CN103611907A - 一种综合控制厚板坯中碳含铌钢窄面侧裂的方法 - Google Patents
一种综合控制厚板坯中碳含铌钢窄面侧裂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103611907A CN103611907A CN201310618872.XA CN201310618872A CN103611907A CN 103611907 A CN103611907 A CN 103611907A CN 201310618872 A CN201310618872 A CN 201310618872A CN 103611907 A CN103611907 A CN 103611907A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- carbon
- content
- niobium
- immersion depth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 40
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 208000029154 Narrow face Diseases 0.000 title claims abstract 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- 239000010955 niobium Substances 0.000 title claims description 8
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000002436 steel type Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000677 High-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- QISGROBHHFQWKS-UHFFFAOYSA-N [C].[Nb] Chemical compound [C].[Nb] QISGROBHHFQWKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 5
- 208000013668 Facial cleft Diseases 0.000 description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
一种综合控制厚板坯中碳含铌钢窄面侧裂的方法，属于炼钢－连铸技术领域，工艺包括：设计一种专门适用于浇铸成分在包晶范围内中碳含铌钢的保护渣；根据连浇炉次和具体钢种，为浸入式水口设计了不同的浸入深度变化工艺；结晶器锥度值为0.95%-1.05%；窄面足辊水量设定为145L/min-160L/min。优点在于，工艺相对简单、推广性强，所适用的连铸板坯厚度规格范围为300～420mm，宽度规格范围为1600～3000mm。使用该工艺后，厚板坯中碳含铌钢窄面侧裂得到很好的控制。
Description
技术领域
本发明属于炼钢－连铸技术领域，特别是提供了一种综合控制厚板坯中碳含铌钢窄面侧裂的方法。适用的连铸板坯厚度规格范围为300～420mm，宽度规格范围为1600～3000mm。
背景技术
窄面侧裂是在厚板及特厚板坯上出现的特有缺陷，与薄板坯相比，厚板坯因其厚度较厚，结晶器足辊更长，窄面喷淋区域更大，厚板坯窄面受足辊挤压和窄面冷却影响更大，因此厚板坯窄面侧裂缺陷发生的几率更大。在钢中添加铌元素可以起到细化晶粒的作用，可以同时提高强度和韧性，但含铌钢在浇铸过程中会出现表面缺陷，给连铸坯的质量带来一定的不利影响。这主要是由于铌元素易形成析出物并且在晶界聚集，从而使得含铌钢的第三脆性区温度范围增加，通过高温拉伸试验结果可知，中碳含铌钢的第三脆性温度区间在700-900℃之间，当受到外力的作用下，中碳含铌钢较其他钢种则更易产生表面缺陷。
首钢是国内外首家在多钢种上实现稳定生产的钢铁企业之一，尤其对于特厚板坯，国内只有首钢实现了高品质特厚板坯的大规模工业化生产。对于厚板及特厚板坯的窄面侧裂缺陷问题，国内及国际上都鲜有报道，可供参考的资料少之又少。为解决窄面侧裂问题，首钢技术人员在充分消化吸收特厚板坯工艺技术的基础上，进行了自主技术创新，分析研究了厚板坯侧裂的发生机理，形成了厚板坯中碳含铌钢侧裂的综合控制技术。
通过试验和机理分析得出铸坯窄面侧裂的形成机理为：中碳含铌钢的成分设计大多在包晶范围内，包晶反应使得结晶器内的初生坯壳不均匀生长、结晶器保护渣的物理属性和浸入式水口的频繁自动变浸入深度方式对结晶器热流的影响，是侧裂在结晶器内起源的主要原因。在结晶器锥度和足辊窄面冷却水量不变的前提下，足辊喷嘴个数的增加导致铸坯窄面冷却强度增加促使微裂纹的扩展、延伸，结晶器锥度过大和足辊个数的增加，都加剧了足辊对铸坯窄面的挤压。中碳含铌钢具有较差的高温韧性，在较大的足辊冷却强度和足辊挤压力的综合作用下，起源于结晶器的微裂纹在足辊区被扩展，形成了窄面侧裂。
厚板坯发生的侧裂缺陷与角横裂有一定的相似之处，二者都与二次冷却制度密切相关，但侧裂并非角横裂，其二者有明显的区别：（1）角横裂出现在铸坯角部，贯穿窄面和宽面；侧裂仅在窄面出现；（2）角横裂是在弯曲或矫直过程中因机械应力产生；侧裂则主要与足辊挤压和窄面冷却水量有关。
发明内容
