CN103146995A

CN103146995A - 一种高锰钢连铸生产工艺

Info

Publication number: CN103146995A
Application number: CN 201310073698
Authority: CN
Inventors: 蒋仕军; 潘江; 李玉全; 何开银; 文哲; 孙爱民; 徐骥; 付冲
Original assignee: Shougang Guiyang Special Steel Co Ltd
Current assignee: Shougang Guiyang Special Steel Co Ltd
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2013-06-12

Abstract

本发明公开了一种高锰钢的连铸生产工艺，通过对连铸浇铸过程的冷钢棒结构、过热度、拉速以及结晶器锥度、结晶器冷却水进出温差、结晶器振幅等参数进行优化控制，实现了高锰钢连铸坯生产，提高了生产效率和产品质量,将轧制成材率由模铸钢锭的85%提高到连铸坯的95%,在高锰钢生产应用中具有十分重要的意义。

Description

一种高锰钢连铸生产工艺

技术领域

本发明涉及一种高锰钢的连铸生产工艺，属于冶金技术领域。

背景技术

高锰钢是奥氏体钢，它具有强度高、塑性好、热膨胀系数大等特点，具有良好的加工硬化性能，因而广泛应用于制造抗冲击磨损的工件。但是由于高锰钢在液态时的流动性极好，固态时强度较高，所以均采用模注工艺生产。由于需要切除模注钢锭的冒头部分，其轧制成材率不到85%，成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高锰钢连铸生产工艺,它可降低生产成本、提高铸坯轧制成材率，对高锰钢的生产应用具有十分重要的意义。

为解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：

一种高锰钢的连铸生产工艺，所述的高锰钢以质量百分比计，主要成分为C 0.7～0.9%，Mn 13～15.5%，Si≤0.8%，P≤0.8%，S≤0.3%，余量为Fe和不可避免的杂质，其特征在于：堵引锭头用的冷钢棒采用整体框架式，采用全程保护浇铸，浇铸过热度控制在30～60℃，不同过热度铸坯的拉速按下表进行控制：

过热度（℃）	＞50	50～45	45～40	40～30
					拉速范围m/min	0.6～0.63	0.63～0.66	0.66～0.69	0.69～0.73

结晶器铜管为连续锥度，锥度为0.125～0.25；结晶器冷却水进出温差控制在5～10℃；结晶器振幅控制在3～4mm，振动频率控制在60～100cpm，负滑动率控制在-20～-80%，振痕间距控制在5～10mm；二次冷却水采用弱冷，二次冷却水温不低于7℃；比水量控制在0.20～0.25L/kg。

上述的高锰钢连铸生产工艺中，浇铸过热度优选控制在30～40℃。

前述的高锰钢连铸生产工艺中，所述的全程保护浇铸是在浇铸时钢包和中间包加盖、钢包和中间包使用钢水覆盖剂、结晶器使用保护渣、钢包使用长水口、中间包使用浸入式水口并对中间包下水口与浸入式水口接缝处吹氩气或吹氮气保护。

与现有技术相比，本发明实现了合格的高锰钢连铸坯生产，使其轧制成材率由模铸钢锭的85%提高到95%，降低了生产成本,提高了生产效率和铸坯质量，对高锰钢的生产应用具有十分重要的意义。

本发明的主要技术特点：

1、堵引锭头用的冷钢棒采用整体框架式，使钢液均匀冷却，从而得到四周均匀适合的坯壳，可有效防止坯壳不均造成的漏钢。

2、连铸过程采用全程保护浇铸，可有效防止钢水二次氧化及其引起的如皮下气泡等系列缺陷。

3、将浇铸过热度控制在30～60℃，拉速按一定范围进行控制，并随过热度降低而增加，既可保证生产的顺畅进行，也能防止过热度过高、拉速过快导致的漏钢（连铸失败）、裂纹、缩孔级别过大等缺陷，最优的是：浇铸过热度控制在30～40℃。

