CN106756610A - 一种347不锈钢方坯连铸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种347不锈钢方坯连铸的方法，其步骤是：Ⅰ方坯断面18×18cm2—26×26cm2；Ⅱ化学成分的质量百分比是：C 0.06‑0.10；Si 0.30‑0.75；Mn 1.00‑2.00；P≤0.030；S≤0.015；Cr17.00‑19.00；Ni 9.00‑13.00；Nb 0.60‑1.00；Cu≤0.25；Pb≤0.025；Sn≤0.025；As≤0.025；Sb≤0.010；Bi≤0.010；N≤0.030；Ⅲ浸入式水口内衬厚度5‑8mm，其材质化学成分满足下述要求：W(ZrO2)/％≥40；W(Al2O3)/％≥30；W(SiO2)/％≤12；W(F.C)/％≥15；Ⅳ连铸时，使用结晶器电磁搅拌，电磁搅拌电流强度300‑600A、频率3‑5Hz。本347不锈钢方坯连铸的方法可消除穿孔时因坯料中心疏松和缩孔造成的荒管内壁裂纹和重皮缺陷。

Description

一种347不锈钢方坯连铸的方法
技术领域
本发明涉及一种347不锈钢方坯连铸的方法。
背景技术
对于347不锈钢，由于含稳定化元素Nb，耐晶间腐蚀性能良好，在酸、碱和盐等腐蚀介质中同321不锈钢相近；由于Nb较Ti不易烧损，该系列钢种可作焊接铬镍奥氏体不锈钢焊芯；由于该系列钢种比316系更具有高温强度和抗高温氧化性能，又常作为热强钢使用。
因为347不锈钢与其它不锈钢相比，具有诸多优点，所以倍受各行各业青睐，需求量相对较大。
连铸347不锈钢方坯时，方坯内部经常有中心疏松和缩孔，表面也常出现纵向裂纹。若用内部有中心疏松和缩孔的方坯作管坯料，穿孔时荒管内壁会出现裂纹或重皮缺陷；若方坯表面有纵向裂纹，裂纹深度大于2mm时，裂纹较难磨净，只能判废。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种347不锈钢方坯连铸的方法，该方法生产的断面18×18cm2—26×26cm2方坯，低倍检验无中心疏松和缩孔，可消除穿孔时因坯料中心疏松和缩孔造成的荒管内壁裂纹和重皮缺陷；方坯表面无纵向裂纹缺陷。
本发明的技术方案：
第一、347不锈钢具有较强的裂纹敏感性，在连铸过程中，由于方坯表面和芯部的冷却速度不同，使铸坯内外部产生较大且不能同步的热应力，如果铬镍当量控制不当，太低或太高都会加剧裂纹的产生，导致方坯表面出现纵向裂纹。因此，对其铬镍当量之比需要有一个合理的控制范围。
第二、使用结晶器电磁搅拌，可解决方坯中心疏松和缩孔。但在使用结晶器电磁搅拌时还要防止浸入式水口内扩径，一旦浸入式水口扩径呈喇叭形严重且插入深度过深，会改变结晶器内钢液流场，加剧钢液对初生坯壳的冲刷，造成坯壳变薄，导致方坯表面产生纵向裂纹。
本发明的347不锈钢方坯连铸的方法包括下述依次的步骤：
Ⅰ 方坯断面18×18cm2—26×26cm2。
Ⅱ 化学成分的质量百分比是：
C 0.06-0.10； Si 0.30-0.75； Mn 1.00-2.00； P≤0.030；
S≤0.015；Cr 17.00-19.00； Ni 9.00-13.00； Nb 0.60-1.00；
Cu≤0.25； Pb≤0.025； Sn≤0.025； As≤0.025； Sb≤0.010；
Bi≤0.010；N≤0.030；其余为Fe与不可避免的杂质。
（Cu、N、Pb、Sn、As、Sb、Bi，这些元素在钢中均有残余量，不可能为0）
Ⅲ 浸入式水口内衬厚度5-8mm，其材质化学成分满足下述要求：
W(ZrO2)/％≥40；
W(Al2O3)/％≥30；
W(SiO2)/％≤12；
W(F.C)/％≥15。
Ⅳ 连铸时，使用结晶器电磁搅拌，电磁搅拌电流强度300-600A、频率3-5Hz。
上述的一种347不锈钢方坯连铸的方法，其特征是：
铬当量Cr当量与镍当量Ni当量之比为1.35-1.40，其中
Cr当量=％Cr＋1.5×％Si＋0.5×％Nb，
Ni当量=％Ni＋30×(％C＋％N)＋0.5×％Mn。
本发明的有益效果
本发明生产的断面18×18cm2—26×26cm2的347不锈钢方坯连铸的方法，低倍检验无中心疏松和缩孔，可消除穿孔时因方坯中心疏松和缩孔造成的荒管内壁裂纹和重皮缺陷；方坯表面无纵向裂纹缺陷。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本347不锈钢方坯连铸的方法的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
实施例一
本实施例是在断面18×18cm2六流方坯连铸机上进行的，钢种TP347H，化学成分的质量百分比：
C 0.06-0.0.08； Si 0.30-0.50； Mn 1.00-1.50； P≤0.030；
S≤0.015；Cr 17.00-19.00； Ni 9.00-13.00； Nb 0.65-1.00；
Cu≤0.25；N≤0.020；Pb≤0.025； Sn≤0.025； As≤0.025；
Sb≤0.010； Bi≤0.010；其余为Fe与不可避免的杂质。
浸入式水口内衬厚度6mm，其内衬化学成分：
W(ZrO2)/％ 42.12；
W(Al2O3)/％ 30.91；
W(SiO2)/％ 11.03；
W(F.C)/％ 15.32。
在LF精炼炉调温和微调成分后，钢液化学成分的质量百分比：
C 0.07； Si 0.40； Mn 1.21； P 0.020； S 0.001； Cr 17.49；
Ni 10.50； Nb 0.71； Cu 0.01； N 0.013；Pb 0.0016；Sn 0.001；As 0.0026； Sb0.001； Bi 0.0005；其余为Fe与不可避免的杂质。
铬当量Cr当量与镍当量Ni当量之比为1.357。
钢液重量85t，温度1530℃，钢包2个底吹Ar流量分别为100L/min和80L/min，吹Ar弱搅拌15min，出站温度1519℃。
大包开浇，精炼结束至大包开浇钢液镇静时间20min；中包钢液8t时中包温度1482℃；中包钢液12t时六流依次开浇，加入结晶器保护渣；起步拉速0.5m/min，1min后拉速升至1.00min，二冷比水量0.302L/Kg；中包钢液15t时，添加中包覆盖剂160Kg；浸入式水口插入深度105mm；铸坯出结晶器2.3m，开启结晶器电磁搅拌，电流强度300A、频率3.5Hz；3min后拉速升至1.35min，中包测温1480℃，二冷比水量0.308L/Kg；15min中包温度1479℃，拉速1.35m/min，二冷比水量0.308L/Kg；25min中包温度1476℃，拉速1.35m/min，二冷比水量0.308L/Kg。
大包浇完，中包钢液位降至260mm时，拉速降至0.5m/min，进行方坯封顶操作。
六流浸入式水口未扩径，方坯低倍检验无中心疏松和缩孔，用其作管坯料穿孔时无因方坯中心疏松和缩孔造成的荒管内壁裂纹和重皮缺陷；方坯表面无纵向裂纹缺陷，
实施例二
本实施例是在断面22×22cm2四流方坯连铸机上进行的，钢种TP347HFG，化学成分的质量百分比：
C 0.075-0.10； Si 0.30-0.70； Mn 1.00-1.50； P≤0.030；
S≤0.015； Cr 17.00-19.00； Ni 10.50-13.00； Nb 0.70-1.00；
Cu≤0.25； V≤0.10； B≤0.010； N≤0.020；Pb≤0.025； Sn≤0.025； As≤0.025； Sb≤0.010； Bi≤0.010；其余为Fe与不可避免的杂质。
浸入式水口内衬厚度7mm，其内衬化学成分：
W(ZrO2)/％ 46.3；
W(Al2O3)/％ 31.2；
W(SiO2)/％ 10.93；
W(F.C)/％ 15.76。
在LF精炼炉调温和微调成分后，钢液化学成分的质量百分比：
C 0.08； Si 0.52； Mn 1.20； P 0.021；S 0.001； Cr 18.01；Ni 10.83； Nb 0.81； Cu0.01；V 0.023； B 0.003；N 0.012；
Pb 0.0018；Sn 0.001；As 0.0027； Sb 0.001；Bi 0.0005；其余为Fe与不可避免的杂质。
铬当量Cr当量与镍当量Ni当量之比为1.353。
钢液重量83t，温度1535℃，钢包2个底吹Ar流量分别为110L/min和80L/min，吹Ar弱搅拌16min，出站温度1523℃。
大包开浇，精炼结束至大包开浇钢液镇静时间19 min；中包钢液8t时中包温度1486℃；中包钢液12t时四流依次开浇，加入结晶器保护渣；起步拉速0.5m/min，1min后拉速升至0.85min，二冷比水量0.301L/Kg；15t时添加中包覆盖剂160Kg；浸入式水口插入深度125mm；铸坯出结晶器2m，开启结晶器电磁搅拌，电流强度400A、频率4.0Hz；15min中包温度1483℃，拉速1.00m/min，二冷比水量0.303L/Kg；25min中包温度1481℃，拉速1.00m/min，二冷比水量0.303L/Kg；35min中包温度1480℃，拉速1.00m/min，二冷比水量0.303L/Kg。
大包浇完，中包钢液位降至200mm时，拉速降至0.5m/min，进行方坯封顶操作。
四流浸入式水口未扩径，方坯低倍检验无中心疏松和缩孔，用其作管坯料穿孔时无因方坯中心疏松和缩孔造成的荒管内壁裂纹和重皮缺陷；方坯表面无纵向裂纹缺陷。

