本分案申请属于冶金辅料技术领域。一种耐腐蚀高Mn钢专用连铸结晶器保护材料，其有效成份包括Li2O、SiO2、CaO、Al2O3、Na2O、F－、Mn、Fe2O3，其质量百分含量分别为Li2O 2.0~3.0%，SiO2 31.5%，CaO 29.5%，Al2O3 7%，Na2O 4%，F－ 4%，Mn 3.5%，Fe2O3 2.5%，所述专用连铸结晶器保护材料的二元碱度（CaO/SiO2）为0.85~1.1，粘度（Pa•S/1300℃）：0.2~0.4。用上述研究结果由河南省西保冶材集团有限公司生产的该功能保护材料,现场试验表明，研制的功能保护材料在结晶器内熔化均匀、渣圈少，正常拉速时液渣厚度为10~12mm，每吨钢耗量为0.40~0.60kg,铸坯表面无清理率达98%以上，能够满足用户的需求。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是针对申请号为201310310592. 2,申请日为2013年7月23日，名称为"石 油平台用耐腐蚀高Mn钢专用连铸结晶器保护材料"的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术属于冶金辅料
，特别是一种耐腐蚀高Mn钢专用连铸结晶器保护 材料。
技术介绍
随着石油资源的短缺和油价的不断上涨，海洋资源开发显得日益重要，海洋平台 用钢需求量和性能要求也不断提高。下面介绍了海洋平台用钢的分类、使用及生产现状，指 出了海洋平台用钢的发展趋势：其强度要求不断提高，已由355MPa和420MPa增至500MPa， 厚度规格也不断提高，低温韧性向F级发展，而且更加重视海洋平台用钢的耐腐蚀性能。 海洋平台是人类用于开发海洋资源的重要超大型焊接钢结构，支撑着总质量超过 数百吨的各种设备。这些使用特征决定了海洋平台用钢板必须具有高强度、高韧性、抗疲 劳、抗层状撕裂、良好的焊接性、耐海水腐蚀以及好的冷加工性等性能。这对保证操作人 员的安全、提高海洋平台的使用寿命及开发海洋资源具有重要意义。我国周边国家对海洋 资源开采给予高度重视。鉴于我国当前对能源战略储备的迫切需要，研发拥有自主知识产 权的高强度、高韧性、具有一定耐腐蚀能力的海洋平台用钢板，对完善我国能源体系、充分 利用我国的海域资源、实现国家的能源战略具有重要的意义。 海洋平台的分类及用钢性能要求：①海洋平台的分类：海洋平台用于海上油气资 源的勘探与开发，按功能划分为钻井平台和生产平台两大类，在钻井平台上有钻井设备，在 生产平台上有采油设备。按结构形式及特点可分为三类：固定式平台、移动式平台和顺应式 平台，固定式又分为粧式和重力式平台，移动式又分为坐底式、自升式、钻井船和半潜式平 台，顺应式又分为张力腿和牵索塔式平台。②海洋平台用钢性能要求：海洋平台通常是指 海上石油天然气钻采平台，其用钢以前多数借用高强度造船用钢，即使是许多现代化平台 选用的新型平台用钢，依然执行船舶检验局的有关钢质船舶建造规范的规定。但海洋平台 用钢又不同于造船用钢，还要求具有抗层状撕裂等方面的性能。固定式采油平台的上部焊 接结构承受静载荷，主要采用屈服强度500MPa左右的高强度钢，目前大量采用屈服强度为 420MPa的钢种。由于海面至飞溅带的钢材主要遭受到风流冲击，承受疲劳应力，而海面以 下部分则在承受静负荷的同时还经受疲劳应力。这两个部分大量使用屈服强度为220~350 MPa的正火钢。鉴于海洋平台用钢的重要性和其使用环境的恶劣性，我国对海洋平台钢板的 内在质量要求很高，产品必须做到高强度、高纯净度（低磷、低硫、低夹杂），z向抗层状撕裂 性能达到35 %，并需要有良好的焊接性能。由于海洋平台尺寸大、焊接部位多，而且海洋平 台用钢一般较厚，焊接接头的焊接缺陷如微裂纹、气孔、夹渣、未熔合等更易发生，致使韧性 降低，因此具有良好的焊接性能对于海洋平台用钢是必须的，尽量免除焊后热处理，这对 于缩短海洋平台的制造周期和降低成本具有重要意义。由于夏比冲击韧性的局限性，目前 评价海洋平台用钢板焊接接头的韧性多采用CTOD(裂纹尖端张开位移）断裂韧度试验，它 是评价钢材焊接接头抗脆断特性的重要参数，国际通行的主要是英国标准BS7448和DNV2 0S2C401。 海洋平台用钢使用及生产现状：目前国际海洋平台用钢主要由德国的迪林根和 日本的新日铁、JFE和住友金属公司生产。主要级别为355、420、460MPa(屈服强度），主 要牌号有 350MPa级的Enl0225 的S355、API的API2w250、API2H250、BS7191 的 350EM、船 标的E36 ;420MPa级别的Enl0225 的S420、API的API2w260、API2Y260、船标的E40、E420 等；460MPa级的Enl0225的S460、船标的E460。国内海洋平台用钢主要由上海宝钢集团 浦钢公司和邯钢集团舞阳钢铁公司生产。随着我国海洋开发的不断发展，对海洋平台用钢 的需求量进一步加大。因此进一步提高海洋平台用钢板的强度级别，对于提高海洋平台的 承载能力、延长平台使用寿命和维修间隔具有重要作用。 目前我国海洋平台用钢强度不高、规格不全、耐腐蚀性能较差，这限制了我国自主 开采海洋资源的能力，使我国能源发展受到了制约。因此，高强度、厚规格及耐腐蚀性能好 的海洋平台用钢的开发是我国今后的主要发展方向。
