CN105414505A

CN105414505A - 一种汽车板csp薄板坯专用保护渣

Info

Publication number: CN105414505A
Application number: CN201510950251.0A
Authority: CN
Inventors: 李伟锋; 李书成; 范李飞; 宋志刚; 余海洋
Original assignee: HENAN XIBAO METALLURGY METERIALS GROUP CO Ltd
Current assignee: HENAN XIBAO METALLURGY METERIALS GROUP CO Ltd
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2016-03-23

Abstract

本发明公开了一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，包括以下质量百分含量的原料：预熔料65.0%～75.0%、细玻璃粉5.0%～9.0%、碳酸锰2.0%～4.0%、萤石10.0%～13.0%、碳酸锂1.0%～2.0%、氟化钠2.0%～4.0%、冰晶石2.0%～4.0%、炭黑1.0%～2.0%。本发明一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，有效的平衡了熔渣的中夹杂物，改善了保护渣的玻璃化特性、熔化均匀性；利用进口炭黑优良的骨架效应，对保护渣熔化速度及熔融结构进行控制，能够实现液渣均匀、迅速、适量地流入坯壳与结晶器的间隙，改善钢坯质量。

Description

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣

技术领域

本发明涉及一种连铸工艺中使用的辅助材料，尤其是涉及一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣。

背景技术

随着市场经济的发展和人民物质生活不断上涨,我国汽车市场不断发展，对汽车板的需求量和性能要求也不断提高。汽车板必须具有高强度、高韧性、抗疲劳、抗层状撕裂、良好的焊接性、耐腐蚀以及好的冷加工性等性能。CSP是薄板坯连铸连轧技术之一，具有流程紧凑、投资少、能耗低等优势，其中连铸结晶器保护渣对铸坯质量及连铸工艺顺利进行发挥着不可替代的作用。

公开号为CN103551537A的中国专利申请公布了汽车板连铸用超低碳钢、低碳钢结晶器保护渣及其制备方法，该发明提供了一种汽车板连铸用超低碳钢、低碳钢结晶器保护渣，以重量百分比计，其化学组成为：27%<CaO<33%，30%<SiO₂<36%，30%<Al₂O₃+MgO<14%，Fe₂O₃<3%，3%<F^-<8%，7%<R₂O<12%，0.5%<C<3%，余量为杂质；公开号为CN104707959A的中国专利申请公布了一种汽车板用连铸保护渣，由基体和相对于基体总质量1%～2%的炭质材料混合而成；所述的基体成分按照质量百分比为：Na₂O≤0.25%，MgO0.5%～4.5%，Fe₂O₃0.3%～1.0%，Al₂O₃5.0%～25.0%，Li₂O0.5%～6.5%，BaO0～16%，F5～9%，SiO₂20%～40%。但是上述保护渣用于汽车板薄坯浇铸时，并不能有效减少钢水中夹杂物与熔渣结合恶化渣子的原始性能，使得钢坯表面质量差、折痕深、出现凹陷等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，改善保护渣玻璃化特性，提高保护渣的润滑能力，改善钢坯表面质量。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料65.0%～75.0%、细玻璃粉5.0%～9.0%、碳酸锰2.0%～4.0%、萤石10.0%～13.0%、碳酸锂1.0%～2.0%、氟化钠2.0%～4.0%、冰晶石2.0%～4.0%、炭黑1.0%～2.0%。

优选地，一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料69.0%、细玻璃粉7.0%、碳酸锰3.0%、萤石11.5%、碳酸锂2%、氟化钠3.0%、冰晶石3.0%、炭黑1.5%。

优选地，一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，所述的预熔料的化学成分及质量百分含量为：SiO₂27.0%～32.0%、CaO39.0%～45.0%、R₂O6.5%～10.5%、F^-5.5%～8.5%、MgO5.0～12.0%，其中R为碱金属元素。

优选地，一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，所述的R₂O是Na₂O、K₂O中的一种或两种。

优选地，一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，其化学成分及质量百分含量为：SiO₂30.0%～37.0%、CaO25.0%～30.0%、Al₂O₃8.0%～14.0%、Na₂O3.5～5.5%、F^-6.0%～9.0%、Mn3.0%～4.0%、Fe₂O₃0.5%～4.0%、MgO4.0～10.0%、Li₂CO₃1.0%～3.0%。

优选地，一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，其化学成分及质量百分含量为：SiO₂33.5%、CaO27.0%、Al₂O₃11.0%、Na₂O4.5%、F^-7%、Mn4.0%、Fe₂O₃3.0%、MgO8.0%、Li₂CO₃2.0%。

