CN104057053A - 一种低合金钢宽厚板坯的连铸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低合金钢宽厚板坯的连铸方法，该连铸方法包括将钢水从中间包浇注至结晶器中，在所述结晶器中，在钢水的液面上加入保护渣，钢水通过所述结晶器的振动以及所述结晶器的宽面和窄面的冷却作用而形成为带有液芯的铸坯，然后将该带有液芯的铸坯以拉速Vc从所述结晶器的出口连续拉出并经过二次冷却区，以得到完全凝固的铸坯，其特征在于，所述结晶器由铜板构成，所述铜板的冷却水缝中冷却水的流速为8.8～9.3m/s，并且所述结晶器的窄面热流与宽面热流的比值为0.85～0.95。本发明的低合金钢宽厚板坯的连铸方法中通过对结晶器的冷却制度合理控制，能够减少生产出的宽厚板坯的表面裂纹，优化产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及连铸领域，具体地，涉及一种低合金钢宽厚板坯的连铸方法。
背景技术
能源石化、高速运输、装备制造等国家重点发展和振兴的行业均需要大量优质、大规格的钢材，因而为适应宽厚规格板材的生产需要，板坯断面大型化是重要途径之一。但是，随着板坯断面大型化，因结晶器冷却不均匀、二冷制度不适合等原因而造成的铸坯表面缺陷（例如纵裂纹缺陷和横裂纹缺陷）和铸坯内部缺陷（例如铸坯变形和中心疏松等）随之增强。因此需针对宽厚板坯的凝固特性，根据钢水凝固过程和铸坯冷却过程的坯壳的厚度和温度变化制定适合的连铸方法以保证生产出的宽厚板坯的表面和内部质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够降低漏钢报警率的低合金钢宽厚板坯的连铸方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种低合金钢宽厚板坯的连铸方法，该连铸方法包括将钢水从中间包浇注至结晶器中，在所述结晶器中，在钢水的液面上加入保护渣，钢水通过所述结晶器的振动以及所述结晶器的宽面和窄面的冷却作用而形成为带有液芯的铸坯，然后将该带有液芯的铸坯以拉速Vc从所述结晶器的出口连续拉出并经过二次冷却区，以得到完全凝固的铸坯，其中，所述结晶器的冷却水缝中冷却水的流速为8.8～9.3m/s，并且所述结晶器的窄面热流与宽面热流的比值为0.85～0.95。
优选地，在所述结晶器中，所述保护渣的二元碱度为0.85～1.05，所述保护渣在1300℃下的粘度为0.05～0.15Pa·s，所述保护渣的熔点为1050～1150℃。
优选地，在所述二次冷却区进行喷水冷却时，二冷比水量为0.50～0.56kg/吨铸坯。
优选地，所述拉速Vc控制在1.2～1.8m/min。
优选地，所述低合金钢宽厚板坯的断面尺寸为（1000～1930）mm×（230～250）mm。
优选地，所述中间包中的中间包覆盖剂的加入量为400～500kg。
优选地，所述结晶器采用正弦振动形式。
优选地，所述低合金钢为P510L、X80、X60或者P590L。
本发明的低合金钢宽厚板坯的连铸方法中对结晶器的冷却制度合理控制，具体地，通过控制结晶器的冷却水缝中的冷却水流速至适宜范围，使得结晶器中的冷却强度适宜以从源头上减小表面裂纹发生的可能性，并合理控制窄面热流与宽面热流的比值，优化结晶器的热流情况，使结晶器中带液芯的铸坯的生长均匀从而厚度均匀，以减少裂纹的产生，因而，本发明能够有效地降低初生的带有液芯的铸坯产生裂纹，从而减少生产出宽厚板坯的表面裂纹，优化产品质量。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在宽厚板坯的连铸生产中，宽厚板坯的缺陷主要包括宽厚板坯的表面缺陷和宽厚板坯的内部缺陷。宽厚板坯的表面缺陷主要为表面纵裂纹，宽厚板坯的表面纵裂纹起源于结晶器中，在结晶器中钢水在冷却作用下形成带有液芯的铸坯，当结晶器中热流分布不均匀时会造成初生的带有液芯的铸坯的厚度不均匀，该带有液芯的铸坯受到由于四周温度不均匀而产生收缩力、收缩时由钢水静压力而产生的膨胀力以及收缩时由于侧面约束产生的弯曲应力等，这些力作用在所述带有液芯的坯壳上，在该初生的带有液芯的铸坯的厚度较薄的部位会出现应力集中，该较薄的部位的铸坯的厚度不足以承受这种应力时就会开裂从而导致裂纹产生，并且这些表面裂纹在二次冷却区会进一步的扩展。铸坯内部缺陷主要指影响铸坯的中心致密度的中心偏析和中心疏松等，其成因可能是铸坯凝固中柱状晶过于发达或者是带有液芯的铸坯发生鼓肚等，而这些缺陷的产生在很大程度上与二次冷却区的冷却情况有关。
本发明提供了一种低合金钢宽厚板坯的连铸方法，该连铸方法包括将钢水从中间包浇注至结晶器中，在所述结晶器中，在钢水的液面上加入保护渣，钢水通过所述结晶器的振动以及所述结晶器的宽面和窄面的冷却作用而形成为带有液芯的铸坯，然后将该带有液芯的铸坯以拉速Vc从所述结晶器的出口连续拉出并经过二次冷却区，以得到完全凝固的铸坯，其中，所述结晶器由铜板构成，所述铜板的冷却水缝中冷却水的流速为8.8～9.3m/s，并且所述结晶器的窄面热流与宽面热流的比值为0.85～0.95。
