CN104889357B - 一种减少高强度钢中心偏析和全氧含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种减少高强度钢中心偏析和全氧含量的方法，对于700MPa级的高强度钢，钢水浇注过程控制中间包钢水过热度在15‑25℃之间；钢包底部采用下渣检测，控制中间包渣厚在30mm以下；结晶器采用电磁制动，拉速在1.1～1.6m/min范围内恒拉速控制，电磁制动采用参数控制，根据拉速和板坯宽度确定上线圈及下线圈制动电流；二次冷却区电磁搅拌采用两对辊邻近对面布置，根据拉速确定电磁搅拌电流；在凝固末端根据二冷水冷却计算凝固末端位置进行压下，压下量为2‑5mm。本发明可极大提高铸坯质量，使铸坯全氧含量降低50%以上，中心偏析由B级降至C级，完全满足700MPa级高强度钢材批量生产的要求。
Description
技术领域
本发明属于冶炼技术领域，特别涉及一种减少700MPa级高强度钢中心偏析和全氧含量的方法。
背景技术
近年来，随着国内制造业、运输业、工程机械行业的飞速发展，对于高强度钢的需要日益增加。在结构钢领域，在降低成本的同时而不降低材料强度和使用性能，从而实现轻量化，代表了结构用钢的发展方向；在集装箱、工程机械、汽车和铁道车辆等领域都出现大量使用高强度结构钢制造的零件，并且所用钢种的强度级别越来越高。国内外多家企业对高强度钢进行了研究和生产，其中，瑞典SSAB公司、日本JFE公司以及德国蒂森克虏伯公司等企业和研究机构针对700MPa级别的高强钢的研究制造已趋于成熟，且在中国高强钢市场的占有率亦较大，代表了当今钢铁企业发展的水平。我国700MPa级别高强度钢还在不断完善和发展中，所生产的部分产品能够替代外来产品，大大缩小了国内外的差距，但仍需要进一步优化产品的制造工艺，改进产品的综合性能，突破关键技术和工艺，稳定产品质量，以期满足终端用户市场的需要。
目前，国内关于700MPa级别高强度钢在化学成分设计和控轧控冷工艺方面的研究较为成熟，但从生产实践和多家钢厂的报道来看，700MPa级别高强度钢产品质量不稳定，中心偏析和分层等缺陷严重影响到产品的性能和成材率，而连铸工艺是冶炼高强汽车钢过程中极为重要的一环，通过连铸工艺的合理控制能够显著降低高强汽车钢的全氧含量和中心偏析，对钢材产品质量的提高和性能的稳定起到关键的作用。
发明内容
本发明提供一种减少700MPa级高强度钢中心偏析和全氧含量的方法，旨在通过冶炼和连铸过程中施加一定的工艺控制手段，达到降低中心偏析和夹杂物聚集程度，从而提高铸坯和产品质量的目的。
为此，本发明采取了如下技术解决方案：
一种减少高强度钢中心偏析和全氧含量的方法，其特征在于，对于抗拉强度为700MPa级的高强度钢，其中心偏析和全氧含量的控制方法为：
1、钢水浇注过程中，采用低过热度控制进行浇注，控制中间包钢水过热度在15-25℃之间，以保证较好的凝固组织。
2、钢包底部采用下渣检测控制技术，控制中间包渣厚在30mm以下。
3、结晶器采用电磁制动技术控制钢水流动，拉速在1.1～1.6m/min范围内恒拉速控制，电磁制动采用参数控制，根据拉速和板坯宽度确定的上线圈及下线圈制动电流为：
4、二次冷却区采用电磁搅拌技术控制钢水的凝固和形核，电磁搅拌采用两对辊邻近对面布置，电磁搅拌参数为：
5、在凝固末端采用动态调整轻压下技术进一步降低中心偏析和疏松，根据二次冷却水冷却情况计算出凝固末端位置进行压下，压下量为2-5mm，压下区间范围为整个扇形段。
本发明的有益效果为：
本发明通过在钢水浇注过程中控制下渣，在凝固初期控制流动来降低铸坯中全氧含量，并通过在凝固中期搅拌控制形核，在凝固后期轻压下控制偏析，从而可极大提高铸坯质量，使铸坯全氧含量降低50％以上，中心偏析由B级可降至C级，完全满足700MPa级高强度钢材批量生产的要求。
具体实施方式
本发明在钢厂260t钢包浇注700MPa级高强汽车钢连铸过程中进行实施，具体实施过程如下。
实施例1：
高强汽车钢，265吨钢水，断面200×850mm，液相线温度1519℃。
1、钢水温度控制在1540℃，钢水浇注过程中，采用低过热度控制进行浇注，控制中间包钢水过热度在21℃，以保证较好的凝固组织。
