一种提高连铸机中间包中的钢渣碱度的方法与流程

1.本发明涉及中间包冶金技术领域，尤其是涉及一种提高连铸机中间包中的钢渣碱度的方法。


背景技术：

2.连铸机中的中间包是炼钢生产流程的中间环节，有着储钢、稳流、分流、均匀温度、去夹杂的作用，是钢水由间歇操作转向连续操作的衔接点。中间包中与钢水直接接触的是工作层，工作层在高温使用条件下应具有良好的高温性能，不但要求有较高的耐火度和一定的高温强度，还必须有良好的化学稳定性，保证高温条件下不会对钢液产生二次氧化，不会对钢液造成污染，不影响钢坯的质量，在使用过程中应具有良好的抗熔渣侵蚀和渗透的性能，以及耐钢水和渣液冲刷的能力。
3.在正常生产中，为防止中间包内的钢水裸露散热及钢水二次氧化，吸附钢水中的夹杂物，每炉都需要向中间包内加入一定量的辅料。一般加入中间包内的辅料为碳化稻壳和普通覆盖剂，为了保证钢水保温效果，碳化稻壳的加入量普遍多于普通覆盖剂，碳化稻壳占每炉辅料的90%左右。碳化稻壳的组成成分呈酸性，由于碳化稻壳的加入使中间包中的钢渣碱度在0.9左右，钢渣呈现酸性。
4.由于目前连铸机中的中间包的工作层普遍采用镁质干式料，干式料组成成分为碱性料。中间包内的酸性钢渣会侵蚀中间包的镁质工作层，使中间包工作层剥落，小的颗粒形成为钢水中的夹杂物，大的颗粒聚集，顺着钢水流场通过中间包水口时，很容易堵塞水口导致结晶器液面的波动，不仅严重影响产品的质量，而且中间包的工作层不抗侵蚀还会缩短中间包的使用寿命，增加耐材使用成本和换浇次产生的铸坯损失。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种提高连铸机中间包中的钢渣碱度的方法，该方法使中间包中的钢渣碱度提高，呈现出碱性，并且中间包的钢渣碱度适应于镁质碱性工作层干式料，降低钢渣对镁质中间包工作层的侵蚀，提高中间包工作层的使用寿命，降低钢水中的夹杂物含量。
6.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种提高连铸机中间包中的钢渣碱度的方法，包括以下步骤：改进型覆盖剂包括以下质量百分数的组分：20%-23%的sio2，25%-28%的cao，7%-10%的al2o3，3%-6%的mgo，18%-21%的c
固
，17%-21%的caco3，余量的h2o；取消向中间包中加入碳化稻壳，向中间包中的液面上加入改进型覆盖剂，控制改进型覆盖剂的加入量为0.20kg/t钢水-0.40kg/t钢水，控制中间包中的钢渣的碱度为1.3-1.5。
7.优选的，改进型覆盖剂由以下配比的原料制成：
28%-32%的预熔料，23%-25%的碳粉，38%-42%的石灰粉和/或石灰石粉，2%-6%的氧化镁粉，1%-3%的粘合剂；改进型覆盖剂的制备方法：将原料在搅拌机中搅拌混合均匀，然后制粒，完成后得到成品的改进型覆盖剂。
8.优选的，在换钢包过程中，先不要加入改进型覆盖剂，等到换钢包完成且中间包液面稳定后再向中间包中加入改进型覆盖剂，并且避开钢包浇注钢流的位置，减少改进型覆盖剂被搅入到钢水中。
9.与现有技术相比，本发明取得了如下的有益效果：(1). 本技术结合镁质干式料的化学特性，调整覆盖剂的成分配比，通过整体提高cao含量原占比3%，使cao含量在整体中占比为25%-28%，添加mgo含量占比为3%-6%，使sio2含量在整体中占比为20%-23%，同时固定碳c
固
含量调整占比为18%-21%，使新型中间包覆盖剂兼有普通覆盖剂和碳化稻壳共同加入中间包时的吸附夹杂、保温、防止二次氧化等主要功能。
10.(2). 本技术中，碳化稻壳（呈酸性）的加入使中间包钢渣呈现酸性，通常在0.9左右，通过新型中间包覆盖剂的加入，减少甚至去除了碳化稻壳（呈酸性）的加入，新型中间包覆盖剂的碱性成分使中间包钢渣呈碱性，通过取样检验在1.3以上，杜绝了酸性中间包钢渣对镁质碱性工作层干式料的侵蚀，提高了中间包钢渣碱度适应于镁质碱性工作层干式料，降低了钢渣对中间包工作层的侵蚀。
11.(3). 本技术中，中间包钢渣呈碱性，降低了对镁质工作层干式料的侵蚀，工作层的打结厚度为100-110mm，使用48小时后中间包的工作层残厚由40mm提高至60mm，经推算还可继续使用24小时，提高了中间包工作层的使用寿命，进而提高了中间包的使用寿命。
12.(4). 本技术中，镁质工作层干式料的使用性能得到有效保障，减少了工作层被侵蚀后工作层干式料脱落物进入钢水中产生质量问题和堵塞中间包水口导致液面波动的情况，铸坯的低倍夹杂物评级明显降低，夹杂物评级由2.0-2.5级降低到≤1.0级，堵塞水口导致的液面波动由月均35次降低到月均≤7次，堵塞水口降幅达到80%及以上，提高了连铸机的铸坯质量，大幅稳定了连铸机的生产稳定性。
13.(5). 本技术中，合理规定新型覆盖剂的加入时机，降低了新型覆盖剂对钢水的污染。
14.综上，本技术通过结合镁质工作层干式料的特性对新型中间包覆盖剂进行成分改进，通过新型中间包覆盖剂的加入将中间包酸性钢渣调整为碱性钢渣，降低了钢渣对镁质工作层干式料的过度侵蚀，另外，规范了新型中间包覆盖剂的加入量和加入时机，操作简单，易于跟踪，便于实施。