由于铸坯表面裂纹主要源于结晶器中初生的带有液芯的铸坯，因而控制结晶器的冷却制度对减少铸坯表面裂纹的产生尤为重要。因此，钢水在结晶器中进行一次冷却时控制结晶器的冷却水缝中的冷却水流速至适宜范围，使得结晶器中的冷却强度适宜以从源头上减小表面裂纹发生的可能性。另外，结晶器中，窄面和宽面的冷却水带走的热量与窄面和宽面的有效传热面积的比值分别为窄面热流和宽面热流，通过合理控制窄面热流与宽面热流的比值，优化结晶器的热流情况，使结晶器中带液芯的铸坯的生长均匀从而厚度均匀，以减少裂纹的产生。
优选情况下，在结晶器中，保护渣的二元碱度为0.85～1.05，保护渣在1300℃下的粘度为0.05～0.15Pa·s，保护渣的熔点为1050～1150℃。
所述保护渣可以含有34～39重量%的CaO、20～25重量%的SiO2、2～4重量%的Al2O3、2～3.2重量%的MgO、小于2重量%的Fe2O3、7.5～8.5重量%的F、2～3.2重量%的Li2O、4～5重量%的Na2O+K2O（Na2O+K2O表示Na2O和K2O的总和）。
其中，由于保护渣通常由多种成分组成的混合物，没有固定的熔点，此处所述的熔点是指利用半球点法测得的保护渣的熔点；并且其中，保护渣的二元碱度指保护渣成分中CaO和SiO的重量百分含量的比值。保护渣的作用是在结晶器壁与带液芯的铸坯之间形成一层渣膜起到润滑的作用、减小拉坯阻力从而防止铸坯与铜板粘连，同时填充结晶器壁与带液芯的铸坯之间的缝隙改善结晶器传热，因而，当结晶器内钢水的液面上的保护渣不能均匀流入并分布到带液芯的铸坯的周围时就会导致带液芯的铸坯的厚度不均、致使应力集中而产生裂纹，因此，合理控制保护渣的理化性能，保证保护渣适宜的流动性、结晶器壁和带液芯的铸坯之间的良好的润滑性以及稳定的传热性，从而减少裂纹的产生。
优选地，结晶器采用正弦振动形式，结晶器的振动可以防止带液芯的铸坯与结晶器壁粘连并且渣膜的润滑以改善铸坯的表面质量，当结晶器采用正弦振动形式时，加速度曲线变化缓和，结晶器振动平稳，有利于消除铸坯的粘连和脱模，降低裂纹产生的可能性。
进一步优选地，在所述二次冷却区进行喷水冷却时，二冷比水量为0.50～0.56kg/吨铸坯。其中，二冷比水量是指连铸机的二次冷却区中单位时间内消耗的总水量与单位时间内通过该二次冷却区的铸坯质量的比值，铸坯的内部缺陷和表面裂纹均与二次冷却有着紧密联系。适当地提高二冷比水量以增大二次冷却区的冷却强度：首先可以降低铸坯的温度，增加铸坯的强度，防止鼓肚；并且冷却速度的提高可以组织溶质元素的析出和扩散，有利于减轻中心偏析；此外冷却强度的提高有利于正大拉速从而减轻中心偏析。因此，本发明的连铸方法中通过合理控制对二冷比水量优化款厚板坯的内部质量并进一步提高铸坯表面质量。
此外，所述拉速Vc优选控制在1.2～1.8m/min，拉速Vc增大能够提高生产效率但是会增大鼓肚发生率影响产品质量，因此，优化拉速Vc使得在高生产效率与高产品质量之间平衡，即保证产品的质量的前提下尽可能提高生产效率。
进一步优选地，中间包中中间包覆盖剂的加入量为400～500kg，通过加入足量的覆盖剂，更好地吸收中间包中钢水中的夹杂物，以更好地对钢水起到净化作用，并且，增强对中间包内的钢水的保温效果，减少浇注过程中钢水温度的降低，为高速且恒速进行浇注提供更好的条件，从而提高铸坯质量。
所述覆盖剂可以含有9～13重量%的Al2O3、30～35重量%的CaO、30～35重量%的SiO2、不大于0.15重量%的S、不大于0.5重量%的自由C以及不大于0.45重量%的H2O。
并且，所述低合金钢可以为P510L、X80、X60或者P590L。
本发明优选适用于连铸断面尺寸为（1000～1930）mm×（230～250）mm的低合金钢宽厚板坯，连铸断面尺寸可以为（1000～1930）mm×230mm，例如1350mm×230mm，也可以为（1000～1930）mm×250mm，例如1600mm×250mm。
本发明通过优化连铸过程中的工艺条件，例如，结晶器的冷却制度、拉速制度、保护渣的理化性能以及二次冷却制度等，以提高连铸得到的低合金钢的宽厚板坯的铸坯质量，尽量减少铸坯的表面裂纹和内部缺陷。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
下面，将通过实施例对本发明进行更详细的描述。
实施例
