本發明專利技術涉及連續鑄造鋼的過程中，作為輔助原料加入在模具內熔鋼上部的粒狀保護渣的生產過程中，制造懸浮液時將游離碳以液體狀態加入的設備及其方法。本發明專利技術適用于連續鑄造過程，能夠得到均勻的保溫效果，從而可以提高作為中間產品的凝固的固化鋼殼的品質，能夠解決有可能成為造成事故原因的礦渣結塊過膨脹的問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及在熔鋼內的連續鑄造過程中，作為消耗性輔助原料的保護渣(mold flux)的制造方法及制造和供給在所述制造方法中所使用的液態游離碳的設備。
技術介紹
—般來說，如圖1所示，保護渣涂布在作為連續鑄造設備的模具(模具1)內的熔 鋼6的上部。可以根據熔鋼6的受熱情況，將其分為下部的熔化層5、中部的燒結層4和上 部的未熔化層3。其中從模具1和固化鋼殼(Solidified steel shell)之間注入熔化層 5以起到潤滑固化鋼殼和控制導熱功能后；熔化層5以固體狀態附著在凝固的固化鋼殼上， 并且被從模具1下部噴射到固化鋼殼上的冷卻水去除并消耗掉。將從設置在模具1上部的 并作為熔鋼儲存器的鋼包(Ladle)經過模具l的路徑中凝固的作為中間產品的固化鋼殼稱 為鑄坯(Strand)。并且根據使用周期，每個鋼包可以含有2-6個鋼坯。如上所述，在固化鋼 殼形成鑄坯的過程中，將保護渣添加在模具1內的初期凝固過程中，并且該保護渣對鑄造 的進行狀態和冷卻后的固化鋼殼產品的品質產生重要的影響。 在通過模具1時，通過熔鋼注入口 7注入到模具1的熔鋼6需要以均勻的厚度凝 固。 在固化鋼殼的表面缺陷中，大部分為當固化鋼殼的凝固速度不合適或者凝固不均 勻時，根據固化鋼殼各部分的凝固速度偏差引起的應力所導致的裂縫或者為其他缺陷。為 了克服這種缺陷，提出了關于保護渣課題，即在模具l和固化鋼殼之間注入的熔融的礦渣 不僅需要具有適當的潤滑功能和導熱功能，并且還需要具有將在模具1內注入的熔鋼6保 持在適當溫度的保溫功能。 本專利技術的內容并非是關于作為熔融后的構成成分的保護渣物理化學性質給模具l 提供導熱控制或潤滑功能的內容，而是關于在保護渣未熔融狀態或者在熔融過程中在熔鋼 6的上部起到的保溫功能的內容。 為了說明保護渣的功能，接下來說明在被保護渣覆蓋的熔鋼6的上部發生的放熱 過程。作為熔鋼6的情況下，向大氣的放熱過程，除了模具1的導熱之外，被分為依靠從熔 鋼6發射的光輻射波進行的熱輻射和空氣粒子之間的導熱。當熔鋼6的表層涂布有保護渣 時，由于與熔鋼6接觸的熔化層5是透明的，因此輻射波能夠輕易地通過熔化層5并釋放輻 射熱量；由于燒結層4和未熔化層3為不透明的，因此燒結層4和未熔化層3阻斷輻射波并 因而能保溫，并且同時對保護渣進行熔融，在未熔化層3和燒結層4通過導熱進行的放熱過 程包括通過保護渣粒子之間的縫隙進行的熱對流以及粒子之間的導熱。通過保護渣進行的 導熱及熔融過程如上所述，關于涂布層保溫功能的微觀說明如下 將新鮮的保護渣涂布在熔鋼6的上部時，根據熔鋼6的熱供給和氧氣供給，燃燒溫 度比較低的游離碳首先進行燃燒，并且根據燃燒溫度比較低的游離碳的燃燒熱量和從熔鋼 6所供給的熱量，在構成原料中從熔點低的原料開始進行熔融，并且逐漸向高熔點的原料進 行導熱。作為保護渣的游離碳的燃燒溫度的范圍為40(TC以上至70(rC以下。由于在游離3碳的燃燒過程中需要熱量，在比其他原料的熔點更低的溫度下發生燃燒的游離碳能夠先被 供給熱量，因此保護渣內的游離碳含量越多，整體游離碳的燃燒時間也越長。其結果導致保 護渣的熔融速度也會變慢。不僅如此，若增加游離碳的含量，則燃燒時產生的燃燒熱量會越 多，從而保溫效果也會上升。 通過游離碳對保護渣熔融速度的調節，來維持涂布在熔鋼6上的不透明層厚度， 從而能阻斷熱輻射，維持與鑄造速度相適的熔融礦渣層，并且能根據燃燒時產生的熱量對 熔鋼6起到保溫作用。 為了使保護渣內的游離碳實現上述功能，根據產品來選擇適當的游離碳的加入量 和均勻噴射變得尤為重要。 若保護渣內加入的游離碳含量過少，則熔融會程度過大，且使產生的不透明的未 熔化層3不足，從而增加熱輻射的釋放，繼而可能導致熔鋼6的上部凝固的問題。