CN103014505A - 一种改善高碳钢铸坯凝固质量的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善高碳钢铸坯凝固质量的工艺，主要包括以下工艺流程，1、100t转炉2、100t-LF精炼炉3、150mm×150mm小方坯连铸4、加热炉5、高速线材轧机轧制盘条，本发明通过优化连铸过程中二冷比水量、二冷区冷却水在各个冷却段的分配、钢水过热度、连铸拉速等工艺参数，改善连铸坯内部质量。本发明通过控制连铸过程中中间包钢水过热度、连铸拉速、控制二冷区比水量，二冷冷却水分配采用先强冷、后弱冷的冷却方式，既减轻了中心偏析，也改善了中心疏松与缩孔。本发明减轻了连铸过程中存在的中心偏析、中心疏松和中心缩孔等内部缺陷，较好地解决了因铸坯内部缺引起的高碳钢盘条拉拔脆断问题。

Description

一种改善高碳钢铸坯凝固质量的工艺

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种改善高碳钢铸坯凝固质量的工艺。

背景技术

在连铸生产中，铸坯内部一般都会存在中心偏析、中心疏松、中心缩孔等内部缺陷，极易造成高碳钢盘条拉拔脆断问题。为了满足更高级产品的要求，进一步提高方坯的内部质量，避免拉拔脆断的问题，许多厂家采用大方坯连铸，二火成材的工艺技术路线，该工艺虽然改善了产品质量，但是需要额外投资轧制设备，加热设备等，造成生产成本较高。另外一些厂家仍采用小方坯连铸，但在连铸生产中采用了末端电磁搅拌、末端轻压下等技术措施。尽管这些方法取得了较好的效果，但是这些方法不仅设备投资较大，增加企业负担，而且也会增加生产成本。

当前行业形式日趋严峻，企业的利润逐渐缩小，各个企业都在寻求保证产品质量的前提下，进一步降低生产成本。如采用上述措施，则无疑会加重企业资本负担，增加企业生产成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改善高碳钢铸坯凝固质量的工艺，解决了炼钢厂连铸过程中铸坯内部质量问题，同时不增加连铸设备投资，不增加连铸生产成本。

为达到上述目的，本发明技术方案是以下述方法实现的，

一种改善高碳钢铸坯凝固质量的工艺，主要包括以下工艺流程，1、100t转炉2、100t-LF精炼炉3、150mm×150mm小方坯连铸4、加热炉5、高速线材轧机轧制盘条，其中，

1、100t转炉工艺

1）将废钢喂入100t转炉，生产出铁水，废钢为非机械零件。

2）出钢水中C≥0.50%，P≤0.010%；出钢水时挡渣次数为两次，出钢水时不使用大炉口和出钢口下渣。

3）要求钢包清洁无冷钢，红包出钢。

4）出钢采用硅锰合金和电石脱氧，生产出的钢水进入100t-LF精炼炉节点。

2、100t-LF精炼炉工艺

钢水到站，先加强脱氧剂硅钙或硅钙钡铝进行脱氧；精炼时间≥ 45min，白渣保持时间≥ 15min；出钢前7min内严禁加合金及辅料；钙线喂入量≤ 3.0m/t；喂线后软搅拌时间≥ 8min，经精炼炉精炼的钢水进入小方坯连铸工艺节点。

3、150mm×150mm小方坯连铸工艺

1）大包在等待上钢期间，进行吹Ar，软搅拌至吊包。

2）全程保护浇注，确保长水口Ar封，使用长水口密封垫密封，并保证长水口在结晶器中。

3）中包内加双层覆盖剂：下层为中性覆盖剂，双层为高品质碳化稻壳。

4）连铸温度≤30℃，拉速≤ 2.30 m/min，铸造时足辊段水量为130~210 L/min，一段水量为70~120 L/min，二、三段水量为40~80 L/min。

4、加热炉工艺

加热炉加热段和均热段温度控制、开轧温度控制、轧机温度控制、精轧入口温度控制、减定径入口温度控制及吐丝温度控制等严格执行内控。

5、高速线材轧机轧制工艺

采用斯太尔摩风冷线工艺，入口段辊道速度为8~60m/min；出口段辊道速度为5m/min；风机开启台数、风机开口度及保温罩开启情况根据生产实际情况进行适时调整，轧制出盘条成品。

本发明技术方案的积极效果是，

本发明通过优化连铸过程中二冷比水量、二冷区冷却水在各个冷却段的分配、钢水过热度、连铸拉速等工艺参数，改善连铸坯内部质量。

本发明通过控制连铸过程中中间包钢水过热度、连铸拉速、控制二冷区比水量，二冷冷却水分配采用先强冷、后弱冷的冷却方式，既减轻了中心偏析，也改善了中心疏松与缩孔。

本发明不增加设备投资，生产成本低，利用现有设备，通过工艺参数优化，减轻了连铸过程中存在的中心偏析、中心疏松和中心缩孔等内部缺陷，较好地解决了因铸坯内部缺引起的高碳钢盘条拉拔脆断问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明技术方案做进一步描述，

