專利名稱：連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領域，涉及一種中間包覆蓋劑?？商岣咪撍|(zhì)量，延長中間包使 用壽命，不增碳，具有良好的保溫性和鋪展性，具有很好的應用前景。 技術(shù)背景-
國內(nèi)外鋼廠為了保持鋼液溫度、提高鋼水質(zhì)量、延長中間包使用壽命，近年來都在中 間包覆蓋劑的生產(chǎn)及應用技術(shù)方面做了大量的研究工作，并取得了顯著成效。國內(nèi)外鋼廠的 生產(chǎn)實踐證明，空心顆粒無碳覆蓋劑的性能對于有特殊要求的鋼種有不可替代的作用。
無碳覆蓋劑與連鑄保護渣一樣都是以Ca0 —Si02 — Al203為基料，Na20、 CaF2等為熔劑 的一種硅酸鹽材料。產(chǎn)品使用效果與鋼種、中包大小、形狀等工藝參數(shù)相匹配。
CN1778493公開了一種輕質(zhì)堿性顆粒鋼包覆蓋劑，其特征是有下列組成物及重量百分比 構(gòu)成Si0218% 26%; Ca0 26% 34%; Mg0 6% 12%; Al203 5% 8%; Fe203 0.5 % 2%;固定碳18% 26%。堆比重為0.4 0.7g/cm3。該發(fā)明的不足是鋼包覆蓋劑不是 空心顆粒覆蓋劑，保溫性能明顯低于空心顆粒覆蓋劑；覆蓋劑中固定碳為18% 26%，含 碳并且碳含量高，使用過程屮易造成鋼水增碳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的-^個目的是提供一種連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑，解決特殊要求鋼種增碳 問題，問時發(fā)抨在連鑄過程—間包冶金作用。
本發(fā)明的另-'目的是提供一種連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑的制備法工藝。 空心顆粒無碳覆蓋劑有顯著的絕熱保溫作用、防止鋼液面結(jié)殼，隔絕空氣、防止鋼水 二次氧化，吸收鋼液面上浮的非金屬夾雜物、提高鋼水可澆性及鋼水純凈度。
一種連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑，其特征是按質(zhì)量百分比主要包括下列組分
Si02 25 35% A1203 8 20% Fe203 0 1.5% CaO 25 35% MgO 8 16% H20 0 0.5% 粘結(jié)劑 1 2.5% 溶劑 1 10%。
優(yōu)選的，空心顆粒無碳覆蓋劑為空心顆粒、不含碳、粒度在0.15 1.0mm之間的顆粒 為90%-100%。
優(yōu)選的，空心顆粒無碳覆蓋劑i隹比重0.6g/cm3 0.9g/Cm3。 優(yōu)選的，空心顆粒無碳覆蓋劑熔點為1350士5(TC。
3優(yōu)選的，空心顆粒無碳覆蓋劑堿度(CaO/Si02質(zhì)量比)為0.9 1.3。 優(yōu)選的，上述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和玉米淀粉的混合物。 優(yōu)選的，上述溶劑為Na20、 CaF2、 Li20或B203中的一種或多種。 所述的連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑的制備工藝，包括以下歩驟
(1) 把所述各種原料放入球磨機磨細，粒度200目；
(2) 配料，將配好的原料放入錐形攪拌器混料，混料時間12 18分鐘；
(3) 將混好的料放入攪拌水磨，按原料重量的40%-50%加入水，按原料重量的百分比加 入粘結(jié)劑羧甲基纖維素鈉和玉米淀粉，其加入量分別為1.5%和0.5%，研磨制漿，水磨時間 1 1.5小時；
(4) 用噴霧干燥塔制成空心顆粒，粒度在0.15 1.0mm之間的顆粒為90%-100%，水分為0 0.5%;
(5) 產(chǎn)品包裝入庫。
優(yōu)選的，根據(jù)工藝卡配料重量誤差小于±0.3%。 覆蓋劑對煉鋼工藝的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面
1、 覆蓋劑的堿度