优选地，一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，所述的汽车板CSP薄板坯专用保护渣的二元碱度（CaO/SiO₂）为0.80～1.10、1300℃粘度为0.2Pa·S～0.4Pa·S、熔点为1020℃～1100℃。

优选地，一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，所述的炭黑为进口炭黑。

本发明的有益效果是：

连铸保护渣是连铸保护渣是以CaO-SiO₂-Al₂O₃为基料，Na₂O、CaF₂等为溶剂，碳质组分为骨架材料的一种硅酸盐材料。连铸保护渣在连铸结晶器内发挥着防止钢液特别是弯月面的二次氧化、绝热保温、吸收夹杂物、均匀传热和改善铸坯润滑五方面的作用。本发明的本发明的一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，加入连铸工艺中，大幅提高钢坯的质量同时提高了铸坯效率，具体说有以下几点。

（1）本发明的一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，在保护渣中添加了适量的化学试剂碳酸锂，化学试剂碳酸锂的加入，有效的平衡了熔渣的中夹杂物，改善了保护渣的玻璃化特性、熔化均匀性，避免了保护渣吸收夹杂物后性能产生变化，影响保护渣的使用性能。

（2）本发明的一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，在保护渣中添加了1%～2%的进口炭黑，其吸碘值以及分散性优于国产炭黑，在保护渣生产过程中能够很好的分散到制浆过程中的矿物质中，起到保护渣中渣子的炭骨架分子。利用进口炭黑优良的骨架效应，对保护渣熔化速度及熔融结构进行控制，实现了液渣均匀、迅速、适量地流入坯壳与结晶器的间隙，改善钢坯质量。

（3）本发明的一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，连铸过程中，液渣厚度为10～12mm且分布均匀，减少了拉坯阻力，确保了钢坯均匀传热、均匀凝固，有效减少了钢坯表面裂纹的发生。

（4）本发明的一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，适当增加了R₂O含量，其中R为碱金属元素，这一改变显著降低了保护渣的粘度和熔点，解决了由于钢厂生产节奏增加，浇铸拉速提升而带来的铸坯表面质量变差、出现折痕、凹陷、粘结率增加的等技术问题。

具体实施方式

实施例1

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料67.0%、细玻璃粉9.0%、碳酸锰4.0%、萤石10.0%、氟化钠4.0%、冰晶石3.0%、碳酸锂1.0%、炭黑2.0%，其中预熔料的化学成分及质量百分含量为：SiO₂27.0%、CaO45.0%、Na₂O7.5%、F^-8.5%、MgO12.0%。该汽车板CSP薄板坯专用保护渣的化学成分及质量百分含量为SiO₂30.0%、CaO30.0%、Al₂O₃9.0%、Na₂O5.5%、F^-9.0%、Mn3.0%、Fe₂O₃0.5%、MgO10.0%、Li₂CO₃3.0%。

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣的制备方法为：按比例称取预熔料、细玻璃粉、碳酸锰、萤石、氟化钠、冰晶石、碳酸锂、炭黑，所有原料粉碎至100目，在200℃下烘干，混合均匀后在1400℃下预熔，冷却后研磨至颗粒直径为1微米的磨粉料，磨粉料通入喷雾造粒塔内制成空心颗粒，制得该保护渣，其粒度为300目。

实施例2

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料65.0%、细玻璃粉9.0%、碳酸锰2.0%、萤石13.0%、氟化钠4.0%、冰晶石2.0%、碳酸锂3.0%、炭黑2.0%，其中预熔料的化学成分及质量百分含量为：SiO₂28.0%、CaO44.0%、Na₂O8.5%、F^-7.5%、MgO12.0%。该汽车板CSP薄板坯专用保护渣的化学成分及质量百分含量为SiO₂37.0%、CaO25.0%、Al₂O₃14.0%、Na₂O3.5%、F^-6.0%、Mn4.0%、Fe₂O₃4.0%、MgO5.5%、Li₂CO₃1.0%。

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣的制备方法为：按比例称取预熔料、细玻璃粉、碳酸锰、萤石、氟化钠、冰晶石、碳酸锂、炭黑，所有原料粉碎至150目，在150℃下烘干，混合均匀后在1500℃下预熔，冷却后研磨至颗粒直径为1微米的磨粉料，磨粉料通入喷雾造粒塔内制成空心颗粒，制得该保护渣，其粒度为350目。