相反如果 游離碳的含量過多，則熔融速度過慢，因此用于潤滑的熔化層5的缺乏會導致固化鋼殼固 化的事故，即會產生粘結漏鋼(breakout)。 對保護渣內均勻噴射游離碳的重要性的說明如下。若噴射的游離碳不均勻，則使 保護渣的熔融速度不均勻，從而使覆蓋熔鋼6的熔化層5的厚度也會不均勻。結果，這意味 著對熔鋼6的保溫效果也會不均勻。 另外一個問題是礦渣結塊(礦渣結塊(Slag bear) :2)的問題。礦渣結塊2形成 在熔融礦渣層與模具1的銅板接觸的部分，但是正常的礦渣結塊2非常少以至于對制造過 程不產生任何影響。 礦渣結塊2是當模具1的沖程(Stroke)大或者熔鋼6的流動大的時候熔融的礦 渣以附著在模具1的壁上的狀態而凝固生成的，也即是沒能注入到固化鋼殼和模具1之間 的附著在模具1的壁上凝固的礦渣。此時，如果保護渣內的游離碳含量是不適宜或者是不 均勻的時候，則會使得小的礦渣結塊2過度膨脹。該過程為保護渣內噴射的游離碳不均勻 時，游離碳少的部分會被完全熔融，并朝注入口側進行擴散和移動，此時游離碳的含量高的 部分將會以未熔融狀態擴散并附著到小的礦渣結塊2上，或者游離碳比較多的部分的熔融 會遲緩，導致燒結層4變厚，這些部分附著在礦渣結塊2上，并使礦渣結塊2膨脹。由于未熔 融部分比熔融部分的比重要小，因此未熔融部分附著在形成于上部的礦渣結塊2上，在保 護渣內游離碳的噴射越不均勻，礦渣結塊2的膨脹速度越快，因此當沒有去除這些礦渣結 塊時，起到潤滑固化鋼殼的功能的熔融礦渣的注入量不均勻會導致在表面產生裂縫，或者 更為嚴重時礦渣的注入被阻斷導致粘結漏鋼事故。在以往，鑄造速度緩慢時，上述的問題發 生得比較少；但是鑄造速度越來越快的現在，熔鋼6向模具1內的注入加快，并且熔鋼6的 流動也加快。在這種情況下，對保護渣熔融速度的控制不均勻時，上述的問題將更加嚴重。 實際上，對所述問題最為敏感的鑄造鋼種狀況進行如下說明保護渣內游離碳含量不均勻 或物理化學性質不合適時，對于根據鋼中碳的含量來分類的中碳鋼，在凝固中的收縮率比 其他鋼種高，因此在初期凝固時，保護渣產生的影響會表現在制造狀況和固化鋼殼品質上。 因此保溫不均勻時，會產生收縮偏差，根據礦渣結塊2注入的熔融礦渣不均勻，會增加產生 裂縫的危險。因這種理由，對關于在保護渣內均勻噴射游離碳的方法的進行了持續不斷的 研究。 對在通常的保護渣制造中使用的包括游離碳在內的原料進行如下說明。 通常來說，將構成原料根據表觀物理化學性質時起到的作用來進行分類， 具體來說，構成原料包括為了控制保護渣的熔融速度并且作為骨架材料(Skeleton material)的游離碳、在構成原料含量中占50%以上重量比的Ca0-Si02-Al203系的基材(CaO-Si02-Al203BaSe Material)、為了調節熔融溫度及粘度的降低而添加的熔材(Melting Material)以及其他添加物。 存在于保護渣內的碳可以分為在原料中以化學結合狀態存在的碳(例如CaC03、 Na2C03、 Li2C03、 MgC03)和如上所述的用于本專利技術的游離碳。在保護渣領域中所指的碳一般 來說均為游離碳。游離碳主要根據在煤或焦炭中除水分、煤灰(Ash)和揮發分等中的碳粒 子的大小來進行分類的。 根據粒子的大小，用于保護渣的游離碳可分為粗粒(Coarse particle)游離碳和細粒(Fine particle)游離碳。根據游離碳的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用液態游離碳來制造粒狀保護渣的方法，其特征在于，該方法包括：在用于制造懸浮液的螺旋攪拌機的外部制造液態游離碳的步驟；以及將所制造的液態游離碳供給至所述用于制造懸浮液的螺旋攪拌機的步驟。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：梁承萬，李東瑩，金勛奎，
申請(專利權)人：斯多佰格三一株式會社，
類型：發明
國別省市：KR[韓國]
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