CN202111338729.6一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣及其制备方法

权利要求

1.一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣，其特征在于：其化学成份按质量百分比计为：CaO：25.2%-25.6%，SiO
₂：39.2%-39.6%，MgO：1.9%-2.1%，Al
₂O
₃：2.9%-3.1%，Na
₂O+K
₂O：10.5%-10.7%，F：9.9%- 10.1%，Li
₂O：1.9%-2.1%，MnO：2.0%-2.2%，C
_固：1.9-2.1%，余量为不可避免的杂质，熔点：1000-1040℃，粘度at1300℃：0.18-0.19Pa.S，通过喷雾造粒制成中空颗粒。

2.根据权利要求1所述的一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣，其特征在于：其化学成份按质量百分比计为：CaO：25.2%-25.6%，SiO
₂：39.2%-39.6%，MgO：1.9%-2.1%，Al
₂O
₃：2.9%-3.1%，Na
₂O+K
₂O：10.5%-10.7%，F：9.9%-10.1%，Li
₂O：1.9%-2.1%，MnO：2.0%-2.2%。

3.一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣制备方法，其特征在于：应用于权利要求1-2任意一项，将入厂的合格原料：预熔硅酸钙33-36份、石英粉18-20份、钠长石9-11份、纯碱3-5份、氟化钠+冰晶石合量9-11份、95萤石9-11份、碳酸锂4-6份、碳酸锰3-5份、混合碳2.0-3.0份，余量为糊精，粒度在300目以上原料经过配料、制浆、喷雾造粒、筛分、冷却、检测、包装，得到无取向硅钢用结晶器保护渣。

4.根据权利要求3所述的一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣制备方法，其特征在于：所述预熔硅酸钙熔点为1200±30℃。

5.根据权利要求3所述的一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣制备方法，其特征在于：所述保护渣在天然气加热的干燥塔650-700℃温度下干燥，空心颗粒产品粒度0.15-1.0mm规格的≥90%。

6.根据权利要求3所述的一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣制备方法，其特征在于：控制CaO和SiO
₂含量，碱度保持在0.65。

说明书

一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣及其制备方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣及其制备方法。

背景技术

无取向硅钢中有的钢种含铝量很高，在连铸时，钢中的Al和结晶器保护渣中的SiO
₂发生反应，使保护渣的特性发生很大变化。由此常常出现漏钢等异常情况而影响生产。高铝无取向硅钢的浇注特点和需要解决的问题一般来说，添加铝的范围是0.8%-1.2%。因此，在连铸时，钢中的铝和保护渣的SiO
₂发生如下反应：4Al+3SiO
₂→2Al
₂O
₃+3Si(1)。由于这个反应，保护渣熔渣的成分发生很大的变化，Al
₂O
₃急剧增加，SiO
₂急剧减少以及随之而来的CaO/SiO
₂的上升，并且这个反应随着连铸的进行一直发生下去。

化学反应引起的组成变化使保护渣的特性发生很大改变，特别是使熔渣的结晶温度大大升高。由于熔渣晶体的过量析出，在结晶器内壁上形成了渣圈，阻碍了熔渣向结晶器和凝固壳之间间隙的流入，破坏了熔渣流入和熔渣形成之间的平衡，保护渣熔渣层厚度增加。并且，渣圈导致了熔渣的不均匀地流入结晶器和凝固壳之间间隙，这将引起漏钢预报热电偶的温度变化，漏钢预报系统误报警。因此，高铝无取向硅钢浇注料作业中，多浇次难以实现，频繁发生事故。

无取向硅钢种特点具有如下特点：（1）无取向硅钢碳含量低，该钢种属于超低碳钢范围，w(C)要求在0.015%以下，因此防止在连铸过程中增碳是关键。（2）硅钢中有的钢种含铝量很高，在连铸时，钢中的Al和结晶器保护渣中的SiO
₂发生反应，使保护渣的特性发生很大变化。（3）无取向硅钢热阻高，由于硅钢中硅含量高，增加了钢的热阻，从而降低其导热性，在相同保护渣条件下，浇注过程中结晶器热流低于同碳量的其它钢种。

专利号为CN 112247088A硅钢结晶器保护渣其碱度在0.82，偏高，加之硅钢中的Al会还原SiO
₂使碱度进一步升高，影响润滑，容易产生粘接漏钢。另外，并未涉及到无取向硅钢。专利号为CN 108723313A高牌号冷轧硅钢的保护渣其Al
₂O
₃的含量在8%-10%，偏高，加之硅钢中的Al会还原SiO
₂使Al
₂O
₃进一步升高，粘度会加大，容易产生粘接漏钢。专利号为CN101954464A一种低反应性连铸保护渣其Al
₂O
₃的含量在20%-35%，是CaO-Al
₂O
₃体系的保护渣，没有可比性。

目前，虽然已经公开了多项结晶器保护渣的发明专利，但没有应用于无取向硅钢的技术。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣，其化学成份按质量百分比计为：CaO：25.2%-25.6%，SiO
₂：39.2%-39.6%，MgO：1.9%-2.1%，Al
₂O
₃：2.9%-3.1%，Na
₂O+K
₂O：10.5%-10.7%，F：9.9%- 10.1%，Li
₂O：1.9%-2.1%，MnO：2.0%-2.2%，C
_固：1.9-2.1%，余量为不可避免的杂质，熔点：1000-1040℃，粘度at1300℃：0.18-0.19Pa.S，通过喷雾造粒制成中空颗粒。

