[发明专利]一种奥氏体抗菌不锈钢用结晶器保护渣

说明书

技术领域

本发明属于炼钢辅料制备技术领域，具体涉及一种奥氏体抗菌不锈钢用结晶器保护渣。

背景技术

  抗菌不锈钢是指在某种成分的不锈钢中加入适量有抗菌效果的化学元素（如铜、银），经过抗菌性处理后，使它具有稳定的加工性和良好抗菌性的一种新型不锈钢。抗菌不锈钢的研制成功，为抗菌制品发展提供了广阔空间。  抗菌不锈钢产品的发展潜力巨大，市场前景极为广阔，但奥氏体抗菌不锈钢需要在普通不锈钢的基础上增加铜、银成分，连铸生产过程容易出现凹坑、振痕深、网状裂纹等缺陷，使不锈钢连铸生产难以顺利进行。

奥氏体不锈钢钢水的质量百分成分标准要求如下表所示：

由上表所提供抗菌不锈钢的化学成分可见，钢水中碳含量都比较低，这类钢种初生坯壳中P、S偏析小，初生坯壳强度高，凝固生长较均匀，坯壳与结晶器铜板间隙较小，结晶器保护渣不易流入，易造成铸坯振痕较深。另外，Cu、Ag元素含量较高，Cu的熔点为1083.4℃，Cu熔化冷却时会沿奥氏体晶界渗透，容易富集在结晶前沿的液相中阻止固相晶界的形成，导致晶界周围产生网状裂纹，Ag的熔点为960 ℃，Ag固熔在不锈钢中更容易出现铸坯表面裂纹。为了解决抗菌不锈钢在连铸过程中连铸坯易产生振痕深、网状裂纹、纵裂纹等缺陷。除了改进浸入式水口设计,钢液面自动控制及优化结晶器及其振动方式等方面工作外,还需要着重对结晶器保护渣进行深入研究。目前国内的保护渣生产厂家中，尚没有一个性能稳定的保护渣可以很好的适应奥氏抗菌不锈钢的生产。因此，研究开发抗菌不锈钢用结晶器保护渣已是当前连铸生产所亟待解决的课题。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种能够适应奥氏体抗菌不锈钢连铸生产的连铸结晶器保护渣，采用该保护渣制得的奥氏体抗菌不锈钢铸坯边部凹陷率明显降低、铸坯质量提高。

一种奥氏体抗菌不锈钢用连铸结晶器保护渣，其由如下质量份的原材料制得：玻璃粉2～6 份、硅灰石45～60份、碳黑2.5份、石墨1～2份、萤石4～8份、碳酸钠5～9份、水泥熟料5～9份、方解石5～7份、氟化钠3.5～5.5份、铝矾土2.5～4.5份、轻烧镁砂2.5～5.5份、钠长石6～8份、粘合剂1.2份。

所述奥氏体抗菌不锈钢用连铸结晶器保护渣，其化学成分质量百分比为：CaO：34%～36.3%，SiO₂ ：33%～34%，MgO：2%～6％，Al₂O₃：3%～8%，Na₂O：3%～12％，C：3%～6%，F^-＜8%，余量：杂质。

所述奥氏抗菌不锈钢用连铸结晶器保护渣碱度即CaO/SiO₂为1.0～1.1，熔点1130℃～1190℃，1300℃下粘度0.1～0.18Pa.s，熔化速率为30～45s。

所述粘合剂是由糊精、植物淀粉、羧甲基纤维素钠中的一种或几种组成。

本发明的有益效果为：

1）本发明保护渣的碱度即CaO/SiO₂为1.0～1.1，该设计是针对抗菌不锈钢的钢种特性及收缩特性，通过影响保护渣的粘温特性、吸收夹杂性能、结晶性能并进而影响传热性能；随着结晶器保护渣碱度的增加，其析晶倾向增大，在碱度大于1.0以后其析晶比例向粗大方向发展，从而能控制连铸坯向结晶器铜板传热，但是过高的碱度对润滑是不利的，故碱度为1.0～1.1，能够获得很好控制传热效果，满足奥氏体抗菌不锈钢收缩特性的需要。

2）考虑到抗菌不锈钢液相线温度较低、熔化条件恶劣，熔点设计为1130℃～1190℃，比常规保护渣稍高，这样增加了结晶器内初生坯壳与结晶器铜板壁之间的固态渣膜厚度，使保护渣热阻增大、结晶器保护渣传热均匀指数增加，同时确保了不易产生裂纹。而Na₂O就是主要用来调节结晶器保护渣的熔点，是结晶器保护渣的特征元素，Na₂O每增加1%，其熔点可以降低约15℃，此外还要考虑上述氧化物对结晶器保护渣粘度、玻璃态性质等影响，因此选择Na₂O的加入量在5%～12%的范围内。