本发明的目的在于提供一种综合控制厚板坯中碳含铌钢窄面侧裂的方法，可以解决厚板及特厚板生产中碳含铌钢时常发的窄面侧裂缺陷问题。工艺相对简单、适应性和推广性强。
在建立侧裂形成机理的基础上，为降低窄面侧裂的发生率，对工艺进行了以下优化：
（1）设计专用保护渣，减缓坯壳的降温速率，减少包晶反应对坯壳的不利影响。实践证明，使用此新型保护渣后，传热均匀性大大提高，铸坯表面质量良好。保护渣各物质质量分数及物化属性如下表：
| 全碳，% | SiO2，% | CaO，% | MgO，% | Al2O3，% | Fe2O3，% | K2O+Na2O，% |
| 8.5-9 | 25-29 | 31-37 | 1.3-2 | 4-5 | 0.5-1 | 8-10 |
| Li2O，% | F，% | BaS，% | 挥发分 | 密度，g/ml | 熔点，℃ | 粘度，PaS |
| 0.5-2.1 | 6-8 | 1.2-1.5 | 2.5-10 | 0.8-0.9 | 1100-1150 | 0.1-0.15 |
（2）根据连浇炉数和具体钢种，为浸入式水口设计了不同的浸入深度变化工艺：
a.普碳钢、中碳低合金、一般级别低碳钢、高碳钢，使用原始自动变浸入深度工艺，即浸入深度每间隔5min变化5mm，变动范围在130mm-170mm之间。
b.中碳含铌钢，包晶钢，高级别管线钢，连浇炉数小于等于10炉时，整个浇铸过程中，浸入深度保持在150mm。
c.中碳含铌钢、包晶钢，连浇炉数大于10炉时，采用手动变浸入深度方式，每间隔5炉，浸入深度变动10mm，变动范围在135mm-165mm之间。在改变浸入深度变动方式的同时，提高浸入式水口质量，加强对其耐火材料的管理，确保浇钢过程中不会出现安全隐患。
（3）结晶器锥度设定为0.95%-1.05%。锥度优化后，结晶器热流可以保持在裂纹指数最低的1.2～1.4MW/m2之间。通过减少结晶器锥度还可以起到减小足辊对窄面坯壳挤压的作用。
（4）足辊窄面水量设定为145L/min-160L/min，通过对足辊窄面冷却强度的优化，可以有效提高足辊区域铸坯窄面的表面温度，增加铸坯表面高温热塑性，从而有效降低侧裂的发生率。
本发明具有以下优点：
（1）通过工艺改善厚板和特厚板坯中碳含铌钢的窄面侧裂问题，工艺易于实现。
（2）通过工艺调整，连铸生产过程顺利，窄面侧裂缺陷得到了很好的控制。
附图说明
图1是窄面侧裂发生位置的示意图，窄面侧裂发生在厚板坯的侧面临近外弧的位置，呈S型，垂直与外弧宽面，一般截止与外弧，不延伸至外弧宽面。
具体实施方式
某钢厂在连铸机浇铸300mm×2000mm中碳含铌连铸板坯时采用了本工艺，使用的保护渣成分为全碳-8.5%，CaO-34.5%，SiO2-26.9%，Fe2O3-0.5%，MgO-1.3%，Al2O3-4.3%，K2O+Na2O-8%，F-6.9%，Li2O-1.87%，BaS-1.5%，挥发分5.73%，熔点1130℃，粘度0.118PaS，密度0.83g/ml；浇铸1-5炉时浸入深度为165mm，6-10炉时为155mm，11-15炉时为145mm，16-19炉时为135mm；锥度系数为1.0%，足辊水量149.5L/min，浇铸过程稳定，铸坯表面质量良好，窄面侧裂得到很好的改善。
Claims (1)
1.一种综合控制厚板坯中碳含铌钢窄面侧裂的方法，其特征在于，工艺中控制的技术参数如下：
（1）设计一种专门适用于浇铸成分在包晶范围内中碳含铌钢的保护渣，该保护渣各物质质量分数及物化属性如下：
全碳含量为8.5-9%，Fe2O3含量为0.5-1%，SiO2含量为25-29%，CaO含量为31-37%，MgO含量为1.3-2%，Al2O3含量为4-5%，K2O+Na2O含量为8-10%，F含量为6-8%，BaS含量为1.2-1.5%，Li2O含量为0.5-2.1%，挥发分含量为2.5-10%；熔点为1100-1150℃，粘度为0.1-0.15PaS，密度0.8-0.9g/ml；
（2）根据连浇炉次和具体钢种，为浸入式水口设计了不同的浸入深度变化工艺；
a.普碳钢、中碳低合金、一般级别低碳钢、高碳钢，使用原始自动变浸入深度工艺，即浸入深度每间隔5min变化5mm，变动范围在130mm-170mm之间；
b.中碳含铌钢，包晶钢，高级别管线钢，连浇炉数少于10炉时，整个浇铸过程中，浸入深度保持在150mm；
c.中碳含铌钢、包晶钢，连浇炉数大于10炉时，采用手动变浸入深度方式，每间隔5炉，浸入深度变动10mm，变动范围在135mm-165mm之间；
（3）结晶器锥度值为0.95%-1.05%；
（4）窄面足辊水量设定为145L/min-160L/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310618872.XA CN103611907B (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种综合控制厚板坯中碳含铌钢窄面侧裂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310618872.XA CN103611907B (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种综合控制厚板坯中碳含铌钢窄面侧裂的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103611907A true CN103611907A (zh) | 2014-03-05 |
| CN103611907B CN103611907B (zh) | 2015-08-26 |
Family
