一種含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬冶煉輔料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣。
【背景技術(shù)】
[0002]含硼鋼是指含有一定量硼的鋼，其中硼的含量為0.0OP/o-0.003%。
[0003]我國硼資源豐富，且在鋼水中加入少量的硼就可以使鋼的淬透性增加，同時也可以代替Mo、Cr、Ti等貴重元素，節(jié)約資源。同時，特種鋼在出口等方面享受有一定的退稅優(yōu)勢，所以硼鋼現(xiàn)已成為國內(nèi)鋼鐵行業(yè)著力發(fā)展的鋼種。
[0004]含硼鋼由于其具有較高的淬透性及抗疲勞性，現(xiàn)主要用作結(jié)構(gòu)鋼。此外，還可以作為彈簧鋼、冷變形鋼、耐磨鋼及原子能用鋼等多種用途。硼鋼的應(yīng)用隨著高純度冶煉技術(shù)的發(fā)展將不斷擴大。
[0005]但是，含硼鋼的裂紋敏感性較強，硼含量的微小變化就會引起鋼坯產(chǎn)生較大的缺陷，如鑄坯邊部裂紋等，這也成為了制約國內(nèi)鋼鐵行業(yè)發(fā)展含硼鋼的一個巨大瓶頸。
[0006]含硼鋼與碳鋼相比具有較強的淬透性，但硼鋼中產(chǎn)生有利作用的并不是硼元素總量，而是鋼中固溶硼量。由于硼元素的化學(xué)性質(zhì)極其活潑，很容易與鋼水中的氧、氮結(jié)合，反應(yīng)生成的氮化硼與氧化硼會降低硼元素在鋼水中的作用。而鋼水中的硼含量極少，所以在硼鋼的冶煉過程中如何穩(wěn)定地獲得適量的固溶硼及均勻的分布是非常重要的。研宄表明，硼元素與氧元素的親和力強于錳弱于鋁，與硅接近；硼元素與氮元素的親和力強于鋁弱于鈦。因此，在實際的連鑄生產(chǎn)過程中通常采用鋁脫氧、鈦固氮的方法，以保證獲得良好的硼合金化效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣，有效解決含硼鋼的表面邊部裂紋問題，以提高含硼鋼的綜合性能。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣，由下述重量份的原料制成:玻璃粉3?7份、預(yù)熔料40-55份、硅灰石27~35份、碳黑2份、石墨4~5份、碳酸鈉5~9份、氟化鈉2.5-5.5份、鋁礬土 2~4份、輕燒鎂砂2~5份、碳化硼5~8份、粘合劑1.2份。
[0009]進一步的，所述含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣，由下述重量份的原料制成:玻璃粉4-5份、預(yù)熔料45~50份、硅灰石27~29份、碳黑2份、石墨4~5份、碳酸鈉5~7份、氟化鈉3-4份、鋁礬土 2.5-3.5份、輕燒鎂砂2~3份、碳化硼5~6份、粘合劑1.2份。
[0010]進一步的，所述含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣，由下述重量份的原料制成:玻璃粉4份、預(yù)熔料48份、硅灰石28份、碳黑2份、石墨4份、碳酸鈉6份、氟化鈉3.5份、鋁礬土 3.5份、輕燒鎂砂2.5份、碳化硼5.5份、粘合劑1.2份。
[0011]進一步的，所述含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣的堿度Ca0/Si02S 1.1-1.2。
[0012]進一步的，所述含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣的熔點為1030~1090°C。
[0013]進一步的，所述含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣在1300 °C下的粘度為0.40?0.44Pa.S0
[0014]優(yōu)選的，所述預(yù)熔料的成份及重量百分比組成為:Si0242~45%、Ca036~39%、MgO1.5-3.5%、Fe2O3不大于 1%, Al 2034?6%、Na205?7%、F2?4%。
[0015]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣根據(jù)含硼鋼種的特性，為有效解決含硼鋼表面邊部裂紋問題，采用玻璃粉、預(yù)熔料、硅灰石、碳黑、石墨、碳酸鈉、氟化鈉、鋁礬土、輕燒鎂砂、碳化硼和粘合劑這些原料，經(jīng)混勻、磨漿、噴霧造粒等一系列處理制成。保護渣的特性主要取決于保護渣的組成，對保護渣組成及物性的關(guān)系研宄長期以來一直受到冶金行業(yè)的重視。保護渣的組成取決于保護渣原料的選取，保護渣的性能是各種原料之間相互協(xié)同作用的直接體現(xiàn)，故保護渣原料的選取對保護渣的綜合性能至關(guān)重要。本發(fā)明采用具有良好熔化特性的預(yù)熔型保護渣，從而提高了保護渣性能的穩(wěn)定性。