具体实施方式
15.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.本技术提供了一种提高连铸机中间包中的钢渣碱度的方法，包括以下步骤：
改进型覆盖剂包括以下质量百分数的组分：20%-23%的sio2，25%-28%的cao，7%-10%的al2o3，3%-6%的mgo，18%-21%的c
固
，17%-21%的caco3，余量的h2o；取消向中间包中加入碳化稻壳，向中间包中的液面上加入改进型覆盖剂，控制改进型覆盖剂的加入量为0.20kg/t钢水-0.40kg/t钢水，控制中间包中的钢渣的碱度为1.3-1.5。
17.在本技术的一个实施例中，改进型覆盖剂由以下配比的原料制成：28%-32%的预熔料，23%-25%的碳粉，38%-42%的石灰粉和/或石灰石粉，2%-6%的氧化镁粉，1%-3%的粘合剂；改进型覆盖剂的制备方法：将原料在搅拌机中搅拌混合均匀，然后制粒，完成后得到成品的改进型覆盖剂。
18.在本技术的一个实施例中，在换钢包过程中，先不要加入改进型覆盖剂，等到换钢包完成且中间包液面稳定后再向中间包中加入改进型覆盖剂，并且避开钢包浇注钢流的位置，减少改进型覆盖剂被搅入到钢水中。
19.本技术中，1) 对新型中间包覆盖剂根据钢水要求进行配比，其中碳粉的加入能够保证覆盖剂的保温性能，而预熔料的加入能有效避免钢渣在钢水表面结壳的产生，使新型中间包覆盖剂兼有普通覆盖剂和碳化稻壳的主要功能；2) 对钢水在浇铸过程中，调整中间包内辅料的加入量：取消碳化稻壳的加入，增加新型中间包覆盖剂的加入量；3) 优化加入方式，在换钢包过程中禁止新型中间包覆盖剂的加入，等到换包完成且中间包液面稳定后再进行新型中间包覆盖剂加入，且避开钢流的位置；综上，这样对新型中间包覆盖剂根据钢水要求进行有效配比和通过调整中间包内新型中间包覆盖剂的加入量，将中间包内钢水表面钢渣调整为碱性，降低了钢渣对镁质工作层干式料的过度侵蚀，另外，并通过规范新型中间包覆盖剂的加入时机，进一步降低辅料对钢水的污染。
20.本技术中，(1). 调整覆盖剂成分配比：碳化稻壳体的密度低，含碳量高，熔渣导热系数小，熔化速度低，保温效果好，但是碱度低；普通覆盖剂能够吸附钢水中的夹杂物，但是保温性能差；本技术结合镁质干式料的化学特性调整覆盖剂的成分配比，使新型中间包覆盖剂兼有普通覆盖剂和碳化稻壳的吸附夹杂、保温、防止二次氧化等优点；(2). 调整辅料的加入量，将中间包内酸性钢渣调整为碱性钢渣的作用：取消碳化稻壳的加入，增加新型中间包覆盖剂的加入量，覆盖剂由每炉钢加入1包提高到每炉钢水中加入新型覆盖剂4-6包，杜绝酸性物料对渣系的影响，同时通过碱性物料的加入对钢渣进行调整，使碱度适应镁质干式料工作层，降低对工作层的侵蚀，降低剥落物进入钢水中，提高钢水的纯净度；(3). 在换钢包过程中，新型中间包覆盖剂先不要加入，等到换包完成且中间包液面稳定后再进行新型中间包覆盖剂加入，减少液面搅动导致新型中间包覆盖剂搅入到钢水中污染钢水。
21.本技术中，元素含量、组分含量、配比以及占比的单位均为质量百分数。
22.本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
23.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种提高连铸机中间包中的钢渣碱度的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
24.实施例1一种提高连铸机中间包中的钢渣碱度的方法，包括以下步骤：改进型覆盖剂包括以下质量百分数的组分：21.6%的sio2，26.7%的cao，8.9%的al2o3，4.1%的mgo，19.5%的c
固
，18.76%的caco3，0.44%的h2o；改进型覆盖剂由以下配比的原料混合制成：30%的预熔料，24%的碳粉，25%的石灰粉，15%的石灰石粉，4%的氧化镁粉，2%的粘合剂；改进型覆盖剂的制备方法：将原料在搅拌机中搅拌混合均匀，然后制粒，完成后得到成品的改进型覆盖剂；取消向中间包中加入碳化稻壳，向中间包中的液面上加入改进型覆盖剂，控制改进型覆盖剂的加入量为0.30kg/t钢水；在换钢包过程中，先不要加入改进型覆盖剂，等到换钢包完成且中间包液面稳定后再向中间包中加入改进型覆盖剂，并且避开钢包浇注钢流的位置，减少改进型覆盖剂被搅入到钢水中；改进型覆盖剂的使用效果的对比实验结果详见表1。
25.表1 原钢渣与改进后的钢渣的碱度的对比表改进前，中间包钢渣中的主要碱性氧化物的总含量为42.45%，与酸性氧化物含量45.74%之比为0.93；改进后，中间包钢渣中的主要碱性氧化物的总含量为48.10%，与酸性氧化物含量35.01%之比为1.37；中间包钢渣碱度由0.93提高到了1.37，使钢渣呈现碱性，适应镁质碱性中间包干式料的物理化学特性，降低了中间包钢渣对镁质中间包工作层干式料渣线部位的侵蚀。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。