CN102310178A - 一种解决铸坯中心偏析的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种解决连铸坯中心偏析的方法，该方法包括一些措施：1、钢水过热度控制，2、上钢S含量控制；3、连铸结晶器喂丝控制；4、连铸拉速控制；5、连铸二冷制度控制；6、铸坯堆冷控制。根据铸坯中心偏析的形成机理，对连铸拉速、中包浇注钢水过热度、铸机开口度进行优化，同时采用向结晶器内添加成核剂，二冷段采用电磁搅拌和凝固末端轻压下，改善铸坯凝固过程中由于选分结晶的原因，富集溶质元素钢液被封闭而不能与其它液体交换而形成C、S、Mn等元素的中心偏析。

Description

一种解决铸坯中心偏析的方法

技术领域

本发明涉及一种解决连铸坯中心偏析的方法，以防止铸坯中心偏析在轧制后出现钢板分层或探伤不合。

背景技术

随着连铸技术的发展，连铸生产的钢种逐步多样化，但目前影响连铸坯质量提高的中心偏析缺陷一直是困扰着连铸技术发展的主要瓶颈。如船板钢的生产，要求铸坯中心偏析尽可能小，以防止钢板拉伸试样断口出现拉裂或分层现象；管线钢生产，要求铸坯中心偏析尽可能小，以防止落锤性能不合；Z向钢生产，要求铸坯中心偏析尽可能小，以防止厚度拉伸性能不合格等等。因此，连铸技术的发展，必须对连铸坯中心偏析进行改善。

发明内容

为此，本发明提供一种解决连铸坯中心偏析的方法，以防止铸坯中心偏析在轧制后出现钢板分层或探伤不合。

本发明采取的技术方案是该方法包括一些措施：

（1）钢水过热度控制，根据不同钢种凝固特性制定不同的过热度控制标准：过热度范围℃：普碳系列钢≤25℃，低合金系列钢≤25℃，高层建筑系列钢、Z向系列、管线钢、船板钢、保探伤钢≤20℃，号钢、合金钢≤20℃；

（2）上钢S含量控制：针对LF精炼上钢炉次，成品S含量一律按照0.005%以下控制；针对氩站直上连铸炉次，要求入炉铁水必须进行脱硫，确保成品S含量力争控制在≤0.015%以下；同时，要求从氩站直上连铸炉次，结晶器浇钢过程中一律采取加喂稀土丝方法来改善铸坯中心S偏析程度；

（3）连铸结晶器喂丝控制：从LF精炼上钢生产的船板钢、Z向系列钢、管线钢、高层建筑用钢，采取向结晶器加喂稀土丝方法或加喂钛丝、钙丝来降低结晶器钢水温度，提高铸坯内部结晶核心，提高等轴晶含量，达到减轻该类别钢中心偏析目的；同时，进一步改善钢水中硫化物向铸坯中心偏析的程度；号钢、合金钢生产时，可采取向结晶器加喂Fe-C丝来提高铸坯内部形核点，提高等轴晶含量，达到减轻中心偏析目的；

（4）连铸拉速控制：浇注高层建筑用钢、Z向系列钢、船板钢、管线钢等质量要求高的钢种时，采取低拉速浇注，具体可按照0.65-0.675m/min控制，以确保末端冷却强度，改善内在质量；

（5）连铸二冷制度控制：确保低合金系列及普碳钢含微合金化钢种矫直时铸坯表面温度大于950℃，防止低温矫直表面裂纹的产生；采取铸坯前弱后强的冷却制度；在保证铸坯表面良好冷却的条件下，把凝固末段辊子辊身冷却水加大，防止辊子受热变形；

（6）铸坯堆冷控制：对质量要求高的Z向系列钢、船板钢、管线钢及薄规格含Mn量高的钢板，铸坯切割下线后严格执行堆冷时间不低于48h工艺，以减轻铸坯中心C、P、S偏析，改善Mn在枝晶间偏析，降低轧后钢板带状组织，提高轧后钢板内在质量。

二冷电磁搅拌，主要是通过电磁力的作用，强化铸坯液相穴中钢水的运动，改善钢水凝固过程中流动、传热和迁移，折断柱状晶晶稍，抑制柱状晶继续生长，提高等轴晶含量，改善铸坯中心偏析发生机率。

针对在生产过程中存在连铸扇形段和拉矫段辊子液压失控导致开口度异常的现象，对正常铸机开口度精度的控制带来不利，为杜绝因扇形段、拉矫段辊子液压失压导致开口度发生异常，在扇形段和拉矫段安装液压传感器，实现在线监测各段、辊压力变化情况，防止铸坯内在质量恶化。

为避免铸坯凝固末端辊子发生挠曲变性及辊间距过大带来的铸机开口度精度发生异常及铸坯鼓肚现象的发生，对二冷扇形段的5段到44#矫直辊进行辊径改造，具体可采取小辊径或双节棍替代现有粗棍或通辊，以避免末端辊距大或辊子刚度差导致铸坯发生鼓肚变形影响铸坯内在质量提高。

