CN102825236B - 一种消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法，包含：转炉冶炼采用全程吹氩模式；在精炼中，在完成其它合金成分和温度的调整后，最后调整硼的合金化；控制浇铸时钢水的N含量≤50ppm，B含量≤80ppm；对连铸坯二次冷却的强度为比水量≤0.90/kg；二次冷却在连铸的各阶段冷却水量占总水量的比分别是足辊区15～20％、竖直段区15～22％、弧形段区15%～40%，矫直区3%～5%；所连铸坯在弯曲区的窄面温度大于1000℃，矫直区的窄面温度大于870℃。本发明提供的消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法，有效的降低了钢水中的氮含量，消除了角部横裂纹，避免了切角损失，还避免了热损失。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢、精炼和连铸技术领域，特别涉及一种消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法。
背景技术
含硼钢是以Mn、B为基础代替Cr、Ni钢的一种的合金钢，钢中加入微量元素硼能显著提高钢的淬透性，节约大量贵重稀有金属元素。但由于钢中加了微量元素B，大大增加了钢的裂纹敏感性，在连铸坯体现为角部横裂纹缺陷，热轧板卷上面则体现为边部裂纹和翘皮缺陷，造成板卷降级或直接判废。生产时不能进行热装热送，连铸坯全部下线检查切角，既导致了热能损失、降低了收得率，同时也增加了制造成本、延长了制造周期。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法，解决含硼钢中由于加了微量元素B，因此大大增加了钢的裂纹敏感性的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法，包含：转炉冶炼采用全程吹氩模式；在精炼中，在完成其它合金成分和温度的调整后，最后调整硼的合金化；对连铸坯二次冷却的强度为比水量≤0.90/kg；控制钢水的N含量≤50ppm，B含量≤80ppm；所连铸坯在弯曲区的窄面温度大于1000℃，矫直区的窄面温度大于870℃。
本发明提供的消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法，转炉吹炼采用全程吹氩模式，有效的降低了钢水中的氮含量，消除了角部横裂纹，避免了切角损失，还使得连铸坯不用下线清理而直接热送，从而避免了热损失，不仅提高了金属收得率，也缩短了制造周期。
具体实施方式
钢中的硼和氮含量较高时，二者容易结合成BN，并在晶界析出，从而降低了晶界的流动性，使得再结晶温度提高。再结晶受阻，晶界不能迁移，晶粒在晶界处集中，引起晶界的脆化，使钢的裂纹敏感性增加，造成裂纹缺陷的产生。
鉴于上述问题，结合钢的金属特性，本发明提供了消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法。本方法采用铁水脱硫、转炉炼钢、精炼和连铸的工艺路线进行生产，包含：
第一步，转炉吹炼采用全程底吹氩，控制吹氩流量在800-1200Nm3/h范围内变化，平均供氩强度为0.05Nm3/min，吹炼完毕正常出钢，同时控制冶炼终点的碳含量≤0.12%、N含量≤15ppm；采用全程底吹氩模式，有效的降低了钢水中的氮含量；
第二步，在精炼中按照所炼钢的要求控制钢水的成分，在完成其它合金成分和温度的调整后，最后使用喂硼线的方式调整硼的合金化，采用喂硼线的方式使硼含量的控制更加精确；
第三步，连铸机的对弧精度和辊缝精度均保证±0.5mm以内，浇注铸坯时，控制钢水中的N含量≤50ppm，B含量≤80ppm；当含硼钢为中碳钢时，控制浇铸时钢水的15%≤C≤20%；同时，控制对连铸坯二次冷却的强度总比水量≤0.90/kg，以及二次冷却在连铸的各阶段冷却水量占总水量的比分别是足辊区15～20％、竖直段区15～22％、弧形段区15%～40%，矫直区3%～5%，其中，二次冷却区的足辊区采取较强冷却，以保证足够的坯壳厚度；最后控制连铸坯在弯曲区的窄面温度大于1000℃，优选值为大于1150℃，控制矫直区的窄面温度大于870℃，优选值为大于950℃。
根据本发明所提供的消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法，300吨转炉采用常规的全程吹氩模式进行冶炼，控制吹氩量为800-1200Nm3/h，平均供氩强度为0.05Nm3/min，吹炼完毕正常出钢。精炼工序严格按照要求控制钢水的成分，并在其它成分和温度调整完毕后，以喂硼线的形式进行成分B的调整，控制浇注时钢水的N含量为20ppm，B含量为13ppm。合格的钢水在检修完后的2150连铸机上面进行浇注，采用总比水量约为0.70l/kg的二次冷强度，控制冷却方式采用二冷水全幅覆盖喷淋的方式对连铸坯进行二次冷却，控制二次冷却在连铸的各阶段冷却水量占总水量的比分别是足辊区占16%，垂直区占20%，弯曲区占20%，弧形段区占36%，矫直区占4%；同时，控制连铸坯在弯曲区的窄面温度为1150℃，控制矫直区的窄面温度为930℃。
表1是同一批高炉铁水在经铁水脱硫后采用本发明的方法直至在浇注时，各种钢水的成分，说明本方法对硼和氮的调整稳定，波动不大。
表2是在采用本发明的方法的二次冷却的配水工艺，连铸坯不同部位的温度，避开了发生角部横裂纹的温度区间。
表1SS400含硼钢浇注时的钢水成分
表2SS400含硼钢铸坯表面测温结果
对生产的连铸坯下线检查并对板卷的轧制质量进行了跟踪对比，结果如表3和表4，连铸坯角部没有发现角部横裂纹缺陷，板卷上面也没有发生由铸坯角部横裂纹所导致的缺陷发生，产品质量良好。
表3连铸坯下线检查情况
表4热装热轧卷检查情况
从实施例可以看出，采用本方法生产的连铸坯角部质量得到明显改善，检查的连铸坯中没有发现角部横裂纹缺陷，避免了切角损失，金属收得率提高约0.7%-1.4%，后期板卷轧制时也没出现由于铸坯角部横裂纹导致的板卷裂纹、横裂纹和翘皮缺陷的发生。由于连铸坯消除了角部横裂纹，不仅避免了切角损失，还使得连铸坯不用下线清理而直接热送，从而避免了热损失，不仅提高了金属收得率，也缩短了制造周期，并对节能降耗也具有重大意义，有广泛的推广应用价值。最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法，其特征在于，包含：
转炉吹炼采用全程吹氩模式，控制吹氩流量在800-1200Nm3/h范围内变化；
在精炼中，在完成其它合金成分和温度的调整后，最后调整硼的合金化，且所述调整硼的合金化采用喂硼线的方式；
控制浇铸时钢水的N含量≤50ppm，B含量≤80ppm；
控制对连铸坯二次冷却的强度为总比水量≤0.90L/kg；
控制所述二次冷却在连铸的各阶段冷却水量占总水量的比分别是足辊区15～20％、竖直段区15～22％、弧形段区15％～40％，矫直区3％～5％；
控制所述连铸坯在弯曲区的窄面温度大于1150℃，矫直区的窄面温度大于950℃；
所述二次冷却采用冷却水全幅覆盖喷淋的方式；本方法还包含控制转炉吹炼终点的N含量≤15ppm；
本方法还包含控制所述转炉吹炼结束后的出钢碳含量≥0.10％；本方法还包含控制所述精炼中增氮量≤5ppm；
本方法当所述含硼钢为中碳钢时，控制浇铸时钢水的15％≤C≤20％。
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