Claims (2)

1.一种347不锈钢方坯连铸的方法，它包括下述依次的步骤：
Ⅰ 方坯断面18×18cm2—26×26cm2；
Ⅱ 化学成分的质量百分比是：
C 0.06-0.10； Si 0.30-0.75； Mn 1.00-2.00； P≤0.030；
S≤0.015；Cr 17.00-19.00； Ni 9.00-13.00； Nb 0.60-1.00；
Cu≤0.25； Pb≤0.025； Sn≤0.025； As≤0.025； Sb≤0.010；
Bi≤0.010；N≤0.030；其余为Fe与不可避免的杂质；
Ⅲ 浸入式水口内衬厚度5-8mm，其材质化学成分满足下述要求：
W(ZrO2)/％≥40；
W(Al2O3)/％≥30；
W(SiO2)/％≤12；
W(F.C)/％≥15；
Ⅳ 连铸时，使用结晶器电磁搅拌，电磁搅拌电流强度300-600A、频率3-5Hz。
2.根据权利要求1所述的一种347不锈钢方坯连铸的方法，其特征是：
铬当量Cr当量与镍当量Ni当量之比为1.35-1.40，其中
Cr当量=％Cr＋1.5×％Si＋0.5×％Nb，
Ni当量=％Ni＋30×(％C＋％N)＋0.5×％Mn。
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