一种汽车热成型钢专用连铸结晶器功能保护材料制造技术

本发明专利技术提供一种汽车热成型钢专用连铸结晶器功能保护材料，属于冶金辅料技术领域，包括按以下质量百分比计的原料：预熔料60.0

【技术实现步骤摘要】
一种汽车热成型钢专用连铸结晶器功能保护材料


[0001]本专利技术涉及冶金辅料
，具体涉及一种汽车热成型钢专用连铸结晶器功能保护材料。

技术介绍

[0002]随着我国工业化进程不断深入，汽车产业在增强国民经济和提高人民生活水平方面具有巨大的推动作用。安全性是买车的人看重的主要性能指标，销售会告诉你这款车有多少个安全气囊、有主动刹车、有预碰撞报警什么的，可能有些销售还会告诉你，这台车采用了多少热成型钢。一般的高强度钢板的抗拉强度在400
‑
450MPa左右，热成型钢通过加热成形，通过一系列处理后抗拉强度可提高至1300
‑
1600 MPa，为普通钢材的3
‑
4倍。热成型钢被应用于车身骨架的关键部位，例如A、B、C柱，前后保险杠、车门防撞梁、车门内板、车身侧围等碰撞安全关键部位，近些年在对汽车油耗排放日趋严格的背景下，热成型钢板可让更多的民用车在保证安全性的前提下实现轻量化，热成型钢在提高车辆安全性的同时，可以减少车身重量或尽可能更少的增加车身重量。在各种安全碰撞测试机构（IIHS、ENCAP、CNCAP等等）的相关要求下，采用热成型钢技术的车辆相比达到同等安全碰撞星级的更少采用热成型钢的车辆要轻。
[0003]热成型钢专用的结晶器功能保护材料的设计专利技术应符合热成型钢的钢种成份特性要求，保证在钢厂连铸过程可以稳定顺行，实现结晶器功能保护材料的真实冶金性能。其设计难点是：钢种成份中的B、Mn、Ti、Al、Cr等合金元素较多，对结晶器功能保护材料而言容易变性造成成份恶化，改变原有的理化性能，影响后续的连铸顺行；其二是钢种中碳含量高，高碳钢的特点是热强度差，容易粘结漏钢造成连铸中断。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，为了克服以上设计难点，本专利技术提供一种汽车热成型钢专用连铸结晶器功能保护材料，采用CaO
‑
SiO2
‑
A12O3
‑
Na2O
‑
CaF2系的保护渣，并配入适量的碳酸锂，可以降低液渣的黏度，消除了Cr2O3、A12O3等的不利影响，保持了保护渣的良好性能 。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种汽车热成型钢专用连铸结晶器功能保护材料，包括按以下质量百分比计的原料：预熔料60.0
‑
66.0%、碳酸锂1.8
‑
3.2%、轻烧白碱4.5
‑
8.5%、膨润土1.0
‑
3.0%、高萤石粉4.4
‑
6.4%、高铝土1.0
‑
3.0%、冰晶石3.0
‑
5.0%、氟化钠2.5
‑
4.5%、钠长石1.0
‑
3.0%、粘结剂2.0
‑
4.0%、日本进口碳黑2.0
‑
4.0%、石墨碳2.1
‑
4.1%。
[0006]进一步的，所述保护材料的保护渣中二元碱度CaO/SiO2为1.1
‑
1.3。
[0007]进一步的，所述保护渣包括以下质量百分比的化学成分：SiO2 20.3～36.6%、CaO 22.4～42.0%、Li2O ≤2.0、Al2O3 2.5～9%、K2O +Na2O 4.0～12.5%、F
‑ꢀ
3.0～9.5、MgO ≤ 6.5%、Fe2O3≤2.5%。
[0008]进一步的，所述预熔料包括以下质量百分比的化学成分：
SiO2 22.0～38.0%、CaO 25.0～40.0%、Li2O ≤2.0、Al2O3 2.0～9%、R2O4.0～15.0%、F
‑ꢀ
2.0～8.0、MgO 2.0～8.0%、Fe2O3≤2.5%。
[0009]进一步的，所述R2O中R元素为Na元素与K元素。
[0010]综上所述，本申请与现有技术相比至少具有以下一种有益技术效果：1、本专利技术提出的汽车热成型钢专用连铸结晶器功能保护材料，实现了两大功能以及五大冶金作用：两大功能，一是保证连铸工艺稳定顺行，二是提高铸坯的表面和皮下质量。五大作用分别是：a绝热保温，减少钢液热损失，抑制结晶器内出现搭桥和结壳（冷钢），提高弯月面温度，维持渣道畅通；b隔绝空气，防止钢液二次氧化；c润滑铸坯，减少铸坯粘结；d改善结晶器传热，进而减少铸坯表面缺陷；e吸收非金属夹杂物，熔渣可以同化钢渣界面上浮的夹杂物，保证熔渣熔化的均匀性和稳定性（化学稳定性和热稳定性），减少功能保护材料变性。
