CN105945250A - 改善高合金钢坯内部质量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冶金技术领域,特别公开一种改善高合金钢坯内部质量的方法。该方法包括:采用连铸法生产合金钢坯,控制铸机拉速为0.48~0.53m/min,并保持拉速稳定不变;凝固末端动态轻压下总压下量为10~15mm;结晶器水量为4050~4200L/min;二冷比水量为0.22~0.26L/kg;结晶器电磁搅拌参数设置为:电流640~660A,频率1.6~2.2HZ;过热度设置为20~30℃。该方法通过控制凝固末端压下量、铸机拉速与过热度合理匹配,以及结晶器冷却水量和二冷动态配水,同时相应设置电磁搅拌参数,最终生产出内部质量较高的合金钢连铸坯。

Description

改善高合金钢坯内部质量的方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域,特别涉及一种改善高合金钢坯内部质量的方法。
背景技术
目前生产高质量的合金钢,主要通过低过热度浇铸、凝固末端电磁搅拌、轻压下等措施来提高铸坯质量,近年来特别是合金钢连铸更有增大铸坯断面的趋势,而且使用在一些特殊关键产品上,对质量要求非常严格,要保证钢材各项加工性能达到要求,在对钢的成分和组织进行严格控制的同时,还要求合金钢具有良好的内部质量。
由于大方坯钢种特殊且断面较大,铸坯凝固时间长,而且生产的大多是中、高碳合金钢等用于轧制重轨、棒材以及轴承钢和弹簧钢等特殊钢,因此铸坯内部更易出现缩孔、中心疏松、中心偏析等缺陷,这些缺陷严重影响钢材的各项性能以及高质量产品的开发。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种改善高合金钢坯内部质量的方法。
本发明提供一种改善高合金钢坯内部质量的方法,包括:
采用连铸法生产合金钢坯,控制铸机拉速为0.48~0.53m/min,并保持拉速稳定不变;凝固末端动态轻压下总压下量为10~15mm;结晶器水量为4050~4200L/min;二冷比水量为0.22~0.26L/kg;结晶器电磁搅拌参数设置为:电流640~660A,频率1.6~2.2HZ;过热度设置为20~30℃。
进一步地,所述合金钢坯的尺寸为360×450mm。
进一步地,所述凝固末端动态轻压下总压下量为13~15mm。
进一步地,所述结晶器水量为4100L/min,结晶器电磁搅拌参数设置为:电流650A,频率1.8HZ。
进一步地,所述过热度设置为24~26℃。
进一步地,所述钢坯的成本为:0.45~0.97wt%的C、0.23~0.3wt%的Si、0.4~1.05wt%的Mn、0.2~1.05wt%的Cr、0~0.26wt%的Ni、0~0.2wt%的Mo,以及余量的铁。
进一步地,浇注过程中水口浸入深度120mm,长水口与大包连接处采用氩气密封。
进一步地,浇注结束后,还包括对铸坯进行堆垛缓冷的步骤,缓冷时间不少于24h。
本发明提供一种改善高合金钢坯内部质量的方法,该方法通过控制凝固末端压下量、铸机拉速与过热度合理匹配,以及结晶器冷却水量和二冷动态配水,同时相应设置电磁搅拌参数,最终生产出内部质量较高的合金钢连铸坯。试验证明,按照本发明提供的方法制备的铸坯质量良好,中心疏松、缩孔及偏析等指标均满足要求,表面及内部未发现质量缺陷。
具体实施方式
本发明公开了一种改善高合金钢坯内部质量的方法,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
现有的大方坯连铸工艺流程大致如下:铁水KR法脱硫→90t顶底复吹转炉→100tLF精炼炉→VD真空处理→大包回转台→中间包→结晶器→扇形段二冷区→拉矫机→火焰切割→输出辊道→步进冷床→铸坯送轧钢加热炉→轧机→矫直→冷却。本发明在现有连铸工艺的基础上,在凝固末端采用动态轻压下控制模式,该压下模式可以从第二架足辊开始压下,通过控制最大压下量,合理分配各单辊压下量,铸机拉速保持恒定与过热度合理匹配,同时结晶器冷却水量,二冷动态配水,合理地利用电磁搅拌等技术措施,综合运用来生产出内部质量较高的合金钢连铸坯。
具体而言,本发明提供一种改善高合金钢坯内部质量的方法,该方法包括:
采用连铸法生产合金钢坯,控制铸机拉速为0.48~0.53m/min,并保持拉速稳定不变;凝固末端动态轻压下总压下量为10~15mm;结晶器水量为4050~4200L/min;二冷比水量为0.22~0.26L/kg;结晶器电磁搅拌参数设置为:电流640~660A,频率1.6~2.2HZ;过热度设置为20~30℃。
