CN105127386A - 控制高碳硬线钢小方坯中心碳偏析的连铸方法 - Google Patents

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张守伟
常金宝
肖国华
刘宏强
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李�杰
张飞
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Abstract

本发明公开了一种控制高碳硬线钢小方坯中心碳偏析的连铸方法，其采用结晶器电磁搅拌，该方法工艺为：钢水过热度为10～35℃；结晶器电磁搅拌的电流为320～350A，频率为3～4Hz；二次冷却采用气雾冷却，比水量0.5～0.7L/kg；拉速为1.5～1.7m/min。本方法通过对连铸过程工艺参数进行了合理的调整及优化，使高碳硬线钢小方坯的中心偏析得到明显改善，经铸坯取样检测，碳偏析系数KC控制在0.95～1.05，从而可以确保钢坯在后续的轧制过程中不产生由于中心偏析而造成的出现网状渗碳体而断裂的事故。本方法在没有末端电磁搅拌和轻压下的情况下，通过选择适宜的参数进行合理调配来控制连铸工艺，从而抑制小方坯产生中心偏析等铸坯缺陷，具有工艺简单、有效的特点。

Description

控制高碳硬线钢小方坯中心碳偏析的连铸方法
技术领域
本发明涉及一种连铸方法，尤其是一种控制高碳硬线钢小方坯中心碳偏析的连铸方法。
背景技术
高碳钢线材（一般指C含量大于0.45%的钢）主要应用于钢丝绳、包装线等，通常由方坯生产。根据连铸机的不同，又分为“大方坯连铸——开坯——热轧”的两火成材工艺和“小方坯——热轧”的一火成材工艺，一火成材工艺的吨钢成本比两火成材低200～300元，因此小方坯连铸生产高碳硬线钢是一种降低生产成本的有效手段。
由于高碳硬线钢中碳含量较高，中心碳偏析成为技术质量控制的主要问题之一。中心碳偏析常造成硬线盘条在拉拔过程中出现中心网状渗碳体，对拉拔危害极大，常出现拉拔断裂。一般用中心碳偏析系数KC评价碳偏析的程度，KC=中心碳含量C0/平均碳含量CB。
通过对已有文献的分析与总结，一般对小方坯生产高碳硬线钢中心碳偏析的控制主要采取以下措施：（1）降低过热度：钢水过热度的高低对铸坯的中心偏析及缩孔、疏松的影响极大，而降低钢水过热度则可有效减少上述缺陷对铸坯内部质量的影响；（2）合适的冷却模式；（3）适宜的拉速：过高的拉速会增加高碳钢小方坯质量缺陷产生的几率；（4）采用结晶器电磁搅拌或者结晶器电磁搅拌结合末端电磁搅拌；结晶器电磁搅拌可以扩大铸坯的等轴晶比例，末端电磁搅拌对均匀残余液相的成分与温度、抑制“搭桥”现象的产生有明显的作用，有利于减小中心碳偏析程度；（5）轻压下技术：轻压下动作产生的挤压作用可以促进熔质元素在钢液中再分配，使之形成更加致密的凝固组织结构，起到改善中心偏析和减少中心疏松的作用。高碳硬线钢小方坯的中心碳偏析受上述多种因素的综合影响，因此需要对上述措施综合考虑，选择合适的控制参数相匹配。
由于各厂设备的原因，各厂在小方坯生产高碳硬线钢时的工艺各不相同，特别是在没有末端电磁搅拌和轻压下的情况下，控制高碳硬线钢的中心偏析更为困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种控制高碳硬线钢小方坯中心碳偏析的连铸方法，以提高铸坯的成分均匀性与质量。
为解决上述技术问题，本发明采用结晶器电磁搅拌，该方法工艺为：钢水过热度为10～35℃；结晶器电磁搅拌的电流为320～350A，频率为3～4Hz；二次冷却采用气雾冷却，比水量0.5～0.7L/kg；拉速为1.5～1.7m/min。
