CN104959562A - 一种大方坯重轨钢连铸方法 - Google Patents

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陈天明
郭华
陈亮
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Abstract

本发明公开了一种大方坯重轨钢连铸方法，a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.65m/min～0.75m/min，并保持铸机拉速稳定不变；b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为25℃～30℃；在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封；然后再对大方坯铸坯表面质量进行了摊检及内部质量低倍检验。通过本发明制造出大方坯重轨钢的断面尺寸为320mm×410mm，不同于目前国内外各钢铁企业生产重轨钢的铸机断面；本发明通过对连铸工艺的研究，顺利开发出了新断面的重轨钢，其铸坯质量控制良好。

Description

一种大方坯重轨钢连铸方法
技术领域
本发明涉及炼钢连铸领域，尤其涉及一种大方坯重轨钢连铸方法。
背景技术
随着现代铁路高速、重载运输的发展，对钢轨钢的质量和性能提出了更高、更苛刻的要求。目前钢轨钢的主要发展趋势是高强度、高韧性和高纯净化。钢轨良好的抗疲劳性能和焊接性能是高速铁路用钢轨的基本特征。要保证钢轨各项性能达到要求，在对钢的成分和组织进行严格控制的同时，还要求钢轨钢具有较高的纯净度，即要尽量降低钢中的有害元素和气体的含量，减少钢中的夹杂物。
由于重轨钢为高碳钢，属于难浇钢种，其连铸坯容易出现白点、中心偏析等缺陷。为了生产高质量的重轨钢，国内钢厂在连铸装备和生产工艺等方面都采取了一系列的措施，如全保护浇铸、电磁搅拌和轻压下技术等。重轨钢连铸生产技术得到了很大的提高。在国内，重轨生产企业有鞍钢、包钢、攀钢、武钢和邯钢5家。伴随着铁路建设大提速释放出来的巨大需求，近年来国内的重轨生产企业重轨产量都有了大幅增长，其中包钢、武钢增长最为迅速，目前包钢和攀钢重轨年产量已接近130万吨，武钢80余万吨，鞍钢70余万吨。经过十几年的发展以及对国外技术的学习和引进，我国重轨生产的整体装备及技术水平、重轨实物质量都有了很大提高。
由于采用RH工艺具有生产效率高和脱气能力强等优势，国外及国内邯钢新建生产线生产重轨钢普遍采用的工艺流程为：“铁水预处理—转炉—LF炉外精炼—真空脱气—连铸”，另外，邯钢为改善中心疏松、偏析，提高铸坯质量，所建铸机装备了凝固末端电磁搅拌。
目前国内外钢铁企业生产重轨钢的铸机断面主要包括：283mm×390mm(奥钢联多纳维茨厂)，300mm×400mm(新日铁、俄罗斯奥尔克-哈利洛沃)，265mm×380mm(德国蒂森鲁尔厂)，280mm×380mm(包钢、鞍钢、武钢、攀钢等)，280mm×325mm(包钢、鞍钢、武钢等)。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种大方坯重轨钢连铸方法，该种大方坯重轨钢的断面尺寸为320mm×410mm，不同于目前国内外各钢铁企业生产重轨钢的铸机断面；本发明通过对连铸工艺的研究，顺利开发出了新断面的重轨钢，其铸坯质量控制良好。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种大方坯重轨钢连铸方法，其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.65m/min～0.75m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为25℃～30℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯。本发明步骤d的摊检为对大方坯铸坯表面质量的地毯式的检查。
为了更好地实现本发明，本发明提供第一种优选的大方坯重轨钢连铸方法，其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.7m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为30℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯。
为了更好地实现本发明，本发明提供第二种优选的大方坯重轨钢连铸方法，其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.72m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为28℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯。
为了更好地实现本发明，本发明提供第三种优选的大方坯重轨钢连铸方法，其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.75m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为25℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)通过本大方坯重轨钢连铸方法制造出大方坯重轨钢的断面尺寸为320mm×410mm，不同于目前国内外各钢铁企业生产重轨钢的铸机断面；本发明通过对连铸工艺的研究，顺利开发出了新断面的重轨钢，其铸坯质量控制良好。
(2)本发明的各项连铸工艺参数，能保障浇注本发明提供断面的重轨钢生产顺行，铸坯质量良好，可根据不同的钢种在规定范围内做适当调整。采用本发明生产出的连铸坯质量良好，无明显内部及表面质量缺陷。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
实施例
一种大方坯重轨钢连铸方法，其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.65m/min～0.75m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为25℃～30℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯(又称大方坯重轨钢)。本发明步骤d的摊检为对大方坯铸坯表面质量的地毯式检查。
