本发明属于炼钢，具体涉及一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料。
背景技术：
1、目前世界上已投入工业生产的簿板连铸连轧技术主要有csp、isp、qsp、ftsr、conroll、tsp、esp、mccr多种工艺类型。其中，csp工艺是目前该类技术中最早、最成熟且产线最多的工艺。经过近些年的发展，薄板坯连铸连轧技术以“绿色、高效、可持续发展”的独特优势成为了钢铁制造的核心技术之一。
2、近些年，国家通过一系列的政策措施，积极推动新能源汽车的生产和消费，以促进经济可持续发展和环境保护，这些政策对于新能源汽车产业的发展起到了重要的推动作用。新能源汽车用csp高强钢的推动既符合未来新能源汽车发展前景，又能够在“绿色、高效、可持续发展”的独特优势下降低生产成本，提高市场竞争优势。
3、常规连铸工艺在生产新能源汽车用csp高强钢钢种时，拉速慢，生产环境稳定，但产出率低，生产流程较长，不符合可持续发展目标。该品种在csp产线生产中，受到连铸拉速快、生产规格薄的特点限制，容易出现裂纹、热流不稳定、粘结漏钢等情况，极大制约了新型新能源汽车用csp高强钢的生产顺行。在csp生产中，采用性能合理的创新型保护材料将能够弥补csp生产工艺带来的容易出现裂纹、热流不稳定、粘结漏钢问题。
4、高强钢在连铸过程中由于其特殊的物理和化学性质，面临着一些挑战。高强钢在1250℃以上均为零塑性区，很小应变将导致凝固前沿开裂；铸坯在1050℃~1250℃范围内塑形同样较差，裂纹倾向性较大。高拉速生产可能导致铸坯与结晶器之间的传热和凝固不均匀，特别是在铸坯宽度中心区域，坯壳可能更薄，这增加了应力差值和铸坯开裂的风险。由于高强钢的连铸浇铸温度较低，对保护渣的熔化温度有特别的要求，保护渣需要在较低的温度下就能熔化，以形成有效的保护层，防止铸坯表面氧化和裂纹的产生。高强钢的弯月面温度较低，对保护渣的熔化和形成稳定的液渣层提出了更高的要求，这需要精确控制浇铸温度和保护渣的性能，以确保连续浇铸过程中液渣层的稳定性和均匀性。此外，高强钢连铸过程中，对复合配碳和助熔剂的控制要求较高，以确保钢水的流动性和铸坯的质量。
5、公开号为cn111347021 a的专利文献公开了一种esp高碳钢专用连铸结晶器功能保护材料，其化学成分及重量百分比为：sio225-33%，cao 25-33%，al2o32-6%，fe2o3≤1.5%，mgo 2-6%，f- 8-14%，k2o+na2o 3-8%，mno 0.5-3.5%，li2o 1.5-4.5% 游离碳 3-7%，余量为微量元素。该发明材料专用于esp高碳钢，在结晶器内能合适铺展，无烧结、结团现象发生；熔化均匀，达到了稳定的三层结构；液渣层厚度为7~11mm；每吨钢渣耗量为0.18~0.35kg；所浇注铸坯表面、皮下及内部质量良好。但是，该保护渣形成的液渣层偏薄，高拉速下存在粘结漏钢情况；该保护渣不适用于csp高强钢。
6、公开号为cn106735023a的专利文献公开了一种高氧搪瓷钢专用连铸结晶器功能保护材料，涉及冶金辅料，由如下重量百分比的原料制成：预熔料55.0~62.5%、碳酸锂4~6%、轻烧白碱4~6%、膨润土1~3%、萤石粉8~10%、高铝土1~4%、冰晶石4~6%、氟化钠3~5%、钠长石2~4%、细玻璃粉2~4%、进口碳黑0~2%、石墨0~2%，各原料含量之和为100%。该保护渣在csp连铸中三层结构不稳定，性能浮动大，渣膜流入不均匀，容易出现夹渣、漏钢等现象，也不适用于csp高强钢。
7、目前亟需设计并开发一款新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，以填补市场空白，促进冶金行业的进一步发展，积极促进产品品质及生产稳定性，为客户创造更高的经济价值和品牌价值。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，以改善其夹渣和裂纹等缺陷，提升铸坯表面质量。
2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
3、一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，由如下重量百分含量的原料制成：预熔料：41-51%、轻烧白碱：7.0-10%、萤石粉：12-16%、氟化钠：9.0-13%、方解石：8.5-12%、碳酸锂：0.5-3.5%、炭黑：0.5-5%、石墨碳：0.5-5%、木质素磺酸钙：0.1%-3.2%。