[0016]其次，本發(fā)明針對含硼鋼在連鑄過程中容易出現(xiàn)裂紋的缺陷，通過控制保護渣的堿度及粘度，使保護渣的堿度Ca0/Si02S 1.1-1.2，在1300°C下的粘度為0.4-0.44Pa.s，使保護渣在具有較好傳熱效果的同時，也具有較好的潤滑性能，從而防止含硼鋼表面裂紋的生成，同時也克服了常規(guī)高堿度保護渣易增加鑄坯摩擦力的缺陷。鑄坯與結(jié)晶器間水平傳熱的良好控制可以避免縱裂紋的產(chǎn)生，而縱向傳熱可以影響振痕深度、針孔的形成、液渣向結(jié)晶器與鑄坯間通道的填充以及潤滑等。保護渣上述性能的實現(xiàn)，是各原料之間相互協(xié)同作用的結(jié)果，由于各原料的組成及配比的合理和適宜，才使得保護渣的性能體現(xiàn)得更好，從而使得含硼鋼的質(zhì)量得到更好的保證。
[0017]通常，含硼鋼中的硼容易和鋼水中殘留的0、N結(jié)合，生成氧化硼和氮化硼，氮化硼會在晶界中沉淀，氮化硼連續(xù)沉淀后會降低晶界的流動性，使結(jié)晶溫度升高；同時由于晶界不能迀移，應(yīng)力在晶界處集結(jié)，從而導(dǎo)致裂紋敏感性增加。因此，本發(fā)明保護渣通過合適的原料種類及配比的選擇，將保護渣的的熔點控制在1030°C ~1090°C，從而改善了保護渣的傳熱性能與潤滑作用。
[0018]而且，硼鋼中起主要作用的是硼鋼中的固熔硼量，而硼是一種比較活潑的元素，容易與與0、N等元素發(fā)生反應(yīng)，使硼失去作用。故本發(fā)明保護渣中加入一定量的碳化硼，使保護渣在連鑄過程中不斷釋放出硼元素，結(jié)合保護渣中的組成及配比，使鋼水達到最好的硼合金效果，從而穩(wěn)定地獲得適量的固溶硼，并且使硼得到均勻的分布，改善含硼鋼的裂紋敏感性問題，避免含硼鋼的表面邊部裂紋的產(chǎn)生。另外，硼元素具有較強的染色與屏蔽作用，在保護渣中加入一定量的硼元素也可以防止鑄坯熱量流失，提高鑄坯總熱量，改善保護渣的保溫性能，有利于改善鑄坯潤滑，避免鑄坯裂紋的產(chǎn)生。
[0019]采用本發(fā)明的含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣用于某廠的含硼鋼連鑄，可以觀察到保護渣在結(jié)晶器內(nèi)流動性及鋪展性良好，熔化均勻，能夠均勻覆蓋鋼液面，渣面無結(jié)團現(xiàn)象，同時保證了鑄坯的充分潤滑，所得鑄坯的裂紋明顯減少，鑄坯裂紋情況出現(xiàn)的概率低于0.30%，有效改善了含硼鋼的裂紋敏感性問題。
[0020]本發(fā)明針對含硼鋼的裂紋敏感性問題，對其連鑄結(jié)晶器保護渣原料的選取、堿度、粘度以及熔點進行綜合控制，從而有效改善含硼鋼的裂紋敏感性，解決了含硼鋼的表面邊部裂紋問題。
【具體實施方式】
[0021]為了更詳細(xì)地進一步闡明而不是限制本發(fā)明，給出下列實施例。
[0022]實施例一
針對A廠生產(chǎn)的含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣，由下述重量份的原料制成:玻璃粉4份、預(yù)熔料48份、硅灰石28份、碳黑2份、石墨4份、碳酸鈉6份、氟化鈉3.5份、鋁礬土 3.5份、輕燒鎂砂2.5份、碳化硼5.5份、粘合劑1.2份。
[0023]其中，本發(fā)明所用預(yù)熔料的成份及重量百分比組成為:Si0242~45%、Ca036~39%、MgO1.5-3.5%、Fe2O3不大于 1%、Al 2034~6%、Na205~7%、F2~4%。此外，粘合劑可采用糊精等本領(lǐng)域常規(guī)粘合劑。
[0024]本實施例含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣的物理性能為:堿度Ca0/Si02S 1.14，熔點為 1065。。，在 1300°C下的粘度為 0.40Pa.S。
[0025]采用本發(fā)明的保護渣所得鑄坯的裂紋明顯減少，鑄坯裂紋情況出現(xiàn)的概率低于0.12%，且無表面邊部裂紋，有效改善了含硼鋼的裂紋敏感性問題。
[0026]實施例二
針對B廠生產(chǎn)的含硼鋼用連鑄結(jié)晶器保護渣，由下述重量份的原料制成:玻璃粉4份、預(yù)熔料45份、硅灰石29份、碳黑2份、石墨4份、碳酸鈉7份、氟化鈉3份、鋁礬土 2.5份、輕燒鎂砂3份、碳化硼5份、粘合劑1.2份。
[0027]其中，本發(fā)明所用預(yù)熔料的成份及重量百分比組成為:Si0242~45%、Ca036~39%、MgO1.5-3.5%、Fe2O3不大于 1%、Al 2034~6%、Na205~7%、F2~4%。此外，粘合劑可采