專利名稱：一種高鈦合金焊絲鋼連鑄用保護(hù)渣及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉連鑄生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結(jié)晶器保護(hù)渣及其制備方法。
背景技術(shù)：
連鑄技術(shù)以其高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化等諸多優(yōu)點(diǎn)受到冶金界的高度重視，與之相配套的連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣也得到了相應(yīng)的發(fā)展，且成為不可或缺的冶金輔助材料；對(duì)于高鈦合金焊絲用鋼一般要求Ti的控制范圍為O. 10-0. 25%，焊接時(shí)熔滴細(xì)化，電弧穩(wěn)定，飛濺減小，焊接性能好；但是，這種高鈦合金焊絲用鋼在連鑄時(shí)對(duì)保護(hù)渣有特別要求，鋼中含鈦量高，而鈦又是易氧化的強(qiáng)脫氧劑，澆注過程Ti極易氧化形成TiO2等高熔點(diǎn)的物質(zhì)，造成保護(hù)渣變性，使保護(hù)渣的粘度、熔點(diǎn)急劇升高，保護(hù)渣結(jié)晶性能惡化，易變成絮狀或結(jié)塊，富集在鑄坯表面，鑄坯易產(chǎn)生夾渣、粘渣、結(jié)疤和渣坑，鑄坯表面質(zhì)量差，造成后期廢品率高、清除成本高，現(xiàn)有技術(shù)中的保護(hù)渣基本上都采用碳質(zhì)材料作還原劑，但在連鑄溫度下，碳不能優(yōu)先于Ti氧化，因此，保護(hù)渣中的碳不能減少和控制高鈦合金鋼中Ti的氧化，另外，現(xiàn)有保護(hù)渣堿度高，熔化性能穩(wěn)定區(qū)間窄，一旦有Ti氧化，則容易造成保護(hù)渣的玻璃性能消失，潤滑效果和防氧化效果急劇降低或消失，因此有待開發(fā)一種渣熔化性能穩(wěn)定、潤滑效果好特別是具有強(qiáng)還原性能控制Ti氧化的連鑄結(jié)晶器用保護(hù)渣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結(jié)晶器保護(hù)渣，該保護(hù)渣具有比現(xiàn)有技術(shù)保護(hù)渣更強(qiáng)的防氧化效果，另外，該保護(hù)渣堿度低，即使有Ti元素氧化生成的氧化鈦進(jìn)入渣中，也能夠保持渣的玻璃性能和較低的熔化溫度，以保證潤滑和保護(hù)效果，克服目前高鈦合金焊絲用鋼連鑄保護(hù)渣存在的問題。本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的` 一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結(jié)晶器保護(hù)渣，其特征在于所述組分按照重量百分比計(jì)算為CaO 30-50%, SiO2 40-60%, B2O3 2-5%, Li2O 2-5%, CaC2 2_10%，不可避免的雜質(zhì)0-2%,雜質(zhì)中 S 彡 O. 03%, P 彡 O. 03%。本發(fā)明的制備方法如下將CaO、SiO2, B2O3和Li2O在150_200°C下充分干燥脫水后按重量分?jǐn)?shù)稱量配料，磨細(xì)后過100目篩(粒度小于O. 149_)，然后混勻，在1300°C下預(yù)熔30分鐘，熔渣經(jīng)自然冷卻后破碎，然后再磨粉，過200目篩(粒度小于O. 074mm)，最后利用噴霧干燥塔造粒的方法制成顆粒狀半成品，然后配入CaC2后充分混勻后得到成品渣。本發(fā)明中各主要成分的作用和配加比例確定根據(jù)如下