本发明进一步限定的技术方案是：

前所述的一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣，其化学成份按质量百分比计为：CaO：25.2%-25.6%，SiO
₂：39.2%-39.6%，MgO：1.9%-2.1%，Al
₂O
₃：2.9%-3.1%，Na
₂O+K
₂O：10.5%-10.7%，F：9.9%-10.1%，Li
₂O：1.9%-2.1%，MnO：2.0%-2.2%。

本发明的另一目的在于提供一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣制备方法，将入厂的合格原料：预熔硅酸钙33-36份、石英粉18-20份、钠长石9-11份、纯碱3-5份、氟化钠+冰晶石合量9-11份、95萤石9-11份、碳酸锂4-6份、碳酸锰3-5份、混合碳2.0-3.0份，余量为糊精，粒度在300目以上原料经过配料、制浆、喷雾造粒、筛分、冷却、检测、包装，得到无取向硅钢用结晶器保护渣。

前所述的一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣制备方法，预熔硅酸钙熔点为1200±30℃。

前所述的一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣制备方法，保护渣在天然气加热的干燥塔650-700℃温度下干燥，空心颗粒产品粒度0.15-1.0mm规格的≥90%。

前所述的一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣制备方法，控制CaO和SiO
₂含量，碱度保持在0.65。

本发明的有益效果是：

（1）本发明制备的无取向硅钢结晶器保护渣是空心颗粒，堆比重轻，空心颗粒提高了铺展性，喷雾造粒的空心球颗粒能形成绝热层，可有效地降低钢水向外传热速度，隔热保温效果好；

（2）本发明保护渣低碱度在0.65，以避免SiO
₂被钢中Al还原而使碱度进一步升高，从而造成保护渣结晶温度升高，结渣圈严重；

（3）本发明中碳的作用主要是控制熔化速度，增加绝热保温效果，有效控制烧结，但是高含碳容易造成钢水增碳，为此，将保护渣固定碳含量控制在1.5%-2.5%，另外，可通过添加MnO作氧化剂，加速碳的氧化，使保护渣具有较厚的液渣层，同时在富碳层中碳含量较低，有利于阻止无取向硅钢增碳；

（4）本发明以CaO-SiO
₂-Al
₂O
₃作为基体材料，在通常助溶剂Na
₂O、NaF、CaF
₂的基础上再加入Li
₂O和MnO为助熔剂，Li
₂O具有明显降低保护渣结晶温的作用，MnO有抑制钢中Al与保护渣中SiO
₂反应的做用；另外，Li
₂O和MnO助熔剂的添加降低了熔渣的熔点和粘度，提高了Al
₂O
₃的饱和溶解度，有利于吸收Al
₂O
₃夹杂物。

具体实施方式

对于高铝无取向硅钢用保护渣来说,抑制伴随熔渣组成变化而产生的渣圈是十分重要的，措施是抑制熔渣组成的变化和由此变化引起的熔渣结晶温度的急剧升高。为抑制熔渣组成的变化，应使熔渣低粘度化。通过熔渣低粘度化，可使流入结晶器和凝固壳之间间隙的熔渣量增加，即钢水上的熔渣滞留时间变短，从而在单位渣量中，钢中的Al和熔渣中的SiO
₂反应时间变短，这样就可使熔渣组成变化缓慢进行。防止结晶温度升高，增加具有明显降低结晶温度作用的Li
₂O，利用Li
₂O抑制熔渣组成改变导致粘度变化。另外，低CaO/SiO
₂也可使结晶温度降低。使用防止熔渣烧结的混合碳，可降低熔渣的烧结性。

实施例1

本实施例提供的一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣，原料包括：预熔硅酸钙35份、石英粉18份、钠长石11份，纯碱3份、氟化钠+冰晶石合量11份、95萤石9份、碳酸锂6份、碳酸锰4份、混合碳2份，余量为糊精，粒度在300目以上原料经过配料、制浆、喷雾造粒、筛分、冷却、检测、包装，即得到无取向硅钢用结晶器保护渣。

无取向硅钢预熔型结晶器保护渣理化指标如下：

表1

表2

实施例2

本实施例提供的一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣，原料包括：预熔硅酸钙34份、石英粉19份、钠长石9份，纯碱5份、氟化钠+冰晶石合量9份、95萤石10份、碳酸锂4份、碳酸锰5份、混合碳3份，余量为糊精，粒度在300目以上原料经过配料、制浆、喷雾造粒、筛分、冷却、检测、包装，即得到无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣。

表3

表4

实施例3

本实施例提供的一种无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣，原料包括：预熔硅酸钙33份、石英粉19份、钠长石10份，纯碱4份、氟化钠+冰晶石合量10份、95萤石10份、碳酸锂5份、碳酸锰5份、混合碳2.5份，余量为糊精，粒度在300目以上原料经过配料、制浆、喷雾造粒、筛分、冷却、检测、包装，即得到无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣。

表5

表6

综上可知，本发明制备的无取向硅钢用预熔型结晶器保护渣在某钢厂应用良好，熔渣层厚度8-12mm，消耗量0.6kg/t，不结块，结晶器专家曲线平稳，热通量1.0-1.1NW/m
²，铸坯表面正常，铸坯表面振痕均匀，满足生产要求，铸坯质量满足后部轧制要求。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。