CN106216624A - 一种低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法 - Google Patents

一种低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法，其特征在于，包括：连铸过热度控制20℃～40℃，拉速2.2m/min～2.6m/min，结晶器冷却水量1750L/min～1950L/min，结晶器振动频率为190Hz～220Hz，振幅为6.5mm～9.5mm，结晶器保护渣碱度为0.65～0.90，熔点温度为1020℃～1060℃，1300℃时，粘度为0.35～0.60Pa·s；连铸过程采用M‑EMS+F‑EMS控制方式，M‑EMS电流强度为280A～320A，频率为3Hz～6Hz，F‑EMS电流强度为400A～600A，频率为10～15Hz。本发明生产的低碳高铬耐蚀钢小方坯，低倍酸洗检验合格率达到95％以上，小方坯表面无明显裂纹等缺陷，振痕平均深度≤0.24mm，可不经过表面火焰清理直接进入后道轧钢工序进行生产，满足客户的要求。

Description

一种低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法
技术领域
本发明涉及钢铁连铸技术领域，尤其涉及一种低碳高铬耐蚀钢小方坯连铸生产方法。
背景技术
耐蚀钢是指在一些强腐蚀介质中能够抵抗侵蚀的钢种。在耐蚀钢中添加一定量的Cr元素，使其在表面形成一层Cr氧化膜，可显著提高钢的耐蚀性能；通过降低钢中的C含量，则能够减少Cr23C6在晶界析出，提高其耐晶间腐蚀能力；通过合金元素Cr与C含量的控制，使其获得铁素体凝固组织，可提高其抗氧化性介质腐蚀能力。因此，低碳高铬耐蚀钢在耐蚀性能方面具有优异的表现。
但当钢中存在较多Cr等易氧化合金元素时，容易发生二次氧化形成氧化物，影响钢水流动性，同时结晶器保护渣也易于吸附这些氧化物发生改性，影响保护渣对坯壳的润滑作用，在连铸坯表面形成裂纹等缺陷；同时该类钢种与普通碳钢相比，具有传热系数小，固液相温度区间大的特点，在凝固过程中，容易生长为粗大柱状晶组织，从而在小方坯内部形成中间裂纹、中心缩孔和中心偏析等缺陷。故该类钢种的连铸生产难度较大。
小方坯是指断面≤180х180的连铸坯，具有断面小、拉速快、凝固速度与组织形貌难以精确控制的特点，同时，小方坯在后续轧制过程中压缩比也较小，使得成品内部质量的均匀性、中心缩孔和偏析缺陷都较难控制。
为此，开发一种低碳高铬耐蚀钢小方坯连铸生产方法，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法，包括：
连铸过热度控制20℃～40℃，拉速2.2m/min～2.6m/min，结晶器冷却水量1750L/min～1950L/min，结晶器振动频率为190Hz～220Hz，振幅为6.5mm～9.5mm，结晶器保护渣碱度为0.65～0.90，熔点温度为1020℃～1060℃，1300℃时，粘度为0.35～0.60Pa·s；
连铸过程采用M-EMS+F-EMS控制方式，M-EMS电流强度为280A～320A，频率为3Hz～6Hz，F-EMS电流强度为400A～600A，频率为10～15Hz。
优选的，在上述的低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法中，还包括：
二冷比水量为0.80L/kg～1.20L/kg，二冷分为三区，采用全水冷却模式，根据各区冷却长度和冷却强度逐步降低的阶梯控制原则，进行二冷分区水量分配：二冷分区冷却水量占总水量比例R(单位为％)与二冷分区长度L(单位为m)满足如下关系：二冷一区，100≤R1/L1≤135，二冷二区，16≤R2/L2≤21，二冷三区，4.0≤R3/L3≤6。
优选的，在上述的低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法中，中间包保温材料采用单层超低碳高碱度覆盖剂，其C含量≤0.85％，碱度大于3.5；
浸入式水口采用超低碳内衬材质，其C含量≤2.5％；
连铸结晶器中选用超低碳结晶器保护渣覆盖剂，其C含量≤3.0％。