实施例3

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料69.0%、细玻璃粉7.0%、碳酸锰4.0%、萤石12.0%、氟化钠3.0%、冰晶石2.0%、碳酸锂2.0%、炭黑1.0%，其中预熔料的化学成分及质量百分含量为：SiO₂32.0%、CaO42.0%、Na₂O6.5%、K₂O4.0%、F^-6.5%、MgO9.0%。该汽车板CSP薄板坯专用保护渣的化学成分及质量百分含量为SiO₂36.0%、CaO28.0%、Al₂O₃8.0%、Na₂O3.5%、F^-6.0%、Mn3.0%、Fe₂O₃3.5%、MgO9.0%、Li₂CO₃3.0%。

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣的制备方法为：按比例称取预熔料、细玻璃粉、碳酸锰、萤石、氟化钠、冰晶石、碳酸锂、炭黑，所有原料粉碎至150目，在250℃下烘干，混合均匀后在1300℃下预熔，冷却后研磨至颗粒直径为1微米的磨粉料，磨粉料通入喷雾造粒塔内制成空心颗粒，制得该保护渣，其粒度为250目。

实施例4

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料70.0%、细玻璃粉8.0%、碳酸锰3.0%、萤石11.0%、氟化钠3.0%、冰晶石2.0%、碳酸锂2.0%、炭黑1.0%，其中预熔料的化学成分及质量百分含量为：SiO₂30.0%、CaO39.0%、K₂O10.5%、F^-8.5%、MgO12.0%。该汽车板CSP薄板坯专用保护渣的化学成分及质量百分含量为SiO₂33.5%、CaO27.0%、Al₂O₃11.0%、Na₂O4.5%、F^-7.0%、Mn4.0%、Fe₂O₃3.0%、MgO8.0%、Li₂CO₃2.0%。

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣的制备方法为：按比例称取预熔料、细玻璃粉、碳酸锰、萤石、氟化钠、冰晶石、碳酸锂、炭黑，所有原料粉碎至100目，在200℃下烘干，混合均匀后在1500℃下预熔，冷却后研磨至颗粒直径为1微米的磨粉料，磨粉料通入喷雾造粒塔内制成空心颗粒，制得该保护渣，其粒度为250目。

实施例5

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料73.0%、细玻璃粉6.0%、碳酸锰2.0%、萤石12.0%、氟化钠2.0%、冰晶石2.0%、碳酸锂1.0%、炭黑2.0%，其中预熔料的化学成分及质量百分含量为：SiO₂32.0%、CaO45.0%、K₂O6.5%、F^-5.5%、MgO11.0%。该汽车板CSP薄板坯专用保护渣的化学成分及质量百分含量为SiO₂31.0%、CaO29.0%、Al₂O₃13.0%、Na₂O5.5%、F^-9.0%、Mn4.0%、Fe₂O₃0.5%、MgO7.0%、Li₂CO₃1.0%。

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣的制备方法为：按比例称取预熔料、细玻璃粉、碳酸锰、萤石、氟化钠、冰晶石、碳酸锂、炭黑，所有原料粉碎至200目，在200℃下烘干，混合均匀后在1500℃下预熔，冷却后研磨至颗粒直径为1微米的磨粉料，磨粉料通入喷雾造粒塔内制成空心颗粒，制得该保护渣，其粒度为250目。

实施例6

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料75.0%、细玻璃粉5.0%、碳酸锰2.0%、萤石10.0%、氟化钠2.5%、冰晶石2.5%、碳酸锂1.5%、炭黑1.5%，其中预熔料的化学成分及质量百分含量为：SiO₂32.0%、CaO44.0%、Na₂O10.5%、F^-8.5%、MgO5.0%。该汽车板CSP薄板坯专用保护渣的化学成分及质量百分含量为SiO₂35.0%、CaO27.0%、Al₂O₃12.0%、Na₂O4.5%、F^-8.0%、Mn3.0%、Fe₂O₃2.5%、MgO6.0%、Li₂CO₃2.0%。

实施例7

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料70.0%、细玻璃粉7.0%、碳酸锰3.0%、萤石11.5%、氟化钠3.0%、冰晶石2.0%、碳酸锂2.0%、炭黑1.5%，其中预熔料的化学成分及质量百分含量为：SiO₂31.0%、CaO44.0%、Na₂O9.5%、F^-7.5%、MgO8.0%。该汽车板CSP薄板坯专用保护渣的化学成分及质量百分含量为SiO₂33.0%、CaO26.0%、Al₂O₃14.0%、Na₂O4.5%、F^-7.0%、Mn3.0%、Fe₂O₃2.5%、MgO8.0%、Li₂CO₃2.0%。