熔渣中堿性氧化物和酸性氧化物間的比稱為熔渣的堿度。常用符號R或B來表示。堿 度是反映覆蓋劑吸收鋼液中夾雜物能力的重要指標，同時也是反映對中間包侵蝕程度的重要 指標。通常堿度大，吸收夾雜物的能力也大，同時對中間包侵蝕程度小，延長中間包使用壽 命。 一般我們用的為二元堿度，熔渣中酸性最強的氧化物是Si02，堿性最強的氧化物是CaO， 二元堿度是用CaO與Si02的質(zhì)量分數(shù)的比值來表示的。
R= w (CaO) / " (Si02)
2、 覆蓋劑的熔化溫度
熔化溫度主要取決于覆蓋劑的成分。根據(jù)使用需要，通常用Na20、 CaF2、 Li20、 B203 等熔劑來調(diào)節(jié)。 一般熔化溫度控制在1200 1450'C之間。如果熔化溫度過低，其保溫效果 不理想；太高，形不成液渣層或液渣層太薄，將降低其防止二次氧化，吸收夾雜物的能力。
3、 覆蓋劑中碳的作用
覆蓋劑中碳的作用是降低渣的熔速，改善渣絕熱保溫效果，同時改善覆蓋劑的燒結(jié)性， 對防止鋼水二次氧化有幫助，但覆蓋劑中高的碳含量往往造成連鑄過程鋼水增碳，對低碳鋼 (鋼中碳含量小于0.25%鋼，如20CrMnTiH齒輪鋼)生產(chǎn)過程中，覆蓋劑中低的碳含量也 往往造成連鑄過程鋼水增碳。這是連鑄生產(chǎn)過程中必須解決的問題。
4、空心顆粒覆蓋劑的作用
采用噴霧造粒生產(chǎn)方法使覆蓋劑成空心顆粒，能形成一個絕熱隔離層，可有效地降低鋼 水向外傳熱速度，起到隔熱保溫的作用，效果明顯優(yōu)于實心顆粒覆蓋劑。
5、 基礎渣料為天然礦物(如硅灰石、石灰石等)。
6、 熔劑材料為適量的Na20、 K20、 CaF2等調(diào)整覆蓋劑的熔化溫度。本發(fā)明的有益效果是該連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑性能具有(1)良好的鋪展性，加入后能夠迅速熔化覆蓋整個鋼水表面，有利于避免鋼水二次氧化；(2)良好的吸附夾雜物的性能，能凈化鋼水，提高鑄坯質(zhì)量；(3)保溫性能良好，能明顯減少鋼水溫度損失；(4)覆蓋劑熔渣不結(jié)殼，不粘塞棒；(5)鋼水不增碳。
具體實施方式
實施案例實施例1
稱取原料硅灰石(CaO含量45。/。、 Si02含量50。/。) 50kg、高鋁礬土 (^203含量80%)14 kg、鎂砂(MgO含量80%) 12 kg、螢石(CaF2含量90%) 2 kg、工業(yè)純堿(Na20含量56%) 5kg、石灰石(CaO含量48。/。) 17kg，各原材料粒度為200目。把各種原材料放入錐形攪拌器攪料15分鐘；將混好的料放入攪拌水磨，加水50kg (原料中的水含量與配水關(guān)系影響很小)加入粘結(jié)劑羧甲基纖維素鈉2kg和玉米淀粉0.5kg);研磨制漿，水磨時間1小時，然后用噴霧干燥制成空心顆粒。粒度0.15 mm 1.0mm: 98%左右，堆比重0.6g/cm3， H20<0.5%。該澆鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑堿度(CaO/ Si02)為1.23，熔點為1300°C (實驗用熔點儀器測得)產(chǎn)品包裝入庫。實施例2
稱取原料硅灰石(CaO: 45%、 Si02: 50%) 54kg、高鋁礬土 (A1203: 80%) 14kg、鎂砂(MgO: 80%) 12 kg、螢石(CaF2: 90%) lkg、工業(yè)純堿(Na20: 56%) 2kg、石灰石
(CaO: 48%) 17kg，各原材料粒度為200目。把各種原材料放入錐形攪拌器攪料15分鐘；將混好的料放入攪拌水磨，加水50kg (原料中的水含量與配水關(guān)系影響很小)加入粘結(jié)劑羧甲基纖維素鈉2kg和玉米淀粉0.5kg);研磨制漿，水磨時間1.5小時，然后用噴霧干燥制成空心顆粒。粒度0.15 mm 1.0mm: 95%，堆比重0.8g/cm3， H2O<0.5%。該澆鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑堿度(CaO/Si02)為1.20，熔點為1350°C (實驗用熔點儀器測得)產(chǎn)品包裝入庫。
實施例3
稱取原料硅灰石(CaO: 45%、 Si02: 50%) 57kg、高鋁礬土 (A1203: 80%) 14kg、鎂砂(MgO: 80%) 12kg、石灰石(CaO: 48%) 17kg (稱取各原材料粒度為200目)。把各種