ID=50162641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310618872.XA Active CN103611907B (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种综合控制厚板坯中碳含铌钢窄面侧裂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103611907B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103551537A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-05 | 河北省首钢迁安钢铁有限责任公司 | 汽车板连铸用超低碳钢、低碳钢结晶器保护渣及其制备方法 |
| CN105499528A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-04-20 | 首钢总公司 | 一种高碳钢板坯连铸方法 |
| CN109967707A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-07-05 | 西峡龙成冶金材料有限公司 | 一种csp中碳低合金专用连铸结晶器保护渣及其应用 |
| CN111604483A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-09-01 | 华北理工大学 | 中碳低合金钢用超高拉速薄板坯连铸保护渣 |
| CN115178719A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-10-14 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040059354A (ko) * | 2002-12-28 | 2004-07-05 | 주식회사 포스코 | 니오븀(Ｎｂ)첨가 강의 연속주조주편의 코너크랙 저감방법 |
| CN101269405A (zh) * | 2008-04-24 | 2008-09-24 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 铌微合金化包晶钢连铸异型坯的生产方法 |
| CN102029366A (zh) * | 2010-12-14 | 2011-04-27 | 西峡龙成冶金材料有限公司 | 特厚板坯包晶钢专用连铸结晶器保护渣及其制备方法 |
| CN102266928A (zh) * | 2011-08-16 | 2011-12-07 | 秦皇岛首秦金属材料有限公司 | 实现特厚板坯低拉速浇注与连铸保护渣消耗匹配的方法 |
| CN102409221A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-04-11 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种控制含铌或硼包晶钢边裂的方法 |
-
2013
- 2013-11-28 CN CN201310618872.XA patent/CN103611907B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040059354A (ko) * | 2002-12-28 | 2004-07-05 | 주식회사 포스코 | 니오븀(Ｎｂ)첨가 강의 연속주조주편의 코너크랙 저감방법 |
| CN101269405A (zh) * | 2008-04-24 | 2008-09-24 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 铌微合金化包晶钢连铸异型坯的生产方法 |
| CN102029366A (zh) * | 2010-12-14 | 2011-04-27 | 西峡龙成冶金材料有限公司 | 特厚板坯包晶钢专用连铸结晶器保护渣及其制备方法 |
| CN102266928A (zh) * | 2011-08-16 | 2011-12-07 | 秦皇岛首秦金属材料有限公司 | 实现特厚板坯低拉速浇注与连铸保护渣消耗匹配的方法 |
| CN102409221A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-04-11 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种控制含铌或硼包晶钢边裂的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 朱志远等: "400mm特厚板坯表面横裂纹控制技术", 《钢铁》, vol. 46, no. 12, 31 December 2011 (2011-12-31) * |
| 甄新刚等: "首秦公司特厚板坯表面横裂纹的形成机制", 《钢铁》, vol. 48, no. 6, 30 June 2013 (2013-06-30), pages 29 - 33 * |
| 赵彦华等: "板坯连铸含妮钢表面横裂纹产生原因及预防措施", 《河北省冶金学会2008年炼钢连铸技术与学术交流会论文集》, 31 December 2008 (2008-12-31), pages 296 - 301 * |