优选的，在上述的低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法中，小方坯断面为140mmх140mm，当20℃≤△T(中间包过热度)≤30℃时，对应拉速为2.4m/min～2.60m/min，当30℃＜△T(中间包过热度)≤40℃时，拉速为2.2m/min～2.4m/min。
优选的，在上述的低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法中，通过钢水冶炼后，控制成品化学成分质量百分比为：
C≤0.02％、Si≤1.00％、Mn≤1.00％、7.0％≤Cr≤12.0％、P≤0.04％、S≤0.035％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明生产的低碳高铬耐蚀钢小方坯，低倍酸洗检验合格率达到95％以上，小方坯表面无明显裂纹等缺陷，振痕平均深度≤0.24mm，可不经过表面火焰清理直接进入后道轧钢工序进行生产，满足客户的要求。
具体实施方式
本实施例开发了一种低碳高铬耐蚀钢小方坯连铸生产方法，通过对钢种成分控制、连铸耐材和辅料的选用、连铸过程参数的优化调整，旨在获得了表面质量与中心质量良好的小方坯，满足后续轧钢工序和客户的要求。
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
通过钢水冶炼后，控制成品化学成分质量百分比为：0≤C≤0.02％；0≤Si≤0.08％；0≤Mn≤1.00％；7.0％≤Cr≤9.0％；0≤P≤0.03％；0≤S≤0.02％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。
浇铸开始后，当钢包钢液注入中间包后，中间包的钢水吨位达到16t时，在中间包钢液上方投入碳含量为0.60％的单层高碱度覆盖剂，通过对中间包钢液人工测温，并与自动测温结果进行对比，确认中间包过热度为38℃，控制结晶器水量为1800L/min，在中间包钢水量达到35t时，8流按照对称位置由中部向边部依次开浇，并依次加入结晶器保护渣，结晶器保护渣中C含量为2.8％，其熔点为1040℃，碱度为0.85，1300℃粘度为0.45Pa·s，起步拉速控制为2.1m/min，在70S后提高并稳定拉速为2.3m/min，结晶器振动频率控制为200Hz，振幅为8.5mm；
连铸二冷比水量控制为1.08L/kg，二冷各区水量按照二冷分区冷却水量占总水量比例R(单位为％)与二冷分区长度L(单位为m)关系如下：二冷一区，R1/L1＝125，二冷二区，R2/L2＝18，二冷三区，R3/L3＝4.8。
连铸过程中，M-EMS电流强度为300A，频率为3Hz，F-EMS电流强度为480A，频率为11Hz。
本实施例生产的低碳高铬耐蚀钢小方坯，低倍酸洗检验合格率达到95％以上，小方坯表面无明显裂纹等缺陷，振痕平均深度≤0.24mm，可不经过表面火焰清理直接进入后道轧钢工序进行生产，满足客户的要求。
实施例2
通过钢水冶炼后，控制成品化学成分质量百分比为：0≤C≤0.02％；0≤Si≤0.08％；0≤Mn≤1.00％；7.0％≤Cr≤9.0％；0≤P≤0.03％；0≤S≤0.02％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。
浇铸开始后，当钢包钢液注入中间包后，中间包的钢水吨位达到16t时，在中间包钢液上方投入碳含量为0.58％的单层高碱度覆盖剂，通过对中间包钢液人工测温，并与自动测温结果进行对比，确认中间包过热度为35℃，控制结晶器水量为1950L/min，在中间包钢水量达到35t时，8流按照对称位置由中部向边部依次开浇，并依次加入结晶器保护渣，结晶器保护渣中C含量为3.1％，其熔点为1070℃，碱度为0.70，1300℃粘度为0.37Pa·s，起步拉速控制为2.1m/min，在70S后提高并稳定拉速为2.3m/min，结晶器振动频率控制为190Hz，振幅为9.5mm；
连铸二冷比水量控制为0.8L/kg，二冷各区水量按照二冷分区冷却水量占总水量比例R(单位为％)与二冷分区长度L(单位为m)关系如下：二冷一区，R1/L1＝105，二冷二区，R2/L2＝21，二冷三区，R3/L3＝4。
连铸过程中，M-EMS电流强度为320A，频率为6Hz，F-EMS电流强度为400A，频率为11Hz。
本实施例生产的低碳高铬耐蚀钢小方坯，低倍酸洗检验合格率达到95％以上，小方坯表面无明显裂纹等缺陷，振痕平均深度≤0.24mm，可不经过表面火焰清理直接进入后道轧钢工序进行生产，满足客户的要求。