技术实现思路
本专利技术提供一种铺展性熔化性良好、渣面活跃、产生的渣圈少的石油平台用耐腐 蚀高Mn钢专用连铸结晶器保护材料。 耐腐蚀高Mn钢专用连铸结晶器保护材料，其原料包括预熔料(预熔料的成分 及质量百分含量SiO226. 0~32. 0%，CaO39. 0~45. 0%，R2O6. 5~10. 5%、F- 5. 5~8. 5%、 Mg05.0~12%)、细玻璃粉、碳酸锰、萤石、氟化钠、碳酸锂、进口碳黑，其质量百分含量分别为 70. 0%、7%、3%、11. 5%、3%、4. 0%、1. 5%。 所述专用连铸结晶器保护材料有效成份包括Li20、Si02、CaO、A1203、Na20、F_、 Mn、Fe2O3,其质量百分含量分别为Li2O2. 0~3. 0%，SiO2 31. 5%，CaO29. 5%，Al2O3 7%， Na203. 5~5. 5%,F- 2-6%,Mn3. 0%~4%,Fe2O3 0. 5%~4. 0%, 所述专用连铸结晶器保护材料的二元碱度（Ca0/Si02)为0. 85~1. 1，粘度 (Pa.S/130(TC) :0? 2~0? 4〇 邯钢连铸机德国西马克公司连铸机提供基本设计，为代表国际先进水平的直弧型 连续弯矫连铸机，采用中包快换浸入式水口、结晶器液压振动、动态软压下、动态二冷水控 制、结晶器在线调宽、连续弯矫辊列布置等国际最新技术。由于石油平台用耐腐蚀钢含Mn 量高，容易改变保护渣的理化性能，增大裂纹敏感性，浇铸过程中结晶器内坯壳收到摩擦阻 力大，易出现坯壳与结晶器壁粘结报警和铸坯裂纹现象，因此要求保护材料对铸坯的润滑 良好和传热均匀。 高锰钢的合金成分及重量百分比含量为C0. 12~0. 21%、Si0. 2~2. 0%、Mn 0? 7~2. 0%、S彡 0? 036%、P彡 0? 034%、Cu0? 10~0. 40%、Al〈0? 2%，其余为Fe和微量杂质。 通过Cu、Mn、Si、Al等合金化并调整钢的部分元素含量，在不需改变钢的特性生产工艺条件 下，就能生产出具有良好的耐海水腐蚀性能、综合机械性能的经济耐腐蚀钢。 钢中的锰在高温钢水中氧化为MnO,在连铸过程中MnO积聚在熔渣中，比如影响保 护渣原始设计的性能，如粘度、熔点、结晶倾向等。结晶器内保护渣与钢液间发生界面反应， 生成MnO的反应形式为Mn+FeO=MnO+Fe在结晶器内，保护渣随钢水的浇铸不断消耗，保护渣 与钢液的接触过程属两相界面不断更新状态；另外，对于结晶器内生产MnO的反应去过程， 高温下界面反应处于局部动态平衡，熔渣中〇2_的浓度也大大高于Fe2+的浓度，FeO的扩散 实际上由Fe2+的扩散决定。因此，反应的速率主要由在钢液和Mn2+在熔渣中的传质混 合控制。界面反应的表现速率与结晶器本文档来自技高网...
【技术保护点】
耐腐蚀高Mn钢专用连铸结晶器保护材料，其原料包括预熔料、细玻璃粉、碳酸锰、萤石、氟化钠、碳酸锂、进口碳黑，其质量百分含量分别为70.0%、7%、3%、11.5%、3%、4.0%、1.5%，所述预熔料的成分及质量百分含量分别为SiO2 26.0~32.0%，CaO 39.0~45.0%，R2O 6.5~10.5%、F－5.5~8.5%、MgO 5.0~12%，其特征在于：所述保护材料的有效成份包括Li2O、SiO2、CaO、Al2O3、Na2O、F－、Mn、Fe2O3，其质量百分含量分别为Li2O 2.0~3.0%，SiO2 31.5%，CaO 29.5%，Al2O3 7%，Na2O 4%，F－ 4%，Mn 3.5%，Fe2O3 2.5%，所述专用连铸结晶器保护材料的二元碱度（CaO/SiO2）为0.85~1.1，粘度（Pa•S/1300℃）：0.2~0.4。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李书成，李伟峰，黄占基，范李飞，
申请(专利权)人：河南省西保冶材集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。