4、可选的，所述预熔料中化学成分的重量百分比含量为：sio249-53%、cao 17.0-21.0%、al2o35.1-8.5%、fe2o3≤2.5%、r2o≤2.0%、f-≤1.5%、mgo 7.5-11.5%，余量为微量元素，其中，r2o=k2o+na2o，烧失量≤2.5%。
5、可选的，所述一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料由如下重量百分含量的原料制成：预熔料：46.0%、轻烧白碱：9.0%、萤石粉：14.0%、氟化钠：11.0%、方解石：10.0%、碳酸锂：2.0%、炭黑：2.5%、石墨碳：3.0%、木质素磺酸钙：2.5%。
6、可选的，所述一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，其化学成分的重量百分比为：sio222.5-26.5%、cao 21.5-25.5%、al2o31.5-5.5%、r2o 11.5-15.5%、f-9.0-13.0%、mgo2.5-6.5%，li2o 0.5-2.5%，游离碳4.0-6.0%，其中，r2o=k2o+na2o，余量为微量元素和挥发分。
7、可选的，所述一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料的二元碱度为0.85-1.05。
8、可选的，所述一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料的半球点为900-1000℃。
9、可选的，所述一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料在1300℃下的粘度为0.065-0.105pa•s。
10、可选的，所述萤石粉中caf2的含量≥97%，所述氟化钠中naf的含量≥98.5%，所述轻烧白碱中na2co3的含量≥98%。
11、高强钢csp（compact strip production，紧凑带钢生产）簿板连铸连轧技术是一种先进的钢铁制造工艺，通过简化生产流程、提高生产效率，达到节能减排和提升产品质量的目的。csp技术将传统的铸造、加热、轧制等工序融为一体，与传统的板坯连铸相比，csp技术可以生产更薄的铸坯，产品厚度范围从0.8mm到12mm，能够生产高强度钢、深冲用钢以及硅钢等多种产品。为适应高强钢csp连铸工艺的特性，保护渣材料需要进行针对性的设计与优化。
12、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
13、本发明保护渣由预熔料、轻烧白碱、萤石粉、氟化钠、方解石、碳酸锂、炭黑、石墨碳和木质素磺酸钙以特定比例配制而成，其中：所用预熔料熔化均匀性较好，绝热保温效果和环保性能优越，其熔化性能、流动性、在结晶器内的铺展性较优于常规生料基料的应用，有更低的烧失和挥发；加入适量的碳酸锂和轻烧白碱，利用结晶器内钢液的放热量，使其吸热分解，降低保护渣的熔化速度；加入适量的方解石，利用结晶器内钢液的放热量，使方解石吸热分解，利用其较高的分解温度（898.6℃），在渣层下部阶段性分解，利用挥发的co2突破渣面，将钢液的热量伴随co2溢出带向渣面，促进保护渣高拉速、低温浇铸下熔化均匀，提升了液渣层厚度，解决因为液渣不稳定导致的粘结问题；加入适量的炭黑、石墨碳和木质素磺酸钙，木质素磺酸钙先于炭黑和石墨碳燃烧并放出气体，减少了炭黑和石墨碳的消耗，同时木质素磺酸钙燃烧后的残渣与炭黑和石墨碳共同防止基料形成烧结块和产生渣条，可以控制保护渣的熔化速度，同时抑制铸坯增碳，保持熔渣层厚度稳定，改善铸坯质量。由此，本发明保护渣能够在高强钢的csp连铸过程中发挥其基本的作用，包括防止二次氧化、绝热保温、润滑、控制传热及吸收夹杂物的作用，保证了csp连铸的质量及其生产效率。