| 黄龙生等: "含铌钢无缺陷板坯连铸技术研究与生产实践", 《第十六届全国炼钢学术会议论文集》, 31 December 2010 (2010-12-31), pages 565 - 571 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103551537A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-05 | 河北省首钢迁安钢铁有限责任公司 | 汽车板连铸用超低碳钢、低碳钢结晶器保护渣及其制备方法 |
| CN103551537B (zh) * | 2013-11-05 | 2016-06-29 | 北京首钢股份有限公司 | 超低碳钢、低碳钢结晶器保护渣及其制备方法 |
| CN105499528A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-04-20 | 首钢总公司 | 一种高碳钢板坯连铸方法 |
| CN109967707A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-07-05 | 西峡龙成冶金材料有限公司 | 一种csp中碳低合金专用连铸结晶器保护渣及其应用 |
| CN111604483A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-09-01 | 华北理工大学 | 中碳低合金钢用超高拉速薄板坯连铸保护渣 |
| CN115178719A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-10-14 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法 |
| CN115178719B (zh) * | 2022-03-24 | 2024-05-10 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103611907B (zh) | 2015-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103611907A (zh) | 一种综合控制厚板坯中碳含铌钢窄面侧裂的方法 | |
| CN104357756B (zh) | 一种抗硫化氢应力腐蚀直缝焊接石油套管及其制造方法 | |
| CN103667924B (zh) | 一种40Cr热轧盘条的生产方法 | |
| CN105039863A (zh) | 一种油井用马氏体不锈钢无缝管制造方法 | |
| CN102634728A (zh) | 一种Fe-Mn-C系高锰钢的小方坯连铸生产工艺 | |
| CN103611903B (zh) | 一种水电站压力容器钢用特厚板坯的连铸生产工艺 | |
| CN102284482A (zh) | 一种有效控制中厚板横向边裂的方法 | |
| CN102659367A (zh) | 耐高温混凝土组合物及由其制得的耐高温混凝土 | |
| CN103537642B (zh) | 一种控制连铸圆坯机铸坯拉速的新方法 | |
| CN104593696A (zh) | 一种电站锅炉用耐热钢板及其制造方法 | |
| CN104084550B (zh) | 轧制厚板的连铸板坯生产控制方法 | |
| CN111761039A (zh) | 一种宽板坯纵向裂纹控制工艺 | |
| CN106825473B (zh) | 改善高强耐候h型钢表面质量的方法 | |
| CN114346194A (zh) | 一种q1100d超高强钢浇铸方法 | |
| CN100516259C (zh) | 一种抑制氢致离层缺陷的无缝钢管制造方法 | |
| CN109202029A (zh) | 防止微合金钢连铸坯矫直和热送裂纹的生产方法 | |
| CN104226939A (zh) | 一种连铸板坯倒角结晶器窄面铜板倒锥度工艺 | |
| CN205662535U (zh) | 一种用于钢包精炼的底吹透气砖 | |
| CN109093087B (zh) | 一种铸坯角部加热方法 | |
| CN108941494B (zh) | 一种中厚板连铸坯的热送热装工艺 | |
| CN102409221A (zh) | 一种控制含铌或硼包晶钢边裂的方法 | |
| CN102601114A (zh) | 一种100-200mm厚、超声波探伤Ⅰ级钢板的生产方法 | |
| CN104561477A (zh) | 一种提高中厚板探伤合格率的钢板堆垛缓冷方法 | |
| CN102773266A (zh) | 一种双相不锈钢管坯的轧制方法 | |
| CN109722502B (zh) | 一种防止含硼钢在异形坯腹板出现裂纹的冶炼方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100041 Shijingshan Road, Shijingshan District, Shijingshan District, Beijing Patentee after: Shougang Group Co. Ltd. Address before: 100041 Shijingshan Road, Shijingshan District, Shijingshan District, Beijing Patentee before: Capital Iron & Steel General Company |