进行11组连铸操作生产低合金钢宽厚板坯，第1～8组生产的低合金钢宽厚板坯的钢种为P510L，第9～11组生产的低合金钢宽厚板坯的钢种分别为X80、X60和P590L，其中第1～6组和第9～11组采用本发明的方法铸造，第7组和第8组为对比例。每组铸造1000炉钢水，这11组连铸操作中所使用的连铸设备为直弧形连铸机，每次连铸操作中，将钢水从中间包中浇注至结晶器中；中间包中加入有覆盖剂；在结晶器中，在钢水的液面上加入保护渣，通过在结晶器中冷却，钢水凝固为带有液芯的铸坯；然后将该带有液芯的铸坯以拉速Vc从结晶器的出口连续拉出并经过二次冷却区，在二次冷却区进行喷水冷却以得到完全凝固的铸坯。其中：上述11组连铸操作中每组所使用的保护渣的理化性能（包括二元碱度、在1300℃下的粘度以及熔点）如表1中所示，保护渣的成分如表2中所示；在上述11组连铸操作中，中间包中所加入的中间包覆盖剂的成分以及加入量如表3中所示；结晶器由铜板构成，所述铜板上形成有用于冷却水流动的水缝，所述水缝内的冷却水的流量、结晶器的窄面热流与宽面热流的比值和结晶器的振动形式如表4中所示；在二次冷却区进行喷水冷却时的二冷比水量、拉速Vc以及上述11组连铸操作中所生产出的铸坯的断面尺寸如表5中所示。
表1
表2
表3
表4
表5
| 组号 | 拉速Vc（m/min） | 二冷比水量（m/min） | 铸坯的断面尺寸（mm×mm） |
| 1 | 1.2 | 0.50 | 1000×230 |
| 2 | 1.4 | 0.51 | 1350×230 |
| 3 | 1.5 | 0.52 | 1500×230 |
| 4 | 1.6 | 0.53 | 1650×230 |
| 5 | 1.7 | 0.54 | 1800×250 |
| 6 | 1.8 | 0.56 | 1500×250 |
| 7 | 1.0 | 0.45 | 1500×230 |
| 8 | 2.0 | 0.60 | 1650×230 |
| 9 | 1.5 | 0.52 | 1650×250 |
| 10 | 1.6 | 0.53 | 1500×250 |
| 11 | 1.4 | 0.50 | 1930×250 |
对上述1-11组连铸操作生产出的宽厚板坯逐块进行检测，对每块宽厚板坯表面的裂纹等表面缺陷进行检测并对表面有缺陷的宽厚板坯进行记录，然后计算1-11组中宽厚板坯的表面缺陷率，表面缺陷率为每组中表面有缺陷的宽厚板坯数量与该组中所有宽厚板坯的数量的比值，计算结果如表6所示。
表6
由表6中的数据可以看出，使用根据本发明的低合金钢宽厚板坯的连铸方法后，大大降低了连铸生产出的宽厚板坯的表面缺陷率，基本上能够将表面缺陷率控制在3%以内，有效保证所生产出的宽厚板坯的表面质量，提高了产品的合格率。
Claims (8)
1.一种低合金钢宽厚板坯的连铸方法，该连铸方法包括将钢水从中间包浇注至结晶器中，在所述结晶器中，在钢水的液面上加入保护渣，钢水通过所述结晶器的振动以及所述结晶器的宽面和窄面的冷却作用而形成为带有液芯的铸坯，然后将该带有液芯的铸坯以拉速Vc从所述结晶器的出口连续拉出并经过二次冷却区，以得到完全凝固的铸坯，其特征在于，所述结晶器的冷却水缝中冷却水的流速为8.8～9.3m/s，并且所述结晶器的窄面热流与宽面热流的比值为0.85～0.95。
2.根据权利要求1所述的低合金钢宽厚板坯的连铸方法，其中，在所述结晶器中，所述保护渣的二元碱度为0.85～1.05，所述保护渣在1300℃下的粘度为0.05～0.15Pa·s，所述保护渣的熔点为1050～1150℃。
3.根据权利要求1所述的低合金钢宽厚板坯的连铸方法，其中，在所述二次冷却区进行喷水冷却时，二冷比水量为0.50～0.56kg/吨铸坯。
4.根据权利要求1所述的低合金钢宽厚板坯的连铸方法，其中，所述拉速Vc控制在1.2～1.8m/min。
5.根据权利要求1所述的低合金钢宽厚板坯的连铸方法，其中，所述低合金钢宽厚板坯的断面尺寸为（1000～1930）mm×（230～250）mm。
6.根据权利要求1所述的低合金钢宽厚板坯的连铸方法，其中，所述中间包中的中间包覆盖剂的加入量为400～500kg。
7.根据权利要求1所述的低合金钢宽厚板坯的连铸方法，其中，所述结晶器采用正弦振动形式。
8.根据权利要求1所述的低合金钢宽厚板坯的连铸方法，其中，所述低合金钢为P510L、X80、X60或者P590L。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106475541A (zh) * | 2015-08-25 | 2017-03-08 | 宝山钢铁股份有限公司 | 防止连铸连浇坯漏钢的方法及装置 |
| CN106984786A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-28 | 攀钢集团西昌钢钒有限公司 | 一种连铸结晶器的水流控制方法 |
| CN109093084A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-28 | 东北大学 | 一种连铸薄板坯的生产方法 |
| CN110303129A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-08 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种宽厚板坯的制造方法 |
