專利名稱：一種高鈦合金焊絲鋼連鑄用保護渣及其制備方法
技術領域：
本發明屬于鋼鐵冶煉連鑄生產技術領域，特別涉及到一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結晶器保護渣及其制備方法。
背景技術：
連鑄技術以其高效、節能、優質、易于實現自動化和智能化等諸多優點受到冶金界的高度重視，與之相配套的連鑄結晶器保護渣也得到了相應的發展，且成為不可或缺的冶金輔助材料；對于高鈦合金焊絲用鋼一般要求Ti的控制范圍為O. 10-0. 25%，焊接時熔滴細化，電弧穩定，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對保護渣有特別要求，鋼中含鈦量高，而鈦又是易氧化的強脫氧劑，澆注過程Ti極易氧化形成TiO2等高熔點的物質，造成保護渣變性，使保護渣的粘度、熔點急劇升高，保護渣結晶性能惡化，易變成絮狀或結塊，富集在鑄坯表面，鑄坯易產生夾渣、粘渣、結疤和渣坑，鑄坯表面質量差，造成后期廢品率高、清除成本高，現有技術中的保護渣基本上都采用碳質材料作還原劑，但在連鑄溫度下，碳不能優先于Ti氧化，因此，保護渣中的碳不能減少和控制高鈦合金鋼中Ti的氧化，另外，現有保護渣堿度高，熔化性能穩定區間窄，一旦有Ti氧化，則容易造成保護渣的玻璃性能消失，潤滑效果和防氧化效果急劇降低或消失，因此有待開發一種渣熔化性能穩定、潤滑效果好特別是具有強還原性能控制Ti氧化的連鑄結晶器用保護渣。
發明內容
本發明的目的是提供一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結晶器保護渣，該保護渣具有比現有技術保護渣更強的防氧化效果，另外，該保護渣堿度低，即使有Ti元素氧化生成的氧化鈦進入渣中，也能夠保持渣的玻璃性能和較低的熔化溫度，以保證潤滑和保護效果，克服目前高鈦合金焊絲用鋼連鑄保護渣存在的問題。本發明的目的是通過下列技術方案來實現的` 一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結晶器保護渣，其特征在于所述組分按照重量百分比計算為CaO 30-50%, SiO2 40-60%, B2O3 2-5%, Li2O 2-5%, CaC2 2_10%，不可避免的雜質0-2%,雜質中 S 彡 O. 03%, P 彡 O. 03%。本發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數稱量配料，磨細后過100目篩(粒度小于O. 149_)，然后混勻，在1300°C下預熔30分鐘，熔渣經自然冷卻后破碎，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。本發明中各主要成分的作用和配加比例確定根據如下
I) CaO =CaO作為本發明的主要基料成分，以優質石灰作為原料，CaO起到吸收Al2O3等鋼中氧化物的作用，本發明的二元堿度Ca0/Si02確定在O. 5-1. 25范圍，根據需要調整渣的玻璃性和結晶性能，CaO的含量范圍確定在30-50% (質量分數)范圍內。2) SiO2 :在CaO基渣系中，SiO2作為主要的保護渣玻璃化組元，是決定保護渣熔化溫度、粘度、鋪展性、流動性等性能的重要成分，本發明的保護渣的二元堿度Ca0/Si02確定在O. 5-1. 25范圍，根據需要調整渣的玻璃性和結晶性能，SiO2的含量范圍確定在40-60%(質量分數)范圍內。3) B2O3 :本發明中加入B2O3的主要目的是降低保護渣的熔化溫度，提高保護渣的玻璃性能，可以改善渣的流動性、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% (質量分數)范圍內。4) Li2O :本發明中加入Li2O的主要目的提高保護渣的析晶性能即結晶能力，同時降低保護渣的熔化溫度和粘度，改善高溫的液態保護渣的流動性、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% (質量分數)范圍內。5)CaC2 :在本發明中加入CaC2的主要目的是替代傳統的碳質材料，具有強還原性，可以控制連鑄結晶器內為還原氣氛，在有氧存在的情況下，CaC2可以優先于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% (質量分數)范圍內。本發明的主要物化性能指標見表1:
權利要求
1.一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結晶器保護渣，其特征在于所述組分按照重量百分比計算為CaO 30-50%, SiO2 40—60%，B2O3 2-5%, Li2O 2-5%, CaC2 2_10%，不可避免的雜質0-2%,雜質中 S 彡 O. 03%, P 彡 O. 03%。
2.如權利要求1所述的一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結晶器保護渣的制備方法，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數稱量配料，磨細后過100目篩，然后混勻，在1300°C下預熔30分鐘，熔渣經自然冷卻后破碎，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
本發明屬于鋼鐵冶煉連鑄生產技術領域，特別涉及到一種用于高鈦合金焊絲用鋼連鑄的結晶器保護渣及其制備方法，所述組分按照重量百分比計算為CaO30-50%，SiO240-60%，B2O32-5%，Li2O2-5%，CaC22-10%，不可避免的雜質0-2%，雜質中S≤0.03%，P≤0.03%。本發明的保護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氧化后生產氧化鈦對保護渣性能及使用效果惡化的影響，防止結晶器內保護渣結殼，明顯改善潤滑效果和提高鑄坯質量。
文檔編號B22D11/111GK103042187SQ201210559849
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者李桂榮, 王宏明 申請人:江蘇大學