CN108580817A - 一种板坯连铸机浇铸工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板坯连铸机浇铸工艺，包括：采用倒角结晶器浇铸低合金钢，所述倒角结晶器的窄面锥度范围为1.3％‑1.4％；控制所述倒角结晶器的宽面冷却水量的范围为3020‑3180L/min，窄面冷却水量的范围为540‑600L/min。本发明提供的板坯连铸机浇铸工艺，采用倒角结晶器浇铸裂纹敏感性强的低合金钢，通过对上述工艺参数的控制，热板边部起皮缺陷基本消除，保证倒角结晶器浇铸工艺稳定可靠，倒角铸坯质量优良。通过消除因起皮缺陷造成的产品降级、改判、判废、通过人工倒角产生的费用等经济损失，提升其经济效益。

Description

一种板坯连铸机浇铸工艺

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，更具体地说，涉及一种板坯连铸机浇铸工艺。

背景技术

板坯连铸是以板坯为主要产品的连续铸钢技术。通常连铸机浇铸的板坯尺寸为：厚度150～250mm，宽度900～2000mm；小板坯宽度可为600mm，厚度120mm。板坯厚度小于100mm的称薄板坯。当板坯连铸机浇铸裂纹敏感性强的低合金钢种时，在热轧板表面距边部10～25mm范围内容易出现不同程度的起皮缺陷，对产品最终用户的使用产生一定的影响。

通过对容易出现热板边部起皮缺陷的低合金钢铸坯角部质量的跟踪调查，发现铸坯角部有时不同程度的存在角横裂纹缺陷，经过多次清理与不清理直接轧制对比试验，得出结论：热板边部起皮缺陷与铸坯角部横裂纹的确存在相应的对应关系。所以，连铸坯角部横裂纹缺陷是造成热板表面边部起皮缺陷的根源。

综上所述，如何有效地解决铸坯角部不同程度的存在横裂纹缺陷导致热板边部起皮缺陷等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种板坯连铸机浇铸工艺，该板坯连铸机浇铸工艺可以有效地解决铸坯角部不同程度的存在横裂纹缺陷导致热板边部起皮缺陷的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种板坯连铸机浇铸工艺，包括：

采用倒角结晶器浇铸低合金钢，所述倒角结晶器的窄面锥度范围为1.3％-1.4％；

控制所述倒角结晶器的宽面冷却水量的范围为3020-3180L/min，窄面冷却水量的范围为540-600L/min。

优选地，上述板坯连铸机浇铸工艺中，所述倒角结晶器的窄面锥度为1.4％；

控制所述倒角结晶器的宽面冷却水量的范围为3100L/min，窄面冷却水量的范围为570L/min。

优选地，上述板坯连铸机浇铸工艺中，还包括：采用碱度范围在1.6-1.7、粘度值范围在0.03-0.13的结晶器保护渣。

优选地，上述板坯连铸机浇铸工艺中，还包括：采用高压水龙头对所述倒角结晶器宽窄面铜板之间的缝隙进行冲洗，以使结晶器宽窄面铜板之间300mm以上部分的缝隙间距不大于0.3mm，结晶器宽窄面铜板之间300mm以下部分的缝隙间距不大于0.5mm。

优选地，上述板坯连铸机浇铸工艺中，所述倒角结晶器的窄面铜板的背部支撑有氧管。

优选地，上述板坯连铸机浇铸工艺中，还包括：控制铸机的目标拉速范围为0.9-1.1m/min。

优选地，上述板坯连铸机浇铸工艺中，还包括：当钢水过热度超过20℃时，每高10℃控制所述铸机的拉速由所述目标拉速降低0.10m/min。

优选地，上述板坯连铸机浇铸工艺中，还包括：控制所述倒角结晶器的钢水过热度在15℃-25℃范围内。

优选地，上述板坯连铸机浇铸工艺中，还包括：控制所述倒角结晶器的窄面铜板的过钢量在6-7万吨范围内。

优选地，上述板坯连铸机浇铸工艺中，控制结晶器保护渣均匀流入。

应用本发明提供的板坯连铸机浇铸工艺，由于随着结晶器窄面锥度的增加，初生坯壳与铜板之间的气隙减小，接触越紧密，传热越快，坯壳的生长速度增加，坯壳变厚；但当锥度大到一定程度后，又可能对窄面坯壳造成挤压，反而造成裂纹，同时锥度过大，还会造成窄面铜板下部分磨损严重，影响使用寿命。因而，将窄面锥度确定为1.3％-1.4％，能够兼顾多种因素，避免产生裂纹。同时，由于结晶器角部由直角结晶器的二维冷却变成了倒角结晶器的一维冷却，冷却强度明显降低。控制倒角结晶器的宽面冷却水量的范围为3020-3180L/min，窄面冷却水量的范围为540-600L/min，能够使宽窄面及倒角面的坯壳厚度达到基本相同，有效避免应力集中。综上，采用倒角结晶器浇铸裂纹敏感性强的低合金钢，通过对上述工艺参数的控制，热板边部起皮缺陷基本消除，通过消除因起皮缺陷造成的产品降级、改判、判废，通过人工倒角产生的费用等经济损失，年创造的经济效益1200万元以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的板坯连铸机浇铸工艺的流程示意图。

