CN106493328A - 一种400系不锈钢的连铸方法 - Google Patents

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何盛
王建
严波
曾建华
谢鑫
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Abstract

本发明涉及一种400系不锈钢的连铸方法，属于连铸工艺技术领域。本发明所要解决的技术问题是提供一种400系不锈钢的连铸方法。(1)从钢水开浇，钢包到中间包、中间包到结晶器全程加保护套管保护浇注；(2)稳定控制铸机拉速在0.70m/min～0.85m/min之间；(3)控制连铸过程中间包钢水过热度控制在20℃～30℃之间；(4)结晶器冷却水量122‑130m3/h，二冷比水量为0.26‑0.34kg/t钢，结晶器电搅参数为140‑260A、5Hz，末端电磁搅拌参数400‑500A、6‑14Hz；(5)铸坯在矫直区域表面温度控制在800℃～900℃。通过该控制方法能有效地提高小方坯生产的400系不锈钢铸坯等轴晶率和铸坯内部质量，从而改善后续轧材内部质量。

Description

一种400系不锈钢的连铸方法
技术领域
本发明涉及一种400系不锈钢的连铸方法，属于连铸工艺技术领域。
背景技术
400系不锈钢为典型的马氏体不锈钢。马氏体不锈钢随着钢中碳含量的增加，强度、硬度有所提高，而塑性和韧性下降，因其耐磨性能良好，被广泛地用于餐具制造行业。其中20Cr13，30Cr13和4Cr13是马氏体不锈钢中用量较大较具代表性的YB/153-1999几个牌号。不少厂家对这种不锈钢进行了连铸生产，并目成功地应用于工业生产。
但是，该类钢种在连铸过程中易存在如下问题：
1)铸坯表而易产生凹坑缺陷，随着微裂纹而产生较深的凹坑，最深达14mm，而且通过现场发现这种缺陷往往是发生在马氏体钢上；
2)铸坯在冷却过程中由于相变而引起裂纹；
3)易产生缩孔、中心疏松，等轴晶率低。
40Cr10Si2Mo为典型马氏体Cr-Si系耐热气阀钢。由于其合金含量高、钢水粘度大、导热性差、凝固结构具有较发达的粗大柱状晶带，连铸生产过程中易出现铸坯表面凹陷、中心疏松和缩孔、等轴晶率低等质量问题。
发明名称为“一种奥氏体不锈钢连铸的参数设定方法及其连铸方法”的中国专利申请CN201310075296.9涉及一种奥氏体不锈钢连铸的参数设定方法及其连铸方法。主要参数是：Ⅰ结晶器锥度为1.2％-1.3％；Ⅱ结晶器窄面冷却水量为360L/min-390L/min；Ⅲ结晶器侧导距结晶器的位置分别为1.0±0.1mm、1.25±0.1mm及1.50±0.1mm；Ⅳ二次冷却区弯曲段窄面的冷却水量为380-400L/min。该文献公开的连铸方法的步骤：Ⅰ结晶器中间包的钢水浇入结晶器，结晶器锥度为1.2％-1.3％；结晶器窄面冷却水量较小；结晶器三个侧导距结晶器的位置分别为1.0±0.1mm、1.25±0.1mm以及1.50±0.1mm；Ⅱ二次冷却区钢水浇注到二次冷却区时，弯曲段窄面的冷却水量为380-400L/min；Ⅲ切割机切割。文献记载采用该方法可以减少不锈钢冷板1％的切边量，提高了不锈钢生产效率，降低了不锈钢生产成本。
发明名称为“铁素体不锈钢连铸方法”的中国专利申请CN201410778115.3公开了一种能很好的控制铸坯宽度的铁素体不锈钢连铸方法，包括如下步骤：铸造准备、钢水准备、开浇、钢水中间包注入、钢水模具注入、铸造进行、铸坯扇形段通过、铸坯切割和铸坯喷码，其中在铸造准备时,确定模具收缩系数，在第六步铸造进行时的精炼冶炼过程中，计算每一包钢水Ni当量,并与钢水目标Ni当量作差值，采集影响该钢种铸坯宽度参数的速度样本数据，该速度样本数据包括铸造速度和铸坯宽度，通过标准化处理，确定铸造速度变化对铸坯宽度影响因子。文献记载该发明的优点是：采用上述方法后，SF410L不锈钢在连续铸造时，宽度适中率(+10～-5mm控制)从30％～40％提高到75％～85％，宽度适中率有较明显的提高。
发明名称为“一种高合金不锈钢连铸开浇工艺方法”的中国专利申请CN201310570475.X，其公开的高合金不锈钢的化学成分是：C≤0.020；Si≤1.00；Mn≤2.00；P≤0.045；S≤0.035；Cr为19.00～23.00；Mo为4.00～5.00；N≤0.100；Ni为23.00～28.00；Cu为1.00～2.00；余量为铁及不可避免的杂质；包括(1)堵引锭操作；(2)钢水出苗控制；(3)结晶器冷却；(4)钢水过热度控制。该发明解决了高合金不锈钢开浇时因为连接部位开裂、坯壳薄弱处开裂的漏钢问题，减少了生产事故的发生，提高了生产效率，极大降低了生产成本。
从现有技术来看，还没有采用中间包低过热度浇注能够提高400系不锈钢的等轴晶率和铸坯内部质量的相关报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种400系不锈钢的连铸方法。通过该控制方法能有效地提高小方坯生产的400系不锈钢铸坯等轴晶率和铸坯内部质量。从而改善后续轧材内部质量。
本发明的技术方案：在连铸生产400系不锈钢过程中，注意控制中间包钢水过热度在20℃～30℃之间。
具体工艺如下：
(1)在连铸生产400系不锈钢过程中从钢水开浇，钢包到中间包、中间包到结晶器全程加保护套管保护浇注；
(2)稳定控制铸机拉速在0.70m/min～0.85m/min之间；
(3)控制连铸过程中间包钢水过热度控制在20℃～30℃之间；
(4)结晶器冷却水量122-130m3/h，二冷比水量为0.26-0.34kg/t钢，结晶器电搅参数为140-260A、5Hz，末端电磁搅拌参数400-500A、6-14Hz；
(5)铸坯在矫直区域表面温度控制在800℃～900℃。
本发明的一个实施方案中，采用连铸机进行铸造，断面尺寸200mm×200mm，采用管式整体结晶器，结晶器锥度0.95±0.05％/m。若铜管锥度≤0.70％/m，或内表面有裂纹、划痕＞1.0mm等因素时，更换铜管。
本发明的另一个实施方案中，上述(4)中，一区水量占40～43％，冷却强度20-22L/min；二区水量占32～36％，冷却强度21-23L/min；三区水量占21～28％，冷却强度10-13L/min。保持铸坯在矫直区域表面温度控制在800℃～900℃，以保证良好铸坯表面质量。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
具体实施方式
本发明主要是通过稳定铸机拉速、采用中间包低过热度浇注、二冷目标温度控制、凝固末端电磁搅拌控制等技术措施综合运用来提高小方坯生产的不锈钢铸坯等轴晶率和铸坯内部质量。下面结合具体实施方式和具体实施例对本发明进一步说明。
以下实施例连铸生产断面尺寸为200mm×200mm的小方坯，具体工艺如下：
(1)在连铸生产400系不锈钢过程中从钢水开浇，钢包到中间包、中间包到结晶器全程加保护套管保护浇注；
(2)稳定控制铸机拉速在0.70m/min～0.85m/min之间；
(3)控制连铸过程中间包钢水过热度控制在20℃～30℃之间；
(4)结晶器冷却水量122-130m3/h，二冷比水量为0.26-0.34kg/t钢，结晶器电搅参数为140-260A、5Hz，末端电磁搅拌参数400-500A、6-14Hz；
(5)铸坯在矫直区域表面温度控制在800℃～900℃。
实施例1
该实施例是采用常规连铸方法，钢种2Cr13。连铸生产断面尺寸为200mm×200mm的小方坯，铸机拉速为0.85m/min，并保持拉速稳定不变，中间包钢水过热度为28℃，结晶器冷却水量126m3/h，浇注过程二冷比水量为0.26kg/t钢，结晶器电搅参数为160A、5Hz，末端电磁搅拌参数500A、10Hz，铸坯在矫直区域表面温度860℃。
浇注完毕后，对小方坯铸坯内部质量进行低倍检验，检查结果表明，中心疏松≤1.5级的达标率为100％，中心缩孔≤2.0级的达标率100％，等轴晶率(径向)为51.3％。
对比实例1
该实施例是采用常规连铸方法，钢种2Cr13。连铸生产断面尺寸为200mm×200mm的小方坯，铸机拉速为0.75m/min，并保持拉速稳定不变，中间包钢水过热度为40℃。浇注过程二冷比水量为0.30kg/t钢，结晶器电搅参数为120A、5Hz，末端电磁搅拌参数360A、8Hz。
浇注完毕后，对小方坯铸坯内部质量进行低倍检验，检查结果表明，中心疏松≤1.5级的达标率为85％，中心缩孔≤2.0级的达标率80％，等轴晶率(径向)为28.3％。
本发明的发明人经过多次试验发现，对于本发明实施例连铸生产断面尺寸为200mm×200mm的小方坯，只要过程中从钢水开浇，钢包到中间包、中间包到结晶器全程加保护套管保护浇注；稳定控制铸机拉速在0.70m/min～0.85m/min之间；控制连铸过程中间包钢水过热度控制在20℃～30℃之间；结晶器冷却水量122-130m3/h，二冷比水量为0.26-0.34kg/t钢，结晶器电搅参数为140-260A、5Hz，末端电磁搅拌参数400-500A、6-14Hz；铸坯在矫直区域表面温度控制在800℃～900℃。都得到类似的结论，中心疏松≤1.5级的达标率均为100％，中心缩孔≤2.0级的达标率均100％。

