先进制造技术

本发明公开了一种低碳钢用超高拉速薄板坯连铸保护渣，该保护渣的化学成分重量百分比为：CaO：30～33％，SiO2：24～27％，Al2O3：4～6％，MgO：5～7％，Na2O：5～7％，K2O：0～1％，CaF2：7～9％，Fe2O3：0～1％，Li2O：0～1％，C：5～7％，余量为不可避免的杂质。本发明通过对低碳钢用超高拉速薄板坯连铸保护渣组分的调整，特别是通过调整助熔剂、Li2O以及单质碳的含量，降低保护渣的熔点和转折温度，并且提高熔化速度，同时改善其润滑性能，使保护渣的熔化速度和流入速度达到稳定的平衡状态，增大了保护渣的熔化区间，在提高保护渣流动性的同时改善传热，有效降低在浇注过程中裂纹和夹渣的发生率，对高拉速下低碳钢薄板坯生产稳定顺行以及铸坯质量的提高提供了保障。

相对于中厚板坯和方坯结晶器，薄板坯坯壳表面温度在不同位置的差异性较大。此外，随着拉速的升高，保护渣单位时间消耗量加大，振动频率的相应增加，导致结晶器内保护渣流入趋于困难。同时，结晶器内钢液流速和弯月面的湍动加剧，易将液面上的熔融保护渣卷入到钢水中，从而引起漏钢和铸坯质量事故。电磁制动设备的引入将会有效降低结晶器内的钢液流动速度，减少结晶器液面波动，进而减小结晶器卷渣几率。但是电磁制动使结晶器内温度场也发生较大改变，由此导致保护渣熔化和流入的均匀性下降，危害连铸坯质量，裂纹和夹渣发生率上升。因此，需要系统地研究保护渣在不同拉速(特别是高拉速)下的各项性能，综合评价保护渣在电磁制动下的超高拉速薄板坯连铸过程中的适用性。

低碳钢钢种在凝固过程中主要经历δ铁素体向γ铁素体转变，由于不涉及包晶反应，坯壳在凝固过程中收缩较少，与铜壁贴合紧密。因此对于此类钢种应更多关注坯壳与结晶器的润滑行为，以减少摩擦力，避免漏钢事故和由摩擦力过大引发的铸坯表面裂纹。

综上所述，应在原有常规拉速薄板坯低碳钢用连铸保护渣的基础上设计一种电磁制动条件下低碳钢用超高拉速薄板坯连铸保护渣，进一步提高其润滑性能、减少铸坯缺陷。

本发明的保护渣，为了能够适应高拉速、薄板坯以及在电磁制动作用下的特殊环境，根据试验情况，有必要在原有基础上提高液渣层厚度，改善保护渣的润滑性能，同时降低熔点，增大熔化区间。因此如上所述，适当增加渣中Li2O的含量，降低熔点，提高保护渣的润滑性能；同时减少配碳量，提高熔化速度，增加保护渣加入到结晶器中后的液渣层厚度，从而满足在上述特殊情况下对保护渣性能的需求。