CN101992283A

CN101992283A - 一种防止包晶钢连铸坯产生裂纹的方法

Info

Publication number: CN101992283A
Application number: CN2009100131308A
Authority: CN
Inventors: 张维维; 赵成林; 李德刚; 吕春风; 王丽娟; 李广帮
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2011-03-30

Abstract

本发明公开一种防止包晶钢连铸坯产生裂纹的方法。包括利用连铸机连铸，其特征在于：连铸过程中，采用碱度为1.3～1.5、粘度为1300℃时0.03～0.07Pa·s的保护渣；结晶器采取正弦振动，振频150～198min^-1，振幅5.0～8.0mm；将结晶器水量减少5％～10％。本方法有效的解决了包晶钢连铸坯表面裂纹的问题，改善铸坯质量，减少了铸坯清理数量和废品数量。

Description

一种防止包晶钢连铸坯产生裂纹的方法

技术领域

本发明属于连铸技术领域提高铸坯质量的方法，特别涉及一种防止包晶钢连铸坯产生裂纹的方法。

背景技术

含碳在0.08％～0.17％的钢称为包晶钢，此类钢在连铸过程中非常容易生成裂纹。包晶钢裂纹敏感主要原因有：

包晶钢凝固时处于包晶区(L+δ→γ)，发生δ_Fe→γ_Fe相变，产生较大的体积收缩(0.38％)。凝固坯壳与结晶器铜板脱离形成气隙，降低了坯壳向结晶器的传热速率，坯壳会变薄，在表面形成凹陷。由于坯壳厚度不均匀，在热应力、摩擦力、钢水静压力等作用下，在凝固坯壳最薄弱处应力集中而产生裂纹。坯壳表面的凹陷越深，坯壳厚度的不均匀性就越严重，裂纹出现机率越大；包晶钢在连铸过程中，铸态钢的奥氏体晶粒粗大，连铸坯塑性降低，产生表面裂纹的倾向增加。

包晶钢连铸坯在结晶器内形成微小裂纹后，在二冷区和矫直段扩展。连铸坯表面出现较深、较长的裂纹后，需要后期人工火焰清理，严重时成品板表面出现裂纹，产生废品。

现有技术采用的工艺方法是在二次冷却时采用弱冷制度避免裂纹的扩大化，但这会造成二冷区铸坯坯壳生长减慢及坯壳表面温度相对较高，而这两点又是加剧铸坯鼓肚倾向的因素。

还有采取降低拉速、增大二冷水量来增加坯壳厚度、降低铸坯表面温度的办法来降低包晶钢产生裂纹的倾向。但降低拉速会降低生产效率，同时铸坯温度过低必然导致低温矫直从而引起铸坯表面的矫直横裂纹。

因此，在实际生产中国内外目前倾向于采用高碱度(1.20左右)的结晶态保护渣，达到减缓传热和减少裂纹的目的。但是，当保护渣碱度过高时，要保证保护渣均匀地填充进铸坯与结晶器间的空隙变得非常重要和困难，同时过高额结晶率易恶化铸坯润滑状况，导致铸坯粘结和漏钢，使连铸生产被迫重新采用降低拉坯速度的技术路线。如何协调好玻璃体和结晶体的比例，同时实现缓冷和润滑，这在国内外许多连铸生产中都还没有得到妥善解决。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供了一种浇铸包晶钢时防止连铸坯表面出现裂纹的方法。

本发明采用调整保护渣性能(提高碱度、调整粘度)、适当减小结晶器的冷却水流量来防止包晶钢连铸坯表面出现裂纹。

同时由于提高保护渣碱度后，降低了保护渣的润滑作用，使铸坯和结晶器之间的摩擦力增大，因此采用高振频、小振幅的振动方式以缩短结晶器正弦振动的负滑脱时间，从而减小结晶器摩擦力。

本发明通过下述技术方案予以实现：

在连铸过程中，采用碱度为1.3～1.5、粘度为1300℃时0.03～0.07Pa·s的保护渣。

保护渣的粘度通过经验公式加以确定：

0.1≤η_(1300℃)·v≤0.35

其中：η-1300℃下的粘度值/Pa·s；

v-铸机拉速/(m/min)。

结晶器采取正弦振动，振频150～198min^-1，振幅5.0～8.0mm；

正弦振动的负滑脱时间计算公式为：

t_{N} = \frac{60}{πf \cdot \arccos (\frac{v}{2 πAf})}

其中f-振频，/min；

A-振幅，mm；

v-拉速，m/min；

负滑脱时间0.05～0.20s。

连铸机结晶器冷却水量为：将结晶器水量减少5％～10％，结晶器宽边水流密度4200～4600l/min；结晶器窄边水流密度为330～350l/min。

以上方法的运用有效的解决了包晶钢连铸坯表面裂纹的问题，改善铸坯质量，减少了铸坯清理数量和废品数量。使包晶钢连铸速率由原来的0.8～1.5m/min，提高到了2.0～2.4m/min，实现了包晶钢高拉速连铸，提高了生产效率，具有显著的经济效益。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：

实施例1

本实施例采用的保护渣成分和物理性质见表1和表2。

表1实施例1保护渣成分和物性(wt％)

表2实施例1保护渣物性

工艺参数：拉速：2.2m/min；铸坯规格：1050*135mm；结晶器宽边水流密度4300l/min；结晶器窄边水流密度330l/min；结晶器采取正弦振动：振幅为6.5mm，振频为196min^-1，负滑脱时间0.075s。

采用实施例1的连铸方法生产的铸坯表面未发现明显裂纹。

实施例2

本实施例采用的保护渣成分和物理性质见表3和表4。

表3实施例2保护渣成分(wt％)

表4实施例2保护渣物性

工艺参数：拉速：2.1m/min；铸坯规格：1050*135mm；结晶器宽边水流密度4400l/min；结晶器窄边水流密度340l/min；结晶器采取正弦振动：振幅为7.4mm，振频为189min^-1，负滑脱时间0.16s。

采用实施例2的连铸方法生产的铸坯表面未发现明显裂纹。

实施例3

本实施例采用的保护渣成分和物理性质见表5和表6。

表5实施例3保护渣成分(wt％)

表6实施例3保护渣物性

工艺参数：拉速：2.4m/min；铸坯规格：1050*135mm；结晶器宽边水流密度4500l/min；结晶器窄边水流密度350l/min；结晶器采取正弦振动：振幅为8.0mm，振频为150min^-1，负滑脱时间0.10s。

采用实施例3的连铸方法生产的铸坯表面未发现明显裂纹。

各实施例中包晶钢的下线清理率如表7所示，从原来的3％减小到1％左右。

表7实施例下线清理率

Claims

1.一种防止包晶钢连铸坯产生裂纹的方法，包括利用连铸机连铸，其特征在于：连铸过程中，采用碱度为1.3～1.5、粘度为1300℃时0.03～0.07Pa·s的保护渣；结晶器采取正弦振动，振频150～198min^-1，振幅5.0～8.0mm；将结晶器水量减少5％～10％。

2.根据权利要求1所述的防止包晶钢连铸坯产生裂纹方法，其特征在于：所述的结晶器宽边水流密度4200～4600l/min；结晶器窄边水流密度为330～350l/min。

3.根据权利要求1所述的防止包晶钢连铸坯产生裂纹方法，其特征在于：所述的结晶器正弦振动的负滑脱时间0.05～0.20s。

4.根据权利要求1所述的防止包晶钢连铸坯产生裂纹方法，其特征在于：所述的连铸机连铸速率为2.0～2.4m/min。