原材料(包括熔劑螢石、鎂砂、工業(yè)純堿)放入錐形攪拌器攪料15分鐘；將混好的料放入攪拌水磨，加水50kg (原料中的水含量與配水關(guān)系影響很小)加入粘結(jié)劑羧甲基纖維素
鈉2kg和玉米淀粉0.5kg;研磨制漿，水磨時間1小時，然后用噴霧干燥制成空心顆粒。粒
度0.15 mm 1.0mm:卯％ 100%、堆比重0.6g/cm3 0.9g/cm3、 H2O<0.5%。該澆鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑堿度(CaO/Si02)為1.19，熔點為140(TC (實驗用熔點儀器測得)產(chǎn)品包裝入庫。
權(quán)利要求
1、一種連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑，其特征是按質(zhì)量百分比主要包括下列組分SiO2 25～35％Al2O38～20％Fe2O30～1.5％CaO 25～35％MgO 8～16％H2O 0～0.5％粘結(jié)劑 1～2.5％溶劑 1～10％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑，其特征是該覆蓋劑為空心顆粒、不含碳、粒度在0.15 1.0mm之間的顆粒為90%-100%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑，其特征是該空心顆粒無碳覆蓋劑的堆比重0.6g/cm3 0.9g/cm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑，其特征是該空心顆粒無碳覆蓋劑的熔點為1300 140CrC。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑，其特征是該空心顆粒無碳覆蓋劑的堿度為0.9 1.2。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑，其特征是粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和玉米淀粉。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑，其特征是溶劑為Na20、CaF2、Li20或B203中的一種或多種。
8、 一種權(quán)利要求1-7中任一項所述的連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑的制備工藝，其特征是包括以下歩驟(1) 把所述各種原料放入球磨機磨細，粒度200目；(2) 配料，將配好的原料放入錐形攪拌器混料，混料時間12 18分鐘；(3) 將混好的料放入攪拌水磨，按原料重量的40%-50%配好水，按原料重量的百分比加入粘結(jié)劑羧甲基纖維素鈉和玉米淀粉，其加入量分別為1.5%和0.5%，研磨制漿，水磨時間1-1.5小時；(4) 用噴霧干燥塔制成空心顆粒，粒度在0.15 1.0mm之間的顆粒為卯％-100%，水分為0 0.5%;(5) 產(chǎn)品包裝入庫。
9、 權(quán)利要8所述的連鑄中間包空心顆粒無碳覆蓋劑的制備工藝，其特征是，根據(jù)工藝
全文摘要
本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領域，涉及一種中間包空心顆粒無碳覆蓋劑，按質(zhì)量百分比主要包括下列組分SiO₂ 25～35％ Al₂O₃ 8～20％ Fe₂O₃＜1.5％ CaO25～35％ MgO 8～16％H₂O＜0.5％，其粒度0.15～1.0mm90％～100％，堆比重0.6g/cm³～0.9g/cm³。本發(fā)明具有良好的鋪展性，加入后能夠迅速熔化覆蓋整個鋼水表面，有利于避免鋼水二次氧化；具有吸附夾雜物的性能，能凈化鋼水，提高鑄坯質(zhì)量；保溫性能良好，能明顯減少鋼水溫度損失；覆蓋劑熔渣不結(jié)殼，不粘塞棒；鋼水不增碳。
文檔編號B22D11/111GK101653819SQ200910015460
公開日2010年2月24日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者何慶文, 峰 刁, 彭百泉, 房緒江, 梁建國, 毛成杰, 王廣連, 申景霞, 趙偉成 申請人:萊蕪鋼鐵股份有限公司