專利名稱：一種雙層中間包覆蓋劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于連鑄技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種雙層中間包覆蓋劑。

背景技術(shù)：
在連鑄工序，中間包是鋼包與結(jié)晶器之間的過(guò)渡容器，其工藝目的在于穩(wěn)定鋼流，減小鋼水靜壓力，減輕鋼流對(duì)結(jié)晶器液面的沖擊；將鋼水分配到多流連鑄機(jī)的每個(gè)結(jié)晶器；儲(chǔ)存適當(dāng)數(shù)量的鋼水以實(shí)現(xiàn)多爐連澆等。
隨著對(duì)鋼純凈度要求的不斷提高，人們已不再把中間包看作是鋼包和結(jié)晶器之間的一個(gè)簡(jiǎn)單的耐火材料過(guò)渡容器，而將其作為一個(gè)精煉容器并不斷開(kāi)發(fā)其冶金功能，其中在中間包鋼液面上加入覆蓋劑是中間包冶金最簡(jiǎn)單有效的一種技術(shù)。中間包覆蓋劑的作用主要包括(1)絕熱保溫，減少鋼水溫降；(2)隔絕空氣，防止鋼水二次氧化；(3)吸附上浮到鋼渣界面處的非金屬夾雜物、耐火材料顆粒等，凈化鋼水；(4)不能對(duì)無(wú)間隙原子鋼水增碳或者僅允許有極低的增碳量等。
中間包覆蓋劑可分為酸性、中性和堿性三類。酸性覆蓋劑粘度較大，保溫性能較好，但吸收Al2O3非金屬夾雜物能力較低，而且渣中FeO含量高，氧化性高，易使鋼水發(fā)生二次氧化。堿性覆蓋劑液渣粘度較小，堿度較高，有利于吸收Al2O3等非金屬夾雜物，但其保溫性能差。一般酸性覆蓋劑和堿性覆蓋劑中碳質(zhì)材料含量較高，極易使鋼水增碳，不能用于無(wú)間隙原子鋼生產(chǎn)。中性覆蓋劑性能介于酸性與堿性覆蓋劑之間，應(yīng)用并不太多。
在連鑄工序采用雙層中間包覆蓋劑可較好地克服酸性覆蓋劑和堿性覆蓋劑的上述不足。
在本發(fā)明之前，雖然已經(jīng)公開(kāi)了多項(xiàng)有關(guān)中間包覆蓋劑的發(fā)明專利，但僅有兩項(xiàng)與雙層中間包覆蓋劑有關(guān)。
2003年5月14日公開(kāi)的專利號(hào)為ZL 01132125.3的“雙層型堿性顆粒中間包覆蓋劑”發(fā)明專利，提供了一種雙層型堿性顆粒中間包保溫覆蓋劑，但未能提供該覆蓋劑在保溫、抑制鋼水二次氧化、吸附Al2O3非金屬夾雜物、防止或減少鋼水增碳量等方面的量化數(shù)據(jù)。
2009年1月21日公開(kāi)的公開(kāi)號(hào)為CN101347823的“雙層連鑄中間包覆蓋劑的應(yīng)用方法”發(fā)明專利，提供了一種雙層連鑄中間包覆蓋劑的應(yīng)用方法，其中無(wú)間隙原子鋼水在整個(gè)澆次中的平均增碳量為5×10-4％，鋼中總氧含量在30×10-4％以下，但未能提供該覆蓋劑在保溫效果和吸附Al2O3非金屬夾雜物方面的量化數(shù)據(jù)。
各種鋼用的覆蓋劑相差很大，對(duì)無(wú)間隙原子鋼連鑄要求嚴(yán)格，其它鋼種所用雙層覆蓋劑不能用于無(wú)間隙原子鋼。


發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有雙層中間包覆蓋劑的上述不足，本發(fā)明提供一種無(wú)間隙原子鋼用雙層中間包覆蓋劑，本雙層中間包覆蓋劑保溫性能較好，吸收Al2O3非金屬夾雜物能力較強(qiáng)，氧化性較弱，引起鋼水的增碳量較低。
為了達(dá)到上述目的，并解決酸性覆蓋劑吸收Al2O3非金屬夾雜物能力較低、氧化性高和堿性覆蓋劑保溫性能差，一般酸性覆蓋劑和堿性覆蓋劑極易使鋼水增碳等問(wèn)題，本發(fā)明主要通過(guò)中間包覆蓋劑結(jié)構(gòu)及其化學(xué)成分的合理匹配，提供一種無(wú)間隙原子鋼用雙層中間包覆蓋劑。
本發(fā)明所述無(wú)間隙原子鋼用雙層中間包覆蓋劑由上下兩層覆蓋劑構(gòu)成，上層覆蓋劑不與鋼水接觸，主要起保溫作用；下層覆蓋劑直接接觸無(wú)間隙原子鋼的鋼水，主要起到吸收Al2O3非金屬夾雜物和避免向無(wú)間隙原子鋼水增碳的作用。
本雙層中間包覆蓋劑由上層覆蓋劑和下層覆蓋劑構(gòu)成，上層覆蓋劑和下層覆蓋劑的相對(duì)質(zhì)量百分配比為 上層覆蓋劑比例15～45％下層覆蓋劑比例55～85％； 下層覆蓋劑直接接觸無(wú)間隙原子鋼的鋼水。
其中上層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比與主要物理參數(shù)為 CaO1～5MgO1～8SiO288～92 Al2O31～5 C1～5，其余為不可避免的雜質(zhì)； 熔點(diǎn)1280±50℃，1350℃熔速60～80秒。