本发明所述连铸过程中，无末端电磁搅拌和轻压下。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过对连铸过程工艺参数进行了合理的调整及优化，使高碳硬线钢小方坯的中心偏析得到明显改善，经铸坯取样检测，碳偏析系数KC控制在0.95～1.05，从而可以确保钢坯在后续的轧制过程中不产生由于中心偏析而造成的出现网状渗碳体而断裂的事故。
本发明在没有末端电磁搅拌和轻压下的情况下，通过选择适宜的参数进行合理调配来控制连铸工艺，从而抑制小方坯产生中心偏析等铸坯缺陷，具有工艺简单、有效的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
下述实施例中，钢水经120t转炉冶炼、LF炉精炼后，进行连铸。连铸机为R10m八机八流弧形连铸机，结晶器长度为900mm，铸坯规格为150mm×150mm，二冷采用气雾冷却，具备结晶器电磁搅拌，无末端电磁搅拌，无轻压下。
实施例1：本控制高碳硬线钢小方坯中心碳偏析的连铸方法的具体工艺如下所述。
钢种为65号硬线钢，经120t转炉冶炼，通过LF精炼后进行连铸，连铸的工艺参数为：钢水过热度为20℃；结晶器电磁搅拌的电流为350A，频率为3.0Hz；二次冷却采用气雾冷却，比水量0.60L/kg；拉速为1.5m/min。
本实施例所得高碳硬线钢铸坯的碳偏析和低倍检测结果见表1。
实施例2：本连铸方法的具体工艺如下所述。
钢种为55号硬线钢，经120t转炉冶炼，通过LF精炼后进行连铸，连铸的工艺参数为：钢水过热度为29℃；结晶器电磁搅拌的电流为320A，频率为3.0Hz；二次冷却采用气雾冷却，比水量0.65L/kg；拉速为1.6m/min。
本实施例所得高碳硬线钢铸坯的碳偏析和低倍检测结果见表1。
实施例3：本连铸方法的具体工艺如下所述。
钢种为65号硬线钢，经120t转炉冶炼，通过LF精炼后进行连铸，连铸的工艺参数为：钢水过热度为33℃；结晶器电磁搅拌的电流为350A，频率为4.0Hz；二次冷却采用气雾冷却，比水量0.65L/kg；拉速为1.65m/min。
本实施例所得高碳硬线钢铸坯的碳偏析和低倍检测结果见表1。
实施例4：本连铸方法的具体工艺如下所述。
钢种为65号硬线钢，经120t转炉冶炼，通过LF精炼后进行连铸，连铸的工艺参数为：钢水过热度为32℃；结晶器电磁搅拌的电流为320A，频率为4.0Hz；二次冷却采用气雾冷却，比水量0.70L/kg；拉速为1.7m/min。
实施例5：本连铸方法的具体工艺如下所述。
钢种为55号硬线钢，经120t转炉冶炼，通过LF精炼后进行连铸，连铸的工艺参数为：钢水过热度为35℃；结晶器电磁搅拌的电流为330A，频率为3.5Hz；二次冷却采用气雾冷却，比水量0.50L/kg；拉速为1.5m/min。
实施例6：本连铸方法的具体工艺如下所述。
钢种为55号硬线钢，经120t转炉冶炼，通过LF精炼后进行连铸，连铸的工艺参数为：钢水过热度为10℃；结晶器电磁搅拌的电流为340A，频率为3.5Hz；二次冷却采用气雾冷却，比水量0.7L/kg；拉速为1.7m/min。
本实施例所得高碳硬线钢铸坯的碳偏析和低倍检测结果见表1。
表1：实施例1－6所得高碳硬线钢铸坯的碳偏析和低倍检测结果
由表1中对铸坯的检验结果可以看出，中心碳偏析系数KC稳定在1.0左右，说明本方法对高碳硬线钢小方坯中心碳偏析的控制是有效的。

Claims (2)

1.一种控制高碳硬线钢小方坯中心碳偏析的连铸方法，其采用结晶器电磁搅拌，其特征在于，该方法工艺为：钢水过热度为10～35℃；结晶器电磁搅拌的电流为320～350A，频率为3～4Hz；二次冷却采用气雾冷却，比水量0.5～0.7L/kg；拉速为1.5～1.7m/min。
2.根据权利要求1所述的控制高碳硬线钢小方坯中心碳偏析的连铸方法，其特征在于：所述连铸过程中，无末端电磁搅拌和轻压下。
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