图2为倒角结晶器铜板主视图；

图3为倒角结晶器铜板后视图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种板坯连铸机浇铸工艺，以避免铸坯角部产生横裂纹缺陷，从而避免热板边部起皮缺陷，提升产品质量。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明一个具体实施例的板坯连铸机浇铸工艺的流程示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的板坯连铸机浇铸工艺，包括：

S1：采用倒角结晶器浇铸低合金钢，倒角结晶器的窄面锥度范围为1.3％-1.4％。

板坯连铸机具体可以为两机两流直弧形连铸机，弧形半径为9.5米。浇注断面可以为230×(950—1650)，或者为230×(1300—1930)。其具有液压振动、结晶器专家系统、结晶器液位自动控制系统、大包倾动功能、二冷幅切功能、铸坯凝固末端动态轻压下功能等先进装置，能有效提高铸坯产量和质量，具备生产高品质铸坯的必备设施。板坯连铸机采用倒角结晶器，具体倒角结晶器的结构可参考图2和图3。由于随着结晶器窄面锥度的增加，初生坯壳与铜板之间的气隙减小，接触越紧密，传热越快，坯壳的生长速度增加，坯壳变厚；但当锥度大到一定程度后，又可能对窄面坯壳造成挤压，反而造成裂纹，同时锥度过大，还会造成窄面铜板下部分磨损严重，影响使用寿命。因而，将窄面锥度确定为1.3％-1.4％，能够兼顾多种因素，避免产生裂纹。当然，对于任一确定的板坯连铸机浇铸工艺而言，窄面锥度应该一确定的数值，且该值在上述数值范围内，以下各工艺参数的范围同理。优选的，倒角结晶器的窄面锥度为1.4％。

S2：控制倒角结晶器的宽面冷却水量的范围为3020-3180L/min，窄面冷却水量的范围为540-600L/min。由于结晶器角部由直角结晶器的二维冷却变成了倒角结晶器的一维冷却，冷却强度明显降低。为了使宽窄面及倒角面的坯壳厚度能够达到基本相同，避免应力集中，控制倒角结晶器的宽面冷却水量的范围为3020-3180L/min，窄面冷却水量的范围为540-600L/min。优选的，控制倒角结晶器的宽面冷却水量的范围为3100L/min，窄面冷却水量的范围为570L/min。也就是宽面冷却水量适当降低，窄面冷却水量大幅度增加。需要说明的是，大板坯连铸机浇铸裂纹敏感性强的低合金钢种时，热轧板表面易出现起皮缺陷，故本发明提供的板坯连铸机浇铸工艺优选的适用于大板坯连铸机。对于连铸工艺中的其他工艺参数可参考现有技术，此处不再赘述。

另外，上述步骤S1与步骤S2仅为了区分不同的工艺参数控制，并无先后之分，在实际应用中应结合实际工况灵活采用。

应用本发明提供的板坯连铸机浇铸工艺，采用倒角结晶器浇铸裂纹敏感性强的低合金钢，通过对上述工艺参数的控制，热板边部起皮缺陷基本消除，通过消除因起皮缺陷造成的产品降级、改判、判废，通过人工倒角产生的费用等经济损失，年创造的经济效益1200万元以上。

具体的，还包括：采用碱度范围在1.6-1.7、粘度值范围在0.03-0.13的结晶器保护渣。对于裂纹敏感性强，[C]含量在包晶反应区(0.08～0.12％)的钢种，包晶钢在δ—γ相转变过程中产生较大的体积收缩极易产生表面裂纹。而且，在结晶器中凝固时，由于传热不均匀而产生局部应力，使该部位可能发生纵裂现象。因而采用高碱度(碱度为：1.65±0.05)、低粘度(粘度值：0.08±0.05)的结晶器保护渣，降低结晶器初生坯壳的传热效率，对初生坯壳进行缓冷，提高坯壳厚度的均匀性，减少热应力集中造成的坯壳撕裂。最优选的，采用碱度范围在1.65、粘度值范围在0.08的结晶器保护渣。

进一步地，还包括：采用高压水龙头对倒角结晶器宽窄面铜板之间的缝隙进行冲洗，以使结晶器宽窄面铜板之间300mm以上部分的缝隙间距不大于0.3mm，结晶器宽窄面铜板之间300mm以下部分的缝隙间距不大于0.5mm。也就是对倒角结晶器的宽面与窄面之间的缝隙进行冲洗。采用高压水龙头对宽窄面之间的缝隙进行冲洗，防止夹渣，进而避免了在浇铸过程中因钢水静压力作用造成结晶器锥度发生变化。

更进一步地，倒角结晶器的窄面铜板的背部支撑有氧管。也就是在结晶器窄面增加固定装置，具体可以用氧管顶住结晶器窄面铜板背部，两头焊接牢固，从而提高倒角结晶器的工装精度。