根据铸坯中心偏析的形成机理，对连铸拉速、中包浇注钢水过热度、铸机开口度进行优化，同时采用向结晶器内添加成核剂，二冷段采用电磁搅拌和凝固末端轻压下，改善铸坯凝固过程中由于选分结晶的原因，富集溶质元素钢液被封闭而不能与其它液体交换而形成C、S、Mn等元素的中心偏析。

具体实施方式

本发明所述解决铸坯中心偏析的方法包括一些措施：

（1）钢水过热度控制，根据不同钢种凝固特性制定不同的过热度控制标准：过热度范围℃：普碳系列钢≤25℃，低合金系列钢≤25℃，高层建筑系列钢、Z向系列、管线钢、船板钢、保探伤钢 ≤20℃     ，号钢、合金钢 ≤20℃；

（2）上钢S含量控制：针对LF精炼上钢炉次，成品S含量一律按照0.005%以下控制；针对氩站直上连铸炉次，要求入炉铁水必须进行脱硫，确保成品S含量力争控制在≤0.015%以下；同时，要求从氩站直上连铸炉次，结晶器浇钢过程中一律采取加喂稀土丝方法来改善铸坯中心S偏析程度；

（3）连铸结晶器喂丝控制：从LF精炼上钢生产的船板钢、Z向系列钢、管线钢、高层建筑用钢，采取向结晶器加喂稀土丝方法或加喂钛丝、钙丝来降低结晶器钢水温度，提高铸坯内部结晶核心，提高等轴晶含量，达到减轻该类别钢中心偏析目的；同时，进一步改善钢水中硫化物向铸坯中心偏析的程度；号钢、合金钢生产时，可采取向结晶器加喂Fe-C丝来提高铸坯内部形核点，提高等轴晶含量，达到减轻中心偏析目的；

（4）连铸拉速控制：浇注高层建筑用钢、Z向系列钢、船板钢、管线钢等质量要求高的钢种时，采取低拉速浇注，具体可按照0.65-0.675m/min控制，以确保末端冷却强度，改善内在质量；

（5）连铸二冷制度控制：确保低合金系列及普碳钢含微合金化钢种矫直时铸坯表面温度大于950℃，防止低温矫直表面裂纹的产生；采取铸坯前弱后强的冷却制度；在保证铸坯表面良好冷却的条件下，把凝固末段辊子辊身冷却水加大，防止辊子受热变形；

（6）铸坯堆冷控制：对质量要求高的Z向系列钢、船板钢、管线钢及薄规格含Mn量高的钢板，铸坯切割下线后严格执行堆冷时间不低于48h工艺，以减轻铸坯中心C、P、S偏析，改善Mn在枝晶间偏析，降低轧后钢板带状组织，提高轧后钢板内在质量。

二冷电磁搅拌，主要是通过电磁力的作用，强化铸坯液相穴中钢水的运动，改善钢水凝固过程中流动、传热和迁移，折断柱状晶晶稍，抑制柱状晶继续生长，提高等轴晶含量，改善铸坯中心偏析发生机率。

针对在生产过程中存在连铸扇形段和拉矫段辊子液压失控导致开口度异常的现象，对正常铸机开口度精度的控制带来不利，为杜绝因扇形段、拉矫段辊子液压失压导致开口度发生异常，在扇形段和拉矫段安装液压传感器，实现在线监测各段、辊压力变化情况，防止铸坯内在质量恶化。

为避免铸坯凝固末端辊子发生挠曲变性及辊间距过大带来的铸机开口度精度发生异常及铸坯鼓肚现象的发生，对二冷扇形段的5段到44#矫直辊进行辊径改造，具体可采取小辊径或双节棍替代现有粗棍或通辊，以避免末端辊距大或辊子刚度差导致铸坯发生鼓肚变形影响铸坯内在质量提高。

、工艺控制

（1）钢水过热度控制

钢种类别	过热度范围℃	目标过热度℃
			普碳系列钢	≤25℃	10-20℃
低合金系列钢	≤25℃	10-20℃
			高层建筑系列钢、Z向系列、管线钢、船板钢、保探伤钢	≤20℃	5-15℃
号钢、合金钢	≤20℃	10-20℃

（2）上钢S含量控制

A、针对LF精炼上钢炉次，成品S含量一律按照0.005%以下控制；

B、针对氩站直上连铸炉次，要求入炉铁水必须进行脱硫，确保成品S含量力争控制在≤0.015%以下；同时，要求从氩站直上连铸炉次，结晶器浇钢过程中一律采取加喂稀土丝方法来改善铸坯中心S偏析程度。

（3）连铸结晶器喂丝控制

A、从LF精炼上钢生产的船板钢、Z向系列钢、管线钢、高层建筑用钢，采取向结晶器加喂稀土丝方法（或加喂钛丝、钙丝）来降低结晶器钢水温度，提高铸坯内部结晶核心，提高等轴晶含量，达到减轻该类别钢中心偏析目的；同时，进一步改善钢水中硫化物向铸坯中心偏析的程度；