4、将连铸结晶器铜管锥度使用范围控制在0.125～0.25。因为当锥度＜0.123时，铜管与坯壳间的气隙过大会导致保护渣膜分布不均匀铸坯传热不均匀，从而造成铸坯脱方、表面凹陷、渣槽、角裂、纵裂等一系列缺陷；而当锥度＞0.25时，铜管与坯壳间拉坯阻力过大，会导致铸坯产生横裂纹。

5、将结晶器冷却水进出温差控制在5～10℃。因为当结晶器冷却水流量一定时，其进出水温差＜5℃时坯壳冷却不够易漏钢，但当进出水温差＞10℃时冷却过强，过冷度加大，使包晶点下移，易产生外型缺陷及裂纹。

6、选择合适的结晶器保护渣有利于改善铸坯翻皮、结疤、凹陷、表面裂纹等缺陷。

7、将结晶器振幅控制在3～4mm；采用较高振动频率，振动频率按V（拉速）×M（系数）+C（系数）控制，负滑动率控制在-20～-80%，铸坯振痕间距按一定范围进行控制，能有效利用“高频短振幅”技术减轻振痕深度改善铸坯表面质量。

8、二次冷却采用弱冷，水温控制在7℃以上，比水量按照一定范围进行控制。因为二次冷却水温＜7℃会造成冷却梯度过大，加大过冷度，易导致冷却过强从而产生内裂。当二次冷却比水量小于0.20L/kg时，会造成二次冷却不足易于漏钢；当二次冷却比水量大于0.25L/kg时，会造成二次冷却过强易导致内裂的形成。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

实施例1。高锰钢, 以质量百分比计，主要成分为C 0.7～0.9%，Mn 13～15.5%，Si≤0.8%，P≤0.8%，S≤0.3%，余量为Fe和不可避免的杂质。按照常规连铸工艺，将精炼好的钢包中的钢水注入连铸机中间包，经连铸机结晶器冷却后得到铸坯。不同的是，堵引锭头用的冷钢棒采用整体框架式，浇铸过热度控制在30～60℃，最好控制在30～40℃。不同过热度铸坯拉速按下表进行控制：

过热度℃	＞50	50～45	45～40	40～30
					拉速范围m/min	0.6～0.63	0.63～0.66	0.66～0.69	0.69～0.73

采用全程保护浇铸，即在浇铸时钢包和中间包加盖、钢包和中间包使用钢水覆盖剂、结晶器使用保护渣、钢包使用长水口、中间包使用浸入式水口并对中间包下水口与浸入式水口接缝处吹氩气保护。结晶器铜管为连续锥度，锥度使用范围控制在0.125～0.25；结晶器冷却水进出温差控制在5～10℃；选择合适的结晶器保护渣；结晶器振幅控制在3～4mm；采用较高振动频率，振动频率按V（拉速）×M（系数）+C（系数）控制，负滑动率控制在-20～-80%；二冷水采用弱冷，二冷水温不低于7，比水量控制在0.20L/kg。

本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高锰钢的连铸生产工艺，所述的高锰钢以质量百分比计，主要成分为C 0.7～0.9%，Mn 13～15.5%，Si≤0.8%，P≤0.8%，S≤0.3%，余量为Fe和不可避免的杂质，其特征在于：堵引锭头用的冷钢棒采用整体框架式，采用全程保护浇铸，浇铸过热度控制在30～60℃，不同过热度铸坯的拉速按下表进行控制：

过热度（℃）＞50 50～45 45～40 40～30 拉速范围m/min 0.6～0.63 0.63～0.66 0.66～0.69 0.69～0.73

2.根据权利要求1所述的高锰钢连铸生产工艺，其特征在于：过热度控制在30～40℃。

3.根据权利要求1所述的高锰钢连铸生产工艺，其特征在于：所述的全程保护浇铸是在浇铸时钢包和中间包加盖、钢包和中间包使用钢水覆盖剂、结晶器使用保护渣、钢包使用长水口、中间包使用浸入式水口并对中间包下水口与浸入式水口接缝处吹氩气或吹氮气保护。