑄澆注成坯的過程中防止鋼水增碳。
[0003]保護渣在連鑄工藝上起著至關重要的作用，它具有絕熱、保溫、吸收夾雜、潤滑和傳熱等功能，是連鑄生產上重要的消耗品而且也是超低碳鋼中增碳的主要問題，現有的解決方式:
1.采用其他化合物替代原本含碳物質，來防止增碳；例如，文獻《鐵與鋼》1978年第10號(p58-67)刊登的“無碳保護渣的開發”一文介紹的是以BN替代保護渣中碳素材料的方法；專利US005356454A(特開平5-185195)也采用了以BN替代保護渣中碳素材料的方法。文獻《韶關大學學報》1998年第3期(pll2-120)刊登的“關于碳化硅作為超低碳鋼連鑄結晶器保護渣熔速調節劑的研究”一文介紹的是以SiC替代保護渣中碳素材料的方法，但是，由于這類替代物價格昂貴，且在使用過程中增加了保護渣的燒結傾向，使操作的穩定性下降；因此，沒有大規模的推廣應用的價值。
[0004]2.采用強還原劑使得其優先與氧氣發生反應，以此來隔絕C與氧氣的接觸，但是由于其活潑性太強，使得運輸與儲存的成本過高。
[0005]3.采用阻燃劑來延緩C的燃燒；例如在CN 1485168A中公開了一種超低碳鋼用連鑄保護渣，通過在保護渣中加入硼系、類ATH系、鋁酸鈉等阻燃劑中的一種或幾種，其用量占總量的0.5-5.0%，以延緩保護渣中碳的氧化速度，使得保護渣中的碳更有效的發揮其控制熔化速度和起骨架材料的作用，從而減少保護渣中碳的加入量，達到防止鑄坯增碳的目的，能有效實現超低碳鋼的生產；其采用的是添加阻燃劑來減緩碳氧化以此來防止在此環節增碳，但是其含碳量減少必將影響熔化速度，而且隨著阻燃劑的消耗可能會造成增碳的現象，因此需要一種更為簡便且有效的保護渣來防止超低碳鋼增碳的連鑄結晶器保護渣。
【發明內容】
[0006]本發明的主要目的是提供一種超低碳鋼用的可有效防止增碳的連鑄結晶器保護渣。[0007]本發明通過在保護渣中添加活性炭，增加了保護渣的透氣性，加速了碳的氧化，使得其能夠充分氧化變為二氧化碳排除，使得熔融后的保護渣不含碳，從而有效的避免了含碳導致超低碳鋼增碳的問題。
[0008]一種用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣，其由如下原材料制得:玻璃粉14~23份、硅灰石45~53份、螢石11~13份，水泥熟料4~6份、活性炭2份、碳酸鈉4~5份、氟化鈉4.5份、鋰輝石3份、碳酸鋰1份、粘合劑0.2~2份、輕燒鎂砂3~6份。
[0009]采用上述原材料制得的保護渣，其化學成分質量百分比為:Ca0:30%~35%，SiO2:33% ~36%，MgO:3% ~6%，Al2O3:1% ~5%，Na2O:8% ~10%，1-:6% ~10%，C:3% ~
8% ο
[0010]所述一種用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣其堿度Ca0/Si02為0.9~1.1，熔點10700C -1150°C，1300°C下粘度 0.3 ~0.45Pa.S。
[0011]所述粘合劑為糊精、羧甲基纖維鈉、植物淀粉中的一種或幾種。
[0012]所述活性炭為木質柱狀活性炭。
[0013]本發明的有益效果:
1.本發明中采用活性炭來替代傳統的“炭黑+石墨”的雙材料配碳模式，使得保護渣不僅不影響熔化速度，而且也避免了在連鑄時導致的超低碳鋼增碳的現象。
[0014]2.活性炭具有十分大的比表面積，而本發明采用比表面積達1500 m2/g的木質柱狀活性炭，使得其透氣性更好，不僅能夠使得空氣能夠通過保護渣層使得碳迅速氧化生產二氧化碳氣體排出，而且其本身具備強大的吸附功能，存儲了一部分空氣從而加快了氧化速度，使得其在保證保護渣迅速熔融后，迅速將碳除去，使得保護渣不含碳，從而從源頭上防止超低碳鋼增碳現象的發生。
[0015]3.在活性炭迅速氧化后，由于活性炭的消耗使得空隙消失，使得保護渣能夠迅速將鋼坯隔離空氣，防止鋼坯再次氧化。
【具體實施方式】
[0016]本發明公開了一種用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣，現做以下幾組對比試驗:
第一組:采用等量且工藝相同的超低碳鋼分別用三種不同的保護渣在連鑄結晶器進行實驗，結果如下:
【權利要求】
1.一種用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣，其由如下原材料制得:玻璃粉14~23份、硅灰石45~53份、螢石11~13份，水泥熟料4~6份、活性炭2份、碳酸鈉4~5份、氟化鈉4.5份、鋰輝石3份、碳酸鋰1份、粘合劑0.2~2份、輕燒鎂砂3~6份。
2.根據權利要求1所述的用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣，其特征在于:采用上述原材料制得的保護渣，其化學成分質量百分比為=CaO:30~35%，Si02:33%~36%，MgO:3% ~6%，A1203:1% ~5%，Na20:8% ~10%，F-:6% ~10%，C:3%~8%。
3.根據權利要求2所述的用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣，其特征在于:所述用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣其堿度Ca0/Si02為0.9~1.1，熔點1070°C -1150°C，1300°C下粘度0.3~0.45Pa.s。
4.根據權利要求1所述的用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣，其特征在于:所述粘合劑為糊精、羧甲基纖維鈉、植物淀粉中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的用于超低碳鋼的連鑄結晶器保護渣，其特征在于:所述活性炭為木質柱狀炭。
【文檔編號】B22D11/111GK103817301SQ201410068317
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月27日 優先權日:2014年2月27日
【發明者】王正英, 彭會志, 張福, 陳永彥, 王巖, 屈黨軍, 杜震宇 申請人:西峽龍成冶金材料有限公司