进一步地,上述合金钢坯的尺寸为360×450mm。
上述凝固末端动态轻压下总压下量优选为13~15mm。进一步地,压下区间优选为固相率0.2~0.8的区域。
作为本实施例的优选方案,结晶器水量为4100L/min,结晶器电磁搅拌参数设置为:电流650A,频率1.8HZ。
过热度更优选设置为24~26℃。
上述连铸法生产合金钢坯的浇注过程中,全程保护浇注,水口浸入深度120mm,长水口与大包连接处采用氩气密封。
上述钢坯的成本优选包括:0.45~0.97wt%的C、0.23~0.3wt%的Si、0.4~1.05wt%的Mn、0.2~1.05wt%的Cr、0~0.26wt%的Ni、0~0.2wt%的Mo,以及余量的铁。杂质中,P的含量不大于0.02wt%,S的含量不大于0.018wt%。
浇注结束后,还优选对铸坯进行堆垛缓冷,缓冷时间优选不少于24h。
本发明提供一种改善高合金钢坯内部质量的方法,该方法通过控制凝固末端压下量、铸机拉速与过热度合理匹配,以及结晶器冷却水量和二冷动态配水,同时相应设置电磁搅拌参数,最终生产出内部质量较高的合金钢连铸坯。
下面结合实施例,进一步阐述本发明:
实施例1-实施例4
上述四个实施例中合金钢成分列于表1,连铸工艺参数列于表2。
表1合金钢成分(质量百分数:wt%,余量为Te)
C Si Mn P S Ni Cr Mo
实施例1 0.67 0.30 1.05 0.020 0.018 0.25 0.20 --
实施例2 0.54 0.24 0.86 0.015 0.010 0.26 0.30 --
实施例3 0.45 0.23 0.66 0.012 0.014 -- 1.05 0.20
实施例4 0.97 0.30 0.40 0.020 0.015 -- 1.50 --
表2连铸工艺参数
浇注结束后,在冷床上对大方坯铸坯表面质量进行了检查,同时对内部质量进行了硫印、热酸低倍检验并跟踪检查了后续轧材和热加工钢材质量,检查过程中未发现明显铸坯表面及内部质量缺陷,铸坯质量良好,铸坯中心疏松、缩孔及偏析等指标均满足要求。铸坯内部质量检验结果如表3所示。
表3各实例铸坯内部质量检验结果
钢种 中心缩孔/级 中心疏松/级 中心裂纹/级 中心偏析/级
实施例1 ≤1 ≤1 ≤0.5 0
实施例2 ≤1 ≤1 ≤1 0
实施例3 ≤0.5 ≤1 ≤0.5 0
实施例4 ≤0.5 ≤1 ≤1 0
从表3可以看出,采用本发明方法生产的铸坯具有良好的内部质量,内部中心疏松、缩孔及偏析等指标均满足铸坯质量控制要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种改善高合金钢坯内部质量的方法,其特征在于,包括:
采用连铸法生产合金钢坯,控制铸机拉速为0.48~0.53m/min,并保持拉速稳定不变;凝固末端动态轻压下总压下量为10~15mm;结晶器水量为4050~4200L/min;二冷比水量为0.22~0.26L/kg;结晶器电磁搅拌参数设置为:电流640~660A,频率1.6~2.2HZ;过热度设置为20~30℃。
2.根据权利要求1所述的改善高合金钢坯内部质量的方法,其特征在于,所述合金钢坯的尺寸为360×450mm。
3.根据权利要求1所述的改善高合金钢坯内部质量的方法,其特征在于,所述凝固末端动态轻压下总压下量为13~15mm。
4.根据权利要求1所述的改善高合金钢坯内部质量的方法,其特征在于,所述结晶器水量为4100L/min,结晶器电磁搅拌参数设置为:电流650A,频率1.8HZ。
5.根据权利要求1所述的改善高合金钢坯内部质量的方法,其特征在于,所述过热度设置为24~26℃。
6.根据权利要求1所述的改善高合金钢坯内部质量的方法,其特征在于,所述钢坯的成本为:0.45~0.97wt%的C、0.23~0.3wt%的Si、0.4~1.05wt%的Mn、0.2~1.05wt%的Cr、0~0.26wt%的Ni、0~0.2wt%的Mo,以及余量的铁。
7.根据权利要求1所述的改善高合金钢坯内部质量的方法,其特征在于,浇注过程中水口浸入深度120mm,长水口与大包连接处采用氩气密封。
8.根据权利要求7所述的改善高合金钢坯内部质量的方法,其特征在于,浇注结束后,还包括对铸坯进行堆垛缓冷的步骤,缓冷时间不少于24h。
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