CN105903916A - 一种在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法 - Google Patents

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谭建平
陈玉辉
徐国庆
韩全军
刘建清
宋延成
李忠平
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
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Abstract

本发明涉及一种在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法，钢水依次进行KR搅拌脱硫，公称容积120t转炉出钢，精炼升温并调整钢水化学成分合格，吊包时钢水温度在1460～1500℃之间；使用大中间包，封引锭，对中包水口进行对中；往大中间包注入钢水，加入中包覆盖剂，引入结晶器保护渣，对结晶器内的钢液面进行点冷钢、加渣及换渣操作，设置典型拉速在0.30～0.6 m/min，典型过热度在20～60℃；使用结晶器专家系统进行控制避免浇注过程中漏钢风险，在下行过程中采用动态二次水冷和动态轻压下技术消除浇注过程中产生的表面纵裂纹，采用两炉钢水连浇的方式提高钢水收得率。

Description

一种在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法
技术领域
本发明属冶金行业连铸工艺，具体涉及一种在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法。
背景技术
无磁钢20Mn23AlV广泛用于大中型变压器等无磁结构材料，由于20Mn23A1V的Mn、A1含量高，国内外对此钢种主要采用模铸生产，可是模铸生产的钢锭表面质量难以保证，同时钢水收得率及钢材轧制成材率也较低。国内采用直弧形板坯连铸的厂家目前没有报道，只有个别采用立式连铸机浇注。
由于其高的Al含量(1.5%~2.5%)，连铸过程中钢液中的Al易被保护渣中的SiO2氧化，造成连铸过程中保护渣成分与性能发生明显变化，同时结晶器弯月面产生大量渣圈，阻碍了保护渣液渣流入结晶器与铸坯间隙，对连铸过程稳定性及铸坯表面质量造成了不良影响。
20Mn23A1V连铸过程中渣钢界面主要发生反应（1），热力学计算结果表明，在结晶器内钢液的温度下，反应(3)能够持续发生，产生大量的A12O3，被保护渣所吸收，不仅消耗了钢水中的Al，同时又降低了保护渣中SiO2的含量，使液渣碱度大幅增加.连铸进行到15min后，液渣中A12O3含量稳定在22％左右。
[Al]+3/4(Si02)=1/2(A1203)+3/4[Si]
AG=-164600+26.8 T J/mol (1)
20Mn23AlV液相线温度较低，仅l421℃，因而弯月面处温度也较低，温度梯度较高。浇铸15 min后由于液渣中A12O3含量大幅增加，熔点和粘度明显升高，液渣在结晶器中温度相对较低的弯月面处容易析出高熔点钙铝黄长石形成初生渣圈，随着连铸的进行，液渣中析出的钙铝黄长石不断粘结聚集，并裹挟部分保护渣中其他组分凝结成尺寸较大的渣圈漂浮在液渣层中，同时也引起了渣圈与液渣间成分及性能的差异。
无磁钢生产难度很大，浇注过程容易产生漏钢和板坯上下表面容易出现大纵裂，严重时甚至造成报废。如果成功开发弧形板坯连铸生产技术，则可以大幅降低生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法，解决浇注过程中漏钢及铸坯表面产生纵裂纹的技术难题，提高钢水收得率，降低生产成本。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法，钢水依次进行KR搅拌脱硫，公称容积120t转炉出钢，精炼升温并调整钢水化学成分合格，吊包时钢水温度在1460～1500℃之间；
使用大中间包，封引锭，对中包水口进行对中；往大中间包注入钢水，加入中包覆盖剂，引入结晶器保护渣，对结晶器内的钢液面进行点冷钢、加渣及换渣操作，设置典型拉速在0.30～0.6 m/min，典型过热度在20～60℃；使用结晶器专家系统避免浇注过程中漏钢风险，在下行过程中采用动态二次水冷和动态轻压下技术消除浇注过程中产生的表面纵裂纹，采用两炉钢水连浇的方式。
优选地，所述换渣间隔30～50min。
较好的做法是，结晶器钢液面出现红渣，及时挑出块状渣条。
本发明的在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法尤其适用于20Mn23AlV无磁钢。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过直弧形连铸机生产无磁钢典型拉速控制在0.30～0.6 m/min，典型过热度控制在20～60℃，尤其是40～60℃，对结晶器内钢液面点冷钢、加渣及换渣操作，避免了漏钢及表面纵裂纹，采用两炉钢连浇，提高钢水收得率、大幅降低成本。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法，主要操作如下
1、钢水经KR搅拌脱硫，公称容积120t转炉出钢，精炼升温并调整化学成分合格，确保吊包时钢水温度在1460～1500℃之间。
2、将钢包吊入连铸大包回转台：
（1）调整铸坯规格范围为370mm*(1400～2600mm)。
（2）做好封引锭操作。
（3）使用大中间包，对中包水口进行对中。
（4）加入中包覆盖剂，引入结晶器保护渣。
（5）典型拉速控制在0.30～0.6 m/min，典型过热度控制在20～60℃；使用结晶器专家系统进行控制避免浇注过程中漏钢风险，使用动态二冷和动态轻压下技术避免浇注过程中产生表面纵裂纹。
（6）结晶器钢液面红渣，及时挑出大块渣条。
（7）每隔30～50分钟换渣一次。
（8）采用两炉连浇，得到合格的特厚板坯。
本申请公开了一种在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法，通过将典型拉速控制在0.30～0.6 m/min，典型过热度控制在40～60℃，对结晶器内钢液面点冷钢、加渣及换渣操作，避免了漏钢及表面纵裂纹。
另外，为了钢水收得率，采用两炉连浇的方式浇注，有助于降低无磁钢钢水在直弧形连铸机上浇注时钢水的失效率，提高浇注合格率。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法，其特征在于：钢水依次进行KR搅拌脱硫，公称容积120t转炉出钢，精炼升温并调整钢水化学成分合格，吊包时钢水温度在1460～1500℃之间；
使用大中间包，封引锭，对中包水口进行对中；往大中间包注入钢水，加入中包覆盖剂，引入结晶器保护渣，对结晶器内的钢液面进行点冷钢、加渣及换渣操作，设置典型拉速在0.30～0.6 m/min，典型过热度在20～60℃；使用结晶器专家系统进行控制避免浇注过程中漏钢风险，在下行过程中采用动态二次水冷和动态轻压下技术消除浇注过程中产生的表面纵裂纹，采用两炉钢水连浇的方式提高钢水收得率。
2.根据权利要求1所述的在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法，其特征在于：所述换渣间隔30～50min。
3.根据权利要求1所述的在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法，其特征在于：结晶器钢液面出现红渣，及时挑出块状渣条。
4.根据权利要求1所述的在直弧形连铸机上生产无磁钢的连铸方法，其特征在于：所述无磁钢为20Mn23AlV。
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