实施例一
为了更好地实现本发明，本发明提供第一种优选的大方坯重轨钢连铸方法，该实施例是运用本发明的连铸方法来生产重轨钢U75V，U75V牌号重轨钢化学组分见表1，连铸生产横断面尺寸为320mm×410mm的U75V大方坯，其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.7m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为30℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封，并且浇注过程采用了二冷动态控制，二冷比水量为0.45kg/t钢；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯(又称大方坯重轨钢)。
浇注完毕后，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查了后序轧材质量，检查结果表明，铸坯表面及内部质量良好，中心疏松、缩孔及偏析等指标满足要求，未发现明显铸坯表面及内部缺陷。对应轧制出的钢轨质量良好，如表1。
表1 U75V重轨钢化学组分/％
实施例二
为了更好地实现本发明，本发明提供第二种优选的大方坯重轨钢连铸方法，该实施例是运用本发明的连铸方法来生产重轨钢U78CrV，U78CrV牌号重轨钢化学组分见表2，连铸生产横断面尺寸为320mm×410mm的U78CrV大方坯，其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.72m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为28℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封，并且浇注过程采用了二冷动态控制，二冷比水量为0.43kg/t钢；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯(又称大方坯重轨钢)。
浇注完毕后，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查了后序轧材质量，检查结果表明，铸坯表面及内部质量良好，中心疏松、缩孔及偏析等指标满足要求，未发现明显铸坯表面及内部缺陷。对应轧制出的钢轨质量良好，如表2。
表2 U78CrV重轨钢化学组分/％
实施例三
为了更好地实现本发明，本发明提供第三种优选的大方坯重轨钢连铸方法，该实施例是运用本发明的连铸方法来生产重轨钢U71Mn，U71Mn牌号重轨钢化学组分见表3，连铸生产横断面尺寸为320mm×410mm的U71Mn大方坯，其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.75m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为25℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封，并且浇注过程采用了二冷动态控制，二冷比水量为0.46kg/t钢；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯(又称大方坯重轨钢)。
浇注完毕后，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查了后序轧材质量，检查结果表明，铸坯表面及内部质量良好，中心疏松、缩孔及偏析等指标满足要求，未发现明显铸坯表面及内部缺陷。对应轧制出的钢轨质量良好，如表3。
表3 U71Mn重轨钢化学组分/％
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种大方坯重轨钢连铸方法，其特征在于：其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.65m/min～0.75m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为25℃～30℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯。
2.按照权利要求1所述的一种大方坯重轨钢连铸方法，其特征在于：其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.7m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为30℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯。
3.按照权利要求1所述的一种大方坯重轨钢连铸方法，其特征在于：其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.72m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为28℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯。
4.按照权利要求1所述的一种大方坯重轨钢连铸方法，其特征在于：其连铸方法如下：
a、将铸造钢水通过铸机进行浇注，铸机拉速为0.75m/min，并保持铸机拉速稳定不变；
b、在凝固末端轻压下时的总压下量为12mm，然后进行二冷区电磁搅拌，其搅拌设备的参数运行电流为400A、频率为7Hz；
c、对步骤b进行结晶器冷却，其冷却水量为3600L/min，控制其中间包钢水过热度为25℃；
在步骤a～c的全程浇注过程中，其长水口与大包连接处采用密封环和氩气密封；
d、在步骤a～c浇注完毕后得到大方坯铸坯，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，然后对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查后序轧材质量；如果检查结果表明：大方坯铸坯表面及内部质量达到国家标准，未发现明显铸坯表面及内部缺陷，则大方坯铸坯就符合要求并最终得到大方坯。
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