[0011]2、本专利技术加入的碳酸锂会形成氧化锂，碳酸锂在高温条件下分解成氧化锂，Li2CO3=CO2＋Li2O，Li
+
是熔体中半径最小的离子,空间位阻低,具有在熔渣网络结构中代替其他金属阳离子的趋势。Li+的原子质量相对小,当Li2O 和 Na2O 质量分数相同时,Li2O能更容易地提供更多的破网物O2
‑
，自由氧离子 O 2
‑ꢀ
的破网作用使保护渣造成熔渣结构的解聚。
[0012]3、本专利技术还可以降低熔渣的粘度、软化温度、提高渣膜的流动性能可以降低液渣的黏度，并能使凝渣恢复玻璃态，控制析晶温度 ，研究表明，每增加1%的Li2O，渣的熔化温度降低60℃，粘度降低0.032Pa.s，降低熔化温度和粘度，液渣的流动性增强。
[0013]4、本专利技术消除了Cr2O3、A12O3等的不利影响，保持了保护渣的良好性能，钢水中含有Al450ppm，铝与结晶器保护渣中的氧发生反应生成大量的Al2O3夹杂物,另外保护渣中SiO2被Al还原而减少，造成保护渣的成份和性能发生较大变化,而加入的氧化锂可以发生Li2O+Al2O3=2LiAlO反应，抑制SiO2的还原，并起到稳定热流的作用；钢水中的Cr是活泼元素，易于与O生成（Cr
‑
Al）2O3等较复杂的夹杂物，导致保护渣变性，恶化保护渣的使用效果。
[0014]5、另外功能保护材料的二元碱度设计为稍高碱度1.1~1.3，液渣中容易析出高熔点晶体，如：枪晶石（3CaO.2SiO2.CaF2）、钙铝黄长石（2CaO.Al2O3.SiO2），改变了渣膜热量传递的热阻，从而减缓了传热，同时晶体的析出长大，结晶器保护渣液渣熔化进入结晶器和坯壳之间形成固态渣膜和液态渣层，当析晶温度高时液渣中就容易析出黄长石、枪晶石等高熔点晶体，从而影响保护渣润滑性能。同时在固态渣膜中析出大量晶体质改变了渣膜热量传递的热阻；碱度对析晶率由明显的影响，随着碱度的提高，保护渣的析晶率也有明显的提升。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部
分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车热成型钢专用连铸结晶器功能保护材料，其特征在于，包括按以下质量百分比计的原料：预熔料60.0
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66.0%、碳酸锂1.8
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3.2%、轻烧白碱4.5
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8.5%、膨润土1.0
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3.0%、高萤石粉4.4
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6.4%、高铝土1.0
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3.0%、冰晶石3.0
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5.0%、氟化钠2.5
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4.5%、钠长石1.0
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3.0%、粘结剂2.0
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4.0%、日本进口碳黑2.0
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4.0%、石墨碳2.1
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4.1%。2.如权利要求1所述的汽车热成型钢专用连铸结晶器功能保护材料，其特征在于，所述保护材料的保护渣中二元碱度CaO/SiO...

【专利技术属性】
技术研发人员：周彬，范李飞，余海洋，张克，
申请(专利权)人：西峡县西保冶金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：