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣的制备方法为：按比例称取预熔料、细玻璃粉、碳酸锰、萤石、氟化钠、冰晶石、碳酸锂、炭黑，所有原料粉碎至100目，在300℃下烘干，混合均匀后在1300℃下预熔，冷却后研磨至颗粒直径为1微米的磨粉料，磨粉料通入喷雾造粒塔内制成空心颗粒，制得该保护渣，其粒度为300目。

实施例8

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料68.0%、细玻璃粉6.0%、碳酸锰3.0%、萤石13.0%、氟化钠3.0%、冰晶石3.0%、碳酸锂2.0%、炭黑2.0%，其中预熔料的化学成分及质量百分含量为：SiO231.0%、CaO45.0%、Na₂O4.5%、K₂O5.0%、F^-6.5%、MgO8.0%。该汽车板CSP薄板坯专用保护渣的化学成分及质量百分含量为SiO₂32.0%、CaO29.0%、Al₂O₃13.0%、Na₂O3.5%、F^-8.0%、Mn4.0%、Fe₂O₃3.5%、MgO4.0%、Li₂CO₃3.0%。

一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣的制备方法为：按比例称取预熔料、细玻璃粉、碳酸锰、萤石、氟化钠、冰晶石、碳酸锂、炭黑，所有原料粉碎至150目，在200℃下烘干，混合均匀后在1500℃下预熔，冷却后研磨至颗粒直径为1微米的磨粉料，磨粉料通入喷雾造粒塔内制成空心颗粒，制得该保护渣，其粒度为250目。

按照上述8个实施例制备的保护渣，分别对其进行测定，相关的性能如表1所示。

表1：实施例1-8制备的保护渣相关性能情况表

本发明的汽车板CSP薄板坯专用保护渣二元碱度为0.80～1.10,熔点为1020℃～1100℃，维持钢坯传热平衡的同时促进了夹杂物的吸收；1300℃时粘度为0.200Pa·S～0.40Pa·S，粘度减小，有效降低了保护渣液渣被卷入结晶器的概率。本发明的保护渣在实际浇铸过程中发现，保护渣在结晶器内能很好的铺展开，熔化均匀，渣面活跃，在钢坯拉速为4.7m/min～5.0m/min条件下，液渣厚度为10mm～12mm，每吨钢渣耗量为0.45Kg/t～0.60Kg/t，没有出现粘结漏钢现象，钢坯表面及皮下质量优良，无清理率达到98%以上。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，其特征在于：所述的专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料65.0%～75.0%、细玻璃粉5.0%～9.0%、碳酸锰2.0%～4.0%、萤石10.0%～13.0%、碳酸锂1.0%～2.0%、氟化钠2.0%～4.0%、冰晶石2.0%～4.0%、炭黑1.0%～2.0%。

2.根据权利要求1所述一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，其特征在于：所述的专用保护渣，按照质量百分计，由以下原料制成：预熔料69.0%、细玻璃粉7.0%、碳酸锰3.0%、萤石11.5%、碳酸锂2%、氟化钠3.0%、冰晶石3.0%、炭黑1.5%。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，其特征在于：所述的预熔料的化学成分及质量百分含量为：SiO₂27.0%～32.0%、CaO39.0%～45.0%、R₂O6.5%～10.5%、F^-5.5%～8.5%、MgO5.0～12.0%，其中R为碱金属元素。

4.根据权利要求3所述的一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，其特征在于：所述的R₂O是Na₂O、K₂O中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，其特征在于：所述的汽车板CSP薄板坯专用保护渣的化学成分及质量百分含量为：SiO₂30.0%～37.0%、CaO25.0%～30.0%、Al₂O₃8.0%～14.0%、Na₂O3.5～5.5%、F^-6.0%～9.0%、Mn3.0%～4.0%、Fe₂O₃0.5%～4.0%、MgO4.0～10.0%、Li₂CO₃1.0%～3.0%。

6.根据权利要求5所述的一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，其特征在于：所述的汽车板CSP薄板坯专用保护渣的化学成分及质量百分含量为：SiO₂33.5%、CaO27.0%、Al₂O₃11.0%、Na₂O4.5%、F^-7.0%、Mn4.0%、Fe₂O₃3.0%、MgO8.0%、Li₂CO₃2.0%。

7.根据权利要求1所述的一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，其特征在于：所述的汽车板CSP薄板坯专用保护渣的二元碱度（CaO/SiO₂）为0.80～1.10、1300℃粘度为0.2Pa·S～0.4Pa·S、熔点为1020℃～1100℃。

8.根据权利要求1所述的一种汽车板CSP薄板坯专用保护渣，其特征在于：所述的炭黑为进口炭黑。