Claims (6)

1.一种400系不锈钢的连铸方法，其特征在于：控制中间包钢水过热度在20℃～30℃之间。
2.一种400系不锈钢的连铸方法，其工艺参数如下：
(1)在连铸生产400系不锈钢过程中从钢水开浇，钢包到中间包、中间包到结晶器全程加保护套管保护浇注；
(2)稳定控制铸机拉速在0.70m/min～0.85m/min之间；
(3)控制连铸过程中间包钢水过热度控制在20℃～30℃之间；
(4)结晶器冷却水量122-130m3/h，二冷比水量为0.26-0.34kg/t钢，结晶器电搅参数为140-260A、5Hz，末端电磁搅拌参数400-500A、6-14Hz；
(5)铸坯在矫直区域表面温度控制在800℃～900℃。
3.根据权利要求书2所述的400系不锈钢的连铸方法，其特征在于：(2)中所述中间包钢水过热度控制在25℃～30℃。
4.根据权利要求书2所述的400系不锈钢的连铸方法，其特征在于：(3)所述结晶器为管式整体结晶器，结晶器锥度0.95±0.05％/m。
5.根据权利要求书2所述的400系不锈钢的连铸方法，其特征在于：上述(4)中，一区水量占40～43％，冷却强度20-22L/min；二区水量占32～36％，冷却强度21-23L/min；三区水量占21～28％，冷却强度10-13L/min。
6.根据权利要求书2-5任一项所述的400系不锈钢的连铸方法，其特征在于：所述400系不锈钢断面尺寸200mm×200mm。
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