下層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比與主要物理參數(shù)為 CaO56～63MgO3～11SiO21～8 Al2O323～28 C0.01～0.8，其余為不可避免的雜質(zhì)。
熔點(diǎn)1250±50℃，1350℃熔速50～75秒。
上述雙層中間包覆蓋劑的上層覆蓋劑與下層覆蓋劑的較佳的相對(duì)比例為 上層覆蓋劑30％下層覆蓋劑的比例70％； 上層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比為 CaO2.1MgO2.5SiO291.6Al2O32.3 C1.2其余為不可避免的雜質(zhì)；熔點(diǎn)1283℃，1350℃熔速69秒。
下層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比為 CaO59.8MgO8.2SiO25.8Al2O325.3 C0.6其余為不可避免的雜質(zhì)。熔點(diǎn)1251℃，1350℃熔速61秒。
本發(fā)明與專利號(hào)為ZL 01132125.3的“雙層型堿性顆粒中間包覆蓋劑”發(fā)明專利、公開(kāi)號(hào)為CN101347823的“雙層連鑄中間包覆蓋劑的應(yīng)用方法”發(fā)明專利的對(duì)比見(jiàn)表1。
表1 由表1可以看出，在無(wú)間隙原子鋼的連鑄過(guò)程中使用本發(fā)明所述雙層中間包覆蓋劑時(shí)，中間包鋼水的溫度極差＜5℃，中間包覆蓋劑熔渣層中Al2O3增加量＞8.3％，中間包鋼水總氧含量≤25×10-4％，鋼水平均增碳量為3×10-4％，對(duì)比專利ZL 01132125.3未能提供相應(yīng)數(shù)據(jù)；對(duì)比專利CN101347823中間包鋼水總氧含量≤30×10-4％，鋼水平均增碳量為5×10-4％，但未能提供中間包鋼水溫度極差和覆蓋劑熔渣層中Al2O3增加量方面的量化數(shù)據(jù)。這表明，本發(fā)明所述無(wú)間隙原子鋼用雙層中間包覆蓋劑保溫性能較好，吸收Al2O3非金屬夾雜物能力較強(qiáng)，氧化性較弱，使鋼水增碳量較低，可用于無(wú)間隙原子鋼的連鑄生產(chǎn)，解決了酸性覆蓋劑吸收Al2O3非金屬夾雜物能力較低、氧化性高和堿性覆蓋劑保溫性能差，一般酸性覆蓋劑和堿性覆蓋劑極易使鋼水增碳等問(wèn)題。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述雙層中間包覆蓋劑進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本雙層中間包覆蓋劑的具體應(yīng)用方式不局限于下述實(shí)施例。
下述各實(shí)施例的生產(chǎn)條件為大包下渣檢測(cè)裝置，鋼水全程無(wú)氧化保護(hù)澆鑄，中間包容量30噸，中間包內(nèi)設(shè)擋渣墻。
采用測(cè)溫槍測(cè)定中間包鋼水溫度。
按照YB/T4177-2008爐渣《X射線熒光光譜分析方法》分析中間包覆蓋劑熔渣層中Al2O3含量。
按照GB/T11261-2006《鋼鐵氧含量的測(cè)定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法》分析中間包鋼水總氧含量。
按照GB/T 20126-2006《非合金鋼低碳含量的測(cè)定第2部分感應(yīng)爐(經(jīng)預(yù)加熱)內(nèi)燃燒后紅外吸收法》分析中間包鋼水增碳量。
實(shí)施例一 本實(shí)施例的上層覆蓋劑與下層覆蓋劑的(相對(duì)比例)質(zhì)量百分配比為 上層覆蓋劑比例30％下層覆蓋劑比例70％； 上層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比為 CaO2.1MgO2.5SiO291.6Al2O32.3 C1.2其余為不可避免的雜質(zhì)。
下層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比為 CaO59.8MgO8.2SiO25.8Al2O325.3 C0.6其余為不可避免的雜質(zhì)。
下層覆蓋劑直接接觸無(wú)間隙原子鋼的鋼水。
本實(shí)施例中，采用測(cè)溫槍測(cè)定中間包鋼水溫度，中間包鋼水溫度極差4℃。按照YB/T4177-2008爐渣《X射線熒光光譜分析方法》分析中間包覆蓋劑熔渣層中Al2O3含量，中間包覆蓋劑熔渣層中Al2O3增加量9.9％。按照GB/T 11261-2006《鋼鐵氧含量的測(cè)定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法》分析中間包鋼水總氧含量，中間包鋼水總氧含量23×10-4％。按照GB/T 20126-2006《非合金鋼低碳含量的測(cè)定第2部分感應(yīng)爐(經(jīng)預(yù)加熱)內(nèi)燃燒后紅外吸收法》分析中間包鋼水增碳量，鋼水增碳量為3.1×10-4％。