| CN113351842A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-07 | 天津荣程联合钢铁集团有限公司 | 一种大断面板坯高效稳定的连铸生产工艺 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050205170A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-22 | Mary Alwin | High copper low alloy steel sheet |
| CN101036939A (zh) * | 2007-04-20 | 2007-09-19 | 攀枝花钢铁(集团)公司 | 含钒高氮钢连铸板坯角横裂纹控制方法 |
| CN101279360A (zh) * | 2008-05-15 | 2008-10-08 | 天津钢管集团股份有限公司 | 直径为Ф350～Ф400mm低合金钢连铸圆管坯的生产方法 |
| JP4332554B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2009-09-16 | 新日本製鐵株式会社 | 溶接熱影響部の低温靱性が優れた溶接構造用鋼の製造方法 |
| CN103060679A (zh) * | 2012-12-30 | 2013-04-24 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种低成本保性能、保探伤的q345系列特厚钢板及生产工艺 |
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2013
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050205170A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-22 | Mary Alwin | High copper low alloy steel sheet |
| JP4332554B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2009-09-16 | 新日本製鐵株式会社 | 溶接熱影響部の低温靱性が優れた溶接構造用鋼の製造方法 |
| CN101036939A (zh) * | 2007-04-20 | 2007-09-19 | 攀枝花钢铁(集团)公司 | 含钒高氮钢连铸板坯角横裂纹控制方法 |
| CN101279360A (zh) * | 2008-05-15 | 2008-10-08 | 天津钢管集团股份有限公司 | 直径为Ф350～Ф400mm低合金钢连铸圆管坯的生产方法 |
| CN103060679A (zh) * | 2012-12-30 | 2013-04-24 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种低成本保性能、保探伤的q345系列特厚钢板及生产工艺 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106475541A (zh) * | 2015-08-25 | 2017-03-08 | 宝山钢铁股份有限公司 | 防止连铸连浇坯漏钢的方法及装置 |
| CN106984786A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-07-28 | 攀钢集团西昌钢钒有限公司 | 一种连铸结晶器的水流控制方法 |
| CN109093084A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-28 | 东北大学 | 一种连铸薄板坯的生产方法 |
| CN110303129A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-08 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种宽厚板坯的制造方法 |
| CN113351842A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-07 | 天津荣程联合钢铁集团有限公司 | 一种大断面板坯高效稳定的连铸生产工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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