I) CaO =CaO作為本發(fā)明的主要基料成分，以優(yōu)質(zhì)石灰作為原料，CaO起到吸收Al2O3等鋼中氧化物的作用，本發(fā)明的二元堿度Ca0/Si02確定在O. 5-1. 25范圍，根據(jù)需要調(diào)整渣的玻璃性和結(jié)晶性能，CaO的含量范圍確定在30-50% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))范圍內(nèi)。2) SiO2 :在CaO基渣系中，SiO2作為主要的保護(hù)渣玻璃化組元，是決定保護(hù)渣熔化溫度、粘度、鋪展性、流動(dòng)性等性能的重要成分，本發(fā)明的保護(hù)渣的二元堿度Ca0/Si02確定在O. 5-1. 25范圍，根據(jù)需要調(diào)整渣的玻璃性和結(jié)晶性能，SiO2的含量范圍確定在40-60%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))范圍內(nèi)。3) B2O3 :本發(fā)明中加入B2O3的主要目的是降低保護(hù)渣的熔化溫度，提高保護(hù)渣的玻璃性能，可以改善渣的流動(dòng)性、改善潤滑效果和吸收夾雜能力，B2O3的合適的添加范圍在2-5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))范圍內(nèi)。4) Li2O :本發(fā)明中加入Li2O的主要目的提高保護(hù)渣的析晶性能即結(jié)晶能力，同時(shí)降低保護(hù)渣的熔化溫度和粘度，改善高溫的液態(tài)保護(hù)渣的流動(dòng)性、改善潤滑效果和吸收夾雜能力，Li2O的合適的添加范圍在2-5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))范圍內(nèi)。5)CaC2 :在本發(fā)明中加入CaC2的主要目的是替代傳統(tǒng)的碳質(zhì)材料，具有強(qiáng)還原性，可以控制連鑄結(jié)晶器內(nèi)為還原氣氛，在有氧存在的情況下，CaC2可以優(yōu)先于Ti氧化，從而減少和控制了高鈦合金鋼中鈦元素的氧化；CaC2的合適的添加范圍在2-10% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))范圍內(nèi)。本發(fā)明的主要物化性能指標(biāo)見表1:
權(quán)利要求
1.一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結(jié)晶器保護(hù)渣，其特征在于所述組分按照重量百分比計(jì)算為CaO 30-50%, SiO2 40—60%，B2O3 2-5%, Li2O 2-5%, CaC2 2_10%，不可避免的雜質(zhì)0-2%,雜質(zhì)中 S 彡 O. 03%, P 彡 O. 03%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結(jié)晶器保護(hù)渣的制備方法，其特征將Ca0、Si02、B203和Li2O在150-200°C下充分干燥脫水后按重量分?jǐn)?shù)稱量配料，磨細(xì)后過100目篩，然后混勻，在1300°C下預(yù)熔30分鐘，熔渣經(jīng)自然冷卻后破碎，然后再磨粉，過200目篩,最后利用噴霧干燥塔造粒的方法制成顆粒狀半成品,然后配入CaC2后充分混勻后得到成品渣。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉連鑄生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結(jié)晶器保護(hù)渣及其制備方法，所述組分按照重量百分比計(jì)算為CaO30-50%，SiO240-60%，B2O32-5%，Li2O2-5%，CaC22-10%，不可避免的雜質(zhì)0-2%，雜質(zhì)中S≤0.03%，P≤0.03%。本發(fā)明的保護(hù)渣具有具有較低的熔化溫度，堿度低具有玻璃渣的潤滑及防氧化效果好的特征，特別是防鋼的氧化和吸氣效果好，特別適用于高鈦合金焊絲用鋼的連鑄使用，可有效防止高鈦合金鋼中Ti等合金元素的氧化，并且能有效防止Ti氧化后生產(chǎn)氧化鈦對(duì)保護(hù)渣性能及使用效果惡化的影響，防止結(jié)晶器內(nèi)保護(hù)渣結(jié)殼，明顯改善潤滑效果和提高鑄坯質(zhì)量。
文檔編號(hào)B22D11/111GK103042187SQ201210559849
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者李桂榮, 王宏明 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)