實(shí)施例二 本實(shí)施例的上層覆蓋劑與下層覆蓋劑的(相對(duì)比例)質(zhì)量百分比為 上層覆蓋劑32％下層覆蓋劑的比例68％； 上層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比為 CaO1.9MgO2.3SiO291.2Al2O32.9 C2.9其余為不可避免的雜質(zhì)。
下層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比為 CaO61.2MgO5.8SiO25.6Al2O326.6 C0.5其余為不可避免的雜質(zhì)。
下層覆蓋劑直接接觸無(wú)間隙原子鋼的鋼水。
本實(shí)施例中，用測(cè)溫槍測(cè)定中間包鋼水溫度，中間包鋼水溫度極差4℃。按照YB/T4177-2008爐渣《X射線熒光光譜分析方法》分析中間包覆蓋劑熔渣層中Al2O3含量，中間包覆蓋劑熔渣層中Al2O3增加量9.3％。按照GB/T 11261-2006《鋼鐵氧含量的測(cè)定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法》分析中間包鋼水總氧含量，中間包鋼水總氧含量19×10-4％。按照GB/T 20126-2006《非合金鋼低碳含量的測(cè)定第2部分感應(yīng)爐(經(jīng)預(yù)加熱)內(nèi)燃燒后紅外吸收法》分析中間包鋼水增碳量，鋼水增碳量為2.8×10-4％。
權(quán)利要求
1.一種雙層中間包覆蓋劑，它由上層覆蓋劑和下層覆蓋劑構(gòu)成，其特征是上層覆蓋劑不與鋼水接觸，下層覆蓋劑直接接觸無(wú)間隙原子鋼的鋼水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層中間包覆蓋劑，其特征是上層覆蓋劑與下層覆蓋劑的質(zhì)量百分配比為
上層覆蓋劑15～45％，下層覆蓋劑55～85％；
其中上層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比為
CaO1～5 MgO1～8SiO288～92
Al2O31～5C1～5其余為不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙層中間包覆蓋劑，其特征是下層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比為
CaO56～63MgO3～11SiO21～8Al2O323～28
C0.01～0.8其余為不可避免的雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙層中間包覆蓋劑，其特征是上層覆蓋劑與下層覆蓋劑的相對(duì)比例為
上層覆蓋劑30％下層覆蓋劑的比例70％；
上層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比為
CaO2.1MgO2.5SiO291.6Al2O32.3
C1.2其余為不可避免的雜質(zhì)；
熔點(diǎn)1283℃，1350℃熔速69秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙層中間包覆蓋劑，其特征是下層覆蓋劑化學(xué)成分的質(zhì)量百分配比為
CaO59.8MgO8.2SiO25.8Al2O325.3
C0.6其余為不可避免的雜質(zhì)。
熔點(diǎn)1251℃，1350℃熔速61秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙層中間包覆蓋劑，它由上層覆蓋劑與下層覆蓋劑構(gòu)成，上層覆蓋劑不與鋼水接觸，下層覆蓋劑直接接觸鋼水。上層覆蓋劑比例15～45％，下層覆蓋劑比例55～85％。上層覆蓋劑的質(zhì)量百分配比為CaO1～5，MgO1～8，SiO288～92，Al2O31～5，C1～5，其余為不可避免的雜質(zhì)。下層覆蓋劑的質(zhì)量百分配比為CaO56～63，MgO3～11，SiO21～8，Al2O323～28，C0.01～0.8，其余為不可避免的雜質(zhì)。本雙層中間包覆蓋劑保溫性能較好，吸收Al2O3非金屬夾雜物能力較強(qiáng)，氧化性較弱，使鋼水增碳量較低，可用于無(wú)間隙原子鋼的連鑄生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B22D11/11GK101758176SQ20101010145
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者辛建卿, 胡玉亭, 張霞 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司