实施例3
通过钢水冶炼后，控制成品化学成分质量百分比为：0≤C≤0.02％；0≤Si≤0.08％；0≤Mn≤1.00％；7.0％≤Cr≤9.0％；0≤P≤0.03％；0≤S≤0.02％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。
浇铸开始后，当钢包钢液注入中间包后，中间包的钢水吨位达到16t时，在中间包钢液上方投入碳含量为0.49％的单层高碱度覆盖剂，通过对中间包钢液人工测温，并与自动测温结果进行对比，确认中间包过热度为23℃，控制结晶器水量为1750L/min，在中间包钢水量达到35t时，8流按照对称位置由中部向边部依次开浇，并依次加入结晶器保护渣，结晶器保护渣中C含量为2.9％，其熔点为1020℃，碱度为0.9，1300℃粘度为0.46Pa·s，起步拉速控制为2.2m/min，在70S后提高并稳定拉速为2.45m/min，结晶器振动频率控制为220Hz，振幅为6.5mm；
连铸二冷比水量控制为1.1L/kg，二冷各区水量按照二冷分区冷却水量占总水量比例R(单位为％)与二冷分区长度L(单位为m)关系如下：二冷一区，R1/L1＝135，二冷二区，R2/L2＝16，二冷三区，R3/L3＝6。
连铸过程中，M-EMS电流强度为280A，频率为5Hz，F-EMS电流强度为600A，频率为15Hz。
本实施例生产的低碳高铬耐蚀钢小方坯，低倍酸洗检验合格率达到95％以上，小方坯表面无明显裂纹等缺陷，振痕平均深度≤0.20mm，可不经过表面火焰清理直接进入后道轧钢工序进行生产，满足客户的要求。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (5)

1.一种低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法，其特征在于，包括：
连铸过热度控制20℃～40℃，拉速2.2m/min～2.6m/min，结晶器冷却水量1750L/min～1950L/min，结晶器振动频率为190Hz～220Hz，振幅为6.5mm～9.5mm，结晶器保护渣碱度为0.65～0.90，熔点温度为1020℃～1060℃，1300℃时，粘度为0.35～0.60Pa·s；
连铸过程采用M-EMS+F-EMS控制方式，M-EMS电流强度为280A～320A，频率为3Hz～6Hz，F-EMS电流强度为400A～600A，频率为10～15Hz。
2.根据权利要求1所述的低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法，其特征在于：还包括：
二冷比水量为0.80L/kg～1.20L/kg，二冷分为三区，采用全水冷却模式，根据各区冷却长度和冷却强度逐步降低的阶梯控制原则，进行二冷分区水量分配：二冷分区冷却水量占总水量比例R(单位为％)与二冷分区长度L(单位为m)满足如下关系：二冷一区，100≤R1/L1≤135，二冷二区，16≤R2/L2≤21，二冷三区，4.0≤R3/L3≤6。
3.根据权利要求1所述的低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法，其特征在于：
中间包保温材料采用单层超低碳高碱度覆盖剂，其C含量≤0.85％，碱度大于3.5；
浸入式水口采用超低碳内衬材质，其C含量≤2.5％；
连铸结晶器中选用超低碳结晶器保护渣覆盖剂，其C含量≤3.0％。
4.根据权利要求1所述的低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法，其特征在于：小方坯断面为140mmх140mm，当20℃≤△T(中间包过热度)≤30℃时，对应拉速为2.4m/min～2.60m/min，当30℃＜△T(中间包过热度)≤40℃时，拉速为2.2m/min～2.4m/min。
5.根据权利要求1所述的低碳高铬铁素体耐蚀钢小方坯连铸制造方法，其特征在于：通过钢水冶炼后，控制成品化学成分质量百分比为：
C≤0.02％、Si≤1.00％、Mn≤1.00％、7.0％≤Cr≤12.0％、P≤0.04％、S≤0.035％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
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