14、本发明保护渣的化学组成为：sio222.5-26.5%、cao 21.5-25.5%、al2o31.5-5.5%、r2o 11.5-15.5%、f-9.0-13.0%、mgo 2.5-6.5%，li2o 0.5-2.5%，游离碳4.0-6.0%，其中，r2o=k2o+na2o，余量为微量元素，各化学成分之间形成复合硅酸盐结构，si-o四面体通过共用两个角连接形成长链，在此硅酸盐熔体中加入特定量的mgo、cao、na2o、f-二价或一价碱金属氧化物和氟化物时，si-o四面体网络结构会受到破坏，链的变形阻力因断口增多而减小，从而降低了保护渣析晶温度，提高表面张力；粘温曲线由1300℃条件下降温过程中趋势平缓，渣膜析晶凝固缓慢，渣膜润滑过程中摩擦力较低，既减少由于摩擦力偏大引起的坯壳擦痕，又减少浇铸过程中产生的漏钢现象；表面张力高，极好地稳定了结晶器液面，拉开钢液弯月面与富碳层和半熔层的距离，显著降低铸坯夹渣和增碳几率。
15、本发明保护渣的二元碱度(cao/sio2)为0.85-1.05，控制合适，具有良好的润滑效果，而且控制了保护渣析晶率，增加渣膜热阻，达到铸坯缓冷效果，减少裂纹产生；保护渣的半球点温度为900-1000℃，增加了液渣层厚度，进而提高了保护渣流入的通道压力，促进保护渣均匀流入结晶器，使坯壳均匀生长，减轻纵裂纹倾向；保护渣在1300℃下的粘度为0.065-0.105pa•s，粘度降低，使csp连铸结晶器上部铸坯凝固坯壳表面的渣膜处于稳定流动性状态，减小振痕深度和振痕波谷的夹渣，减少熔渣对振痕的附着力，改善铸坯质量，也保证了csp高强钢高拉速下液渣的流动性，促进渣膜稳定及消耗量的提升。
16、本发明通过优化保护渣的原料组成及其化学成分，稳定保护渣性能，显著降低csp高强钢连铸坯表面的裂纹比例，避免粘结漏钢现象发生，明显改善csp高强钢铸坯表面质量。
1.一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，其特征在于：由如下重量百分含量的原料制成：预熔料：41-51%、轻烧白碱：7.0-10%、萤石粉：12-16%、氟化钠：9.0-13%、方解石：8.5-12%、碳酸锂：0.5-3.5%、炭黑：0.5-5%、石墨碳：0.5-5%、木质素磺酸钙：0.1%-3.2%。
2.如权利要求1所述的一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，其特征在于：所述预熔料中化学成分的重量百分比含量为：sio249-53%、cao 17.0-21.0%、al2o35.1-8.5%、fe2o3≤2.5%、r2o≤2.0%、f-≤1.5%、mgo 7.5-11.5%，余量为微量元素，其中，r2o=k2o+na2o，烧失量≤2.5%。
3.如权利要求2所述的一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，其特征在于：由如下重量百分含量的原料制成：预熔料：46.0%、轻烧白碱：9.0%、萤石粉：14.0%、氟化钠：11.0%、方解石：10.0%、碳酸锂：2.0%、炭黑：2.5%、石墨碳：3.0%、木质素磺酸钙：2.5%。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，其特征在于：其化学成分的重量百分比为：sio222.5-26.5%、cao 21.5-25.5%、al2o31.5-5.5%、r2o11.5-15.5%、f- 9.0-13.0%、mgo 2.5-6.5%，li2o 0.5-2.5%，游离碳4.0-6.0%，其中，r2o=k2o+na2o，余量为微量元素和挥发分。
5.如权利要求4所述的一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，其特征在于：二元碱度为0.85-1.05。
6.如权利要求5所述的一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，其特征在于：半球点为900-1000℃。
7.如权利要求6所述的一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，其特征在于：1300℃下的粘度为0.065-0.105pa•s。
8.如权利要求7所述的一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，其特征在于：所述萤石粉中caf2的含量≥97%。
9.如权利要求8所述的一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，其特征在于：所述氟化钠中naf的含量≥98.5%。
10.如权利要求9所述的一种新能源汽车用csp高强钢专用保护材料，其特征在于：所述轻烧白碱中na2co3的含量≥98%。