在上述各实施例中，还包括：控制铸机的目标拉速范围为0.9-1.1m/min。由于相同条件下，拉速的高低与坯壳的厚度成反比。为了保证铸坯有足够的厚度，减少漏钢的几率，在直角结晶器的基础上，适当降低拉速，增加初生坯壳厚度，即使出现纵裂纹，也可降低漏钢风险。具体的目标拉速：(1.0±0.1)m/min，最优选的为1.0m/min。

进一步地，还包括：当钢水过热度超过20℃时，每高10℃控制铸机的拉速由目标拉速降低0.10m/min。也就是当钢水过热度不高于20℃时，则以目标拉速运行，而当钢水过热度超过20℃时，每高10℃控制铸机的拉速由目标拉速降低0.10m/min运行，从而更精确的控制铸机拉速，提升产品质量。

在上述各实施例中，还包括：控制倒角结晶器的钢水过热度在15℃-25℃范围内。为了浇铸过程的稳定及异常情况下降拉速不至于因温低堵死，一般钢水过热度都按30℃左右进行控制，但在实际生产过程中，钢水过热度往往会达到40℃左右，甚至更高，过高的钢水过热度造成坯壳变薄，形成裂纹的几率增加。因此，控制倒角结晶器的钢水过热度稳定控制在15～25℃之间更为理想。

进一步地，还包括：控制倒角结晶器的窄面铜板的过钢量在6-7万吨范围内。由于当结晶器过钢量达到7万吨以上时，铸坯出现角部纵裂纹缺陷的几率明显大幅度增加，铜板表面镀层的磨损量也会增加。因此，窄面铜板的过钢量控制在6～7万吨之间，能够有效降低铸坯出现角部纵裂纹缺陷的机率。

在上述各实施例的基础上，控制结晶器保护渣均匀流入。由于混浇更换结晶器保护渣的过程，吹Ar过大，更换浸入式水口，拉速变化太大等等异常操作，都可能造成结晶器钢液面的大幅度波动，影响保护渣液渣的均匀流入，造成初生坯壳润滑不均，坯壳厚度不均，也很容易产生角部纵裂纹缺陷。因而控制结晶器保护渣的均匀流入能够有效降低铸坯出现角部纵裂纹缺陷的机率。

综上所述，本发明通过结晶器窄面锥度参数设置、结晶器冷却水量范围、结晶器保护渣性能指标值、结晶器工装精度、铸机拉速设定、钢水过热度参数、保证结晶器液面稳定、设置合理的结晶器铜板过钢量等，形成了一套完整的适合大板坯连铸机倒角结晶器特点的浇铸工艺技术，保证倒角结晶器浇铸工艺稳定可靠，倒角铸坯质量优良。可大幅度提高低合金钢产品质量；降低铸坯下线量，提高铸坯热送热装率，降低生产成本、减轻职工劳动强度；由于目前使用倒角结晶器来解决铸坯角部横裂纹缺陷已是国内各大钢厂的趋势，因此，具有很强的推广价值和实用意义。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种板坯连铸机浇铸工艺，其特征在于，包括：

采用倒角结晶器浇铸低合金钢，所述倒角结晶器的窄面锥度范围为1.3％-1.4％；

控制所述倒角结晶器的宽面冷却水量的范围为3020-3180L/min，窄面冷却水量的范围为540-600L/min。

2.根据权利要求1所述的板坯连铸机浇铸工艺，其特征在于，所述倒角结晶器的窄面锥度为1.4％；

控制所述倒角结晶器的宽面冷却水量的范围为3100L/min，窄面冷却水量的范围为570L/min。

3.根据权利要求1或2所述的板坯连铸机浇铸工艺，其特征在于，还包括：采用碱度范围在1.6-1.7、粘度值范围在0.03-0.13的结晶器保护渣。

4.根据权利要求1或2所述的板坯连铸机浇铸工艺，其特征在于，还包括：采用高压水龙头对所述倒角结晶器宽窄面铜板之间的缝隙进行冲洗，以使结晶器宽窄面铜板之间300mm以上部分的缝隙间距不大于0.3mm，结晶器宽窄面铜板之间300mm以下部分的缝隙间距不大于0.5mm。

5.根据权利要求4所述的板坯连铸机浇铸工艺，其特征在于，所述倒角结晶器的窄面铜板的背部支撑有氧管。

6.根据权利要求1或2所述的板坯连铸机浇铸工艺，其特征在于，还包括：控制铸机的目标拉速范围为0.9-1.1m/min。

7.根据权利要求6所述的板坯连铸机浇铸工艺，其特征在于，还包括：当钢水过热度超过20℃时，每高10℃控制所述铸机的拉速由所述目标拉速降低0.10m/min。

8.根据权利要求1或2所述的板坯连铸机浇铸工艺，其特征在于，还包括：控制所述倒角结晶器的钢水过热度在15℃-25℃范围内。

9.根据权利要求1或2所述的板坯连铸机浇铸工艺，其特征在于，还包括：控制所述倒角结晶器的窄面铜板的过钢量在6-7万吨范围内。

10.根据权利要求1或2所述的板坯连铸机浇铸工艺，其特征在于，控制结晶器保护渣均匀流入。