B、号钢、合金钢生产时，可采取向结晶器加喂Fe-C丝来提高铸坯内部形核点，提高等轴晶含量，达到减轻中心偏析目的。

（4）连铸拉速控制

浇注高层建筑用钢、Z向系列钢、船板钢、管线钢等质量要求高的钢种时，采取低拉速浇注，具体可按照0.65-0.675m/min控制，以确保末端冷却强度，改善内在质量。

（5）连铸二冷制度控制

根据铸机特点，凝固末端普遍存在辊径粗大、辊间距大的现象，且末端辊子表面质量差，尤其是辊子中心部位发生挠曲变形现象不同程度存在，因此，针对二冷制度需进行优化，具体优化原则：一是必须确保低合金系列及普碳钢含微合金化钢种矫直时铸坯表面温度大于950℃，防止低温矫直表面裂纹的产生；二是采取铸坯前弱后强的冷却制度，以此强化末端铸坯表面冷却强度；三是在保证铸坯表面良好冷却的条件下，把凝固末段辊子辊身冷却水加大，防止辊子受热变形；

（6）铸坯堆冷控制

对质量要求高的Z向系列钢、船板钢、管线钢及薄规格含Mn量高的钢板，铸坯切割下线后严格执行堆冷时间不低于48h工艺，以减轻铸坯中心C、P、S偏析，改善Mn在枝晶间偏析，降低轧后钢板带状组织，提高轧后钢板内在质量。

、设备优化

（1）二冷电搅搅拌装置投入使用

二冷电磁搅拌，主要是通过电磁力的作用，强化铸坯液相穴中钢水的运动，改善钢水凝固过程中流动、传热和迁移，折断柱状晶晶稍，抑制柱状晶继续生长，提高等轴晶含量，改善铸坯中心偏析发生机率。

（2）对扇形段各段和拉矫段辊子定点安装液压传感器

针对在生产过程中存在连铸扇形段和拉矫段辊子液压失控导致开口度异常的现象，对正常铸机开口度精度的控制带来不利，为杜绝因扇形段、拉矫段辊子液压失压导致开口度发生异常，在扇形段和拉矫段安装液压传感器，实现在线监测各段、辊压力变化情况，防止铸坯内在质量恶化。

（3）扇形段、拉矫段辊子改造

为避免铸坯凝固末端辊子发生挠曲变性及辊间距过大带来的铸机开口度精度发生异常及铸坯鼓肚现象的发生，对二冷扇形段的5段到44#矫直辊进行辊径改造，具体可采取小辊径或双节棍替代现有粗棍或通辊，以避免末端辊距大或辊子刚度差导致铸坯发生鼓肚变形影响铸坯内在质量提高。

（4）加强连铸扇形段、弧线段辊子定期校验力度，对辊子磨损严重、表面缺陷严重的扇形段或弧线段辊子必须进行更换，避免开口度异常影响铸坯内在质量。

Claims (1)

1.一种解决连铸坯中心偏析的方法，该方法包括一些措施：

（1）钢水过热度控制，根据不同钢种凝固特性制定不同的过热度控制标准：过热度范围℃：普碳系列钢≤25℃，低合金系列钢≤25℃，高层建筑系列钢、Z向系列、管线钢、船板钢、保探伤钢≤20℃，号钢、合金钢≤20℃；

（2）上钢S含量控制：针对LF精炼上钢炉次，成品S含量一律按照0.005%以下控制；针对氩站直上连铸炉次，要求入炉铁水必须进行脱硫，确保成品S含量力争控制在≤0.015%以下；同时，要求从氩站直上连铸炉次，结晶器浇钢过程中一律采取加喂稀土丝方法来改善铸坯中心S偏析程度；

（3）连铸结晶器喂丝控制：从LF精炼上钢生产的船板钢、Z向系列钢、管线钢、高层建筑用钢，采取向结晶器加喂稀土丝方法或加喂钛丝、钙丝来降低结晶器钢水温度，提高铸坯内部结晶核心，提高等轴晶含量，达到减轻该类别钢中心偏析目的；同时，进一步改善钢水中硫化物向铸坯中心偏析的程度；号钢、合金钢生产时，可采取向结晶器加喂Fe-C丝来提高铸坯内部形核点，提高等轴晶含量，达到减轻中心偏析目的；

（4）连铸拉速控制：浇注高层建筑用钢、Z向系列钢、船板钢、管线钢等质量要求高的钢种时，采取低拉速浇注，具体可按照0.65-0.675m/min控制，以确保末端冷却强度，改善内在质量；

（5）连铸二冷制度控制：确保低合金系列及普碳钢含微合金化钢种矫直时铸坯表面温度大于950℃，防止低温矫直表面裂纹的产生；采取铸坯前弱后强的冷却制度；在保证铸坯表面良好冷却的条件下，把凝固末段辊子辊身冷却水加大，防止辊子受热变形；

（6）铸坯堆冷控制：对质量要求高的Z向系列钢、船板钢、管线钢及薄规格含Mn量高的钢板，铸坯切割下线后严格执行堆冷时间不低于48h工艺，以减轻铸坯中心C、P、S偏析，改善Mn在枝晶间偏析，降低轧后钢板带状组织，提高轧后钢板内在质量。