现以生产SWRH82B盘条为例，采用以下工艺流程，1、100t转炉2、100t-LF精炼炉3、150mm×150mm小方坯连铸4、加热炉5、高速线材轧机轧制φ5.5mm~φ13mm盘条。

1、100t转炉工艺

1）装料：自产铁水；废钢优先选用返回废钢，不得使用机械零件。

2）终点控制：C≥0.50%，P≤0.010%；采用二次挡渣，出钢严禁大炉口和出钢口下渣。

3）要求钢包清洁无冷钢，红包出钢。

4）出钢采用硅锰合金和电石脱氧。

2、100t-LF精炼炉工艺

1）钢水到站，先加强脱氧剂硅钙或硅钙钡铝进行脱氧；精炼时间≥ 45min，白渣保持时间≥ 15min；出钢前7min内严禁加合金及辅料；钙线喂入量≤ 3.0m/t；喂线后软搅拌时间≥ 8min。

2）SWRH82B化学成分判定标准如表1所示。

表1 SWRH82B化学成分判定标准，% 

规 格	C	Si	Mn	Cr	P、S
						Φ5.5~13mm	0.79~0.85	0.15~0.30	0.60~0.90	0.31~0.39	≤0.025

 注：成品盘条化学成分允许偏差执行GB/T222-2006的规定。Ni、Cu等残余元素百分含量各≤0.20%。

3、150mm×150mm小方坯连铸工艺 

1）大包在等待上钢期间，进行吹Ar软搅拌至吊包。

2）全程保护浇注，确保长水口Ar封，并使用长水口密封垫，浸入式水口要求密封良好，并保证其在结晶器内的对中。

3）中包内加双层覆盖剂：下层为中性覆盖剂，双层为高品质碳化稻壳。

4）该钢种液相线温度为1458℃，在保证结晶器电磁搅拌参数稳定的条件下，连铸其他各参数控制严格按表2执行。

表2 安钢高碳优质钢连铸工艺参数 

过热度，℃	拉速，m/min	足辊段水量，L/min	一段水量，L/min	二、三段水量，L/min
					≤ 30	≤ 2.30	130~210	70~120	40~80

这种连铸工艺的典型特点是采用较低过热度，连铸温度≤30℃，拉速≤2.30m/min，通过二冷冷却水在各个冷却段分配以减轻中心偏析，减轻中心疏松与缩孔。

4、加热炉工艺

加热炉加热段和均热段温度控制、开轧温度控制、轧机温度控制、精轧入口温度控制、减定径入口温度控制及吐丝温度控制等严格执行内控。

5、高速线材轧机轧制工艺

采用斯太尔摩风冷线控制工艺轧制，入口段辊道速度38~60m/min；出口段辊道速度40~65m/min；风机开启台数、风机开口度及保温罩开启情况根据生产实际情况进行适时调整，轧制出盘条成品。

采用上述工艺后，铸坯质量明显有所好转，从低倍及中心偏析情况来看，实现了中心缩孔<0.5级，中心疏松≤1.0级，中心偏析指数≤1.12，从铸坯轧制以及盘条使用情况来看，铸坯质量提高。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的实施方案而非限制，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)

1.一种改善高碳钢铸坯凝固质量的工艺，主要包括以下工艺流程，1、100t转炉2、100t-LF精炼炉3、150mm×150mm小方坯连铸4、加热炉5、高速线材轧机轧制盘条，其特征在于：一、100t转炉工艺

1）将废钢喂入100t转炉，生产出铁水，废钢为非机械零件；

2）出钢水中C≥0.50%，P≤0.010%；出钢水时挡渣次数为两次，出钢水时不使用大炉口和出钢口下渣；

3）要求钢包清洁无冷钢，红包出钢；

4）出钢采用硅锰合金和电石脱氧，生产出的钢水进入100t-LF精炼炉节点；

二、100t-LF精炼炉工艺

钢水到站，先加强脱氧剂硅钙或硅钙钡铝进行脱氧；精炼时间≥ 45min，白渣保持时间≥ 15min；出钢前7min内严禁加合金及辅料；钙线喂入量≤ 3.0m/t；喂线后软搅拌时间≥ 8min，经精炼炉精炼的钢水进入小方坯连铸工艺节点；

三、150mm×150mm小方坯连铸工艺

1）大包在等待上钢期间，进行吹Ar，软搅拌至吊包；

2）全程保护浇注，确保长水口Ar封，使用长水口密封垫密封，并保证长水口在结晶器中；

3）中包内加双层覆盖剂：下层为中性覆盖剂，双层为高品质碳化稻壳；

4）连铸温度≤30℃，拉速≤ 2.30 m/min，铸造时足辊段水量为130~210 L/min，一段水量为70~120 L/min，二、三段水量为40~80 L/min；

四、加热炉工艺

加热炉加热段和均热段温度控制、开轧温度控制、轧机温度控制、精轧入口温度控制、减定径入口温度控制及吐丝温度控制等严格执行内控；

五、高速线材轧机轧制工艺

采用斯太尔摩风冷线工艺，入口段辊道速度为8~60m/min；出口段辊道速度为5m/min；风机开启台数、风机开口度及保温罩开启情况根据生产实际情况进行适时调整，轧制出盘条成品。