2、钢包底部采用下渣检测控制技术，控制中间包渣厚在25mm。
3、结晶器采用电磁制动技术控制钢水流动，拉速1.6m/min恒拉速控制，电磁制动采用参数控制，上线圈电流406A，下线圈电流640A。
4、二次冷却区采用电磁搅拌技术控制钢水的凝固和形核，电磁搅拌采用两对辊邻近对面布置，搅拌上组电流350A，搅拌下组电流360A，频率5Hz，连续搅拌。
5、在凝固末端采用动态调整轻压下技术进一步降低中心偏析和疏松，根据二次冷却水冷却情况计算出凝固末端位置进行压下，压下量为5mm，压下区间范围为整个扇形段。
实施例1铸坯全氧含量为12ppm，中心偏析为B0.5。而同时在相同条件下未作特别处理的对比例1的铸坯全氧含量为22ppm，中心偏析为B1.0。对比之下，本发明实施例1比对比例1的铸坯全氧含量下降了10ppm，中心偏析降低一个等级。
实施例2：
高强汽车钢，269吨钢水，断面200×1050mm，液相线温度1519℃。
1、钢水温度控制在1538℃，钢水浇注过程中，采用低过热度控制进行浇注，控制中间包钢水过热度在19℃，以保证较好的凝固组织。
2、钢包底部采用下渣检测控制技术，控制中间包渣厚在29mm。
3、结晶器采用电磁制动技术控制钢水流动，拉速1.3m/min恒拉速控制，电磁制动采用参数控制，上线圈电流202A，下线圈电流576A。
4、二次冷却区采用电磁搅拌技术控制钢水的凝固和形核，电磁搅拌采用两对辊邻近对面布置，搅拌上组电流575A，搅拌下组电流385A，频率5Hz，连续搅拌。
5、在凝固末端采用动态调整轻压下技术进一步降低中心偏析和疏松，根据二次冷却水冷却情况计算出凝固末端位置进行压下，压下量为4mm，压下区间范围为整个扇形段。
实施例2铸坯全氧含量为9ppm，中心偏析为C1.0。而同时在相同条件下未作特别处理的对比例2的铸坯全氧含量为21ppm，中心偏析为B1.0。对比之下，本发明实施例2比对比例1的铸坯全氧含量下降了12ppm，中心偏析降低两个等级。
实施例3：
高强汽车钢，259吨钢水，断面200×1350mm，液相线温度1518℃。
1、钢水温度控制在1538℃，钢水浇注过程中，采用低过热度控制进行浇注，控制中间包钢水过热度在20℃，以保证较好的凝固组织。
2、钢包底部采用下渣检测控制技术，控制中间包渣厚在23mm。
3、结晶器采用电磁制动技术控制钢水流动，拉速1.1m/min恒拉速控制，电磁制动采用参数控制，上线圈电流170A，下线圈电流476A。
4、二次冷却区采用电磁搅拌技术控制钢水的凝固和形核，电磁搅拌采用两对辊邻近对面布置，搅拌上组电流395A，搅拌下组电流400A，频率5Hz，连续搅拌。
5、在凝固末端采用动态调整轻压下技术进一步降低中心偏析和疏松，根据二次冷却水冷却情况计算出凝固末端位置进行压下，压下量为3mm，压下区间范围为整个扇形段。实施例3铸坯全氧含量为8ppm，中心偏析为C0.5。而同时在相同条件下未作特别处理的对比例3的铸坯全氧含量为18ppm，中心偏析为B1.0。对比之下，本发明实施例3比对比例1的铸坯全氧含量下降了10ppm，中心偏析降低三个等级。
Claims (1)
1.一种减少高强度钢中心偏析和全氧含量的方法，其特征在于，对于抗拉强度为700MPa级的高强度钢，其中心偏析和全氧含量的控制方法为：
（1）、钢水浇注过程中，采用低过热度控制进行浇注，控制中间包钢水过热度在15-25℃之间，以保证较好的凝固组织；
（2）、钢包底部采用下渣检测控制技术，控制中间包渣厚在30mm以下；
（3）、结晶器采用电磁制动技术控制钢水流动，拉速在1.1～1.6m/min范围内恒拉速控制，电磁制动采用参数控制，根据拉速和板坯宽度确定的上线圈及下线圈制动电流为：
（4）、二次冷却区采用电磁搅拌技术控制钢水的凝固和形核，电磁搅拌采用两对辊邻近对面布置，电磁搅拌参数为：
（5）、在凝固末端采用动态调整轻压下技术进一步降低中心偏析和疏松，根据二次冷却水冷却情况计算出凝固末端位置进行压下，压下量为2-5mm，压下区间范围为整个扇形段。
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