CN109332619A - Yq450nqr1乙字钢大方坯坯壳质量控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是钢铁冶金领域的一种YQ450NQR1乙字钢大方坯坯壳质量控制方法，主要改进点在钢水连铸阶段，连连铸时采用与铸坯断面尺寸一致的管式结晶器，并配合使用专用的连铸结晶器保护渣，该保护渣的物性指标要求为：粘度0.97～0.98Pa.S，碱度0.82～0.84，软化温度1126～1127℃，半球化温度1197～1206℃，流动温度1203～1207℃，应用过程中渣耗0.58～0.60kg/t钢；结晶器冷却强度按进水量3000～3050L/min控制；结晶器电磁搅拌安装在结晶器下段，搅拌参数设计为：电流强度420～430A，电流频率2.4Hz。该工艺使得钢坯能在结晶器中形成表面完整、厚度均匀的坯壳，尤其对于包晶相变线收缩引起的铸坯坯壳质量缺陷控制效果显著，解决了铸坯坯壳质量缺陷引起的轧制拉裂问题。

Description

YQ450NQR1乙字钢大方坯坯壳质量控制方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种YQ450NQR1乙字钢大方坯坯壳质量控制方法。
背景技术
随着我国经济发展对铁路运输的驱动，铁路用钢不断发展，YQ450NQR1高强高耐候乙字钢作为铁路用钢的重要品种，具有高强度、耐腐蚀等性能特点，是制作列车车厢中梁的专用特殊型钢，是列车重载的重要保证。从外形上看，乙字钢属于大型非对称断面型材，虽然断面形状简单，但由于上下两腿长短不一，厚薄不同，轧制过程中存在严重的不均匀变形，轧件有向短腿方向弯曲的趋势，同时具有相对其纵轴扭转的趋势，轧制精度控制难度较大，轧制难度的增加也进一步对大方坯铸坯质量控制窗口提出了极高的要求。
当钢液发生包晶反应凝固时，结晶器内的快速冷却使初生凝固坯壳形成，该过程中发生高温铁素体向奥氏体转变，高温铁素体本身有3.5％～4.0％的体收缩，更关键的在于高温铁素体密度比奥氏体小0.5％～1.0％，在高温下发生铁素体向奥氏体转变的过程表现为线收缩，且在固相线温度以下25～100℃，平均线收缩发生突然增加，结晶器内初生坯壳脱离结晶器铜板形成气隙，使传热减慢，坯壳较薄，铸坯表面裂纹及凹陷缺陷敏感，因此，YQ450NQR1乙字钢大方坯铸坯高坯壳质量控制是乙字钢高质生产的关键环节。目前国内有很多学者对乙字钢开展了大量研究工作，但研究主要集中于乙字钢轧制、乙字钢力学性能及乙字钢拉裂缺陷的分析与控制，而对于YQ450NQR1乙字钢连铸大方坯坯壳质量控制关键技术方法研究基本未见。
发明内容
为克服现有大尺寸断面的YQ450NQR1乙字钢大方坯表面坯壳较薄，铸坯表面出现裂纹及凹陷缺陷等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够提高YQ450NQR1乙字钢大方坯坯壳质量的控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
YQ450NQR1乙字钢大方坯坯壳质量控制方法，首先通过转炉炼钢、炉后小平台脱氧合金化以及LF电加热精炼合金成分微调，获得化学成分合格的钢液，随后进行钢水连铸，连铸时采用与铸坯断面尺寸一致的管式结晶器，并配合使用专用的连铸结晶器保护渣，该保护渣的物性指标要求为：粘度0.97～0.98Pa.S，碱度0.82～0.84，软化温度1126～1127℃，半球化温度1197～1206℃，流动温度1203～1207℃，应用过程中渣耗0.58～0.60kg/t钢；结晶器冷却强度按进水量3000～3050L/min控制；结晶器电磁搅拌安装在结晶器下段，搅拌参数设计为：电流强度420～430A，电流频率2.4Hz。
进一步的是，在连铸过程中，连铸拉速控制在0.67～0.68m/min，配合二冷比水量0.21～0.22L/kg钢，中包浇铸钢液过热度控制在15～40℃，其中中包第一炉次的过热度控制在24～43℃。
本发明的有益效果是：通过使用大尺寸断面的管式结晶器，再配合专用的结晶器保护渣，使得钢坯能在结晶器中形成表面完整、厚度均匀的坯壳，尤其对于包晶相变线收缩引起的铸坯坯壳质量缺陷控制效果显著，解决了铸坯坯壳质量缺陷引起的轧制拉裂问题，为乙字钢后期轧制阶段的拉裂缺陷控制奠定重要基础。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
YQ450NQR1乙字钢大方坯坯壳质量控制方法，首先通过转炉炼钢、炉后小平台脱氧合金化以及LF电加热精炼合金成分微调，获得化学成分合格的钢液，随后进行钢水连铸，连铸时采用与铸坯断面尺寸一致的管式结晶器，并配合使用专用的连铸结晶器保护渣，该保护渣的物性指标要求为：粘度0.97～0.98Pa.S，碱度0.82～0.84，软化温度1126～1127℃，半球化温度1197～1206℃，流动温度1203～1207℃，应用过程中渣耗0.58～0.60kg/t钢；结晶器冷却强度按进水量3000～3050L/min控制；结晶器电磁搅拌安装在结晶器下段，搅拌参数设计为：电流强度420～430A，电流频率2.4Hz。
传统工艺中，在钢水连铸阶段，由于铸坯断面尺寸较大，如目前使用较多的320mm×410mm断面的方坯，一般都采用组合式结晶器，该结晶器虽然冷却效果好，但对铸坯表面的完整性有一定影响，并且传统工艺对结晶器保护渣没有足够重视，导致铸坯表面因包晶相变线收缩出现裂纹和凹陷等缺陷。本申请采用与铸坯断面尺寸一致的管式结晶器，可提高铸坯表面的完整性，再配合特定的结晶器保护渣来充分填补铸坯与结晶器之间因冷却而形成的间隙，提高了传热效果，从而克服因包晶相变线收缩出现的裂纹和凹陷等缺陷，使坯壳表面完整，厚度均匀，最终达到提高铸坯坯壳质量的目的。
除了结晶器和保护渣外，连铸过程中其它的控制参数同样能对铸坯坯壳质量起到影响作用，因此，为了配合上述结晶器和保护渣的使用，连铸拉速控制在0.67～0.68m/min，配合二冷比水量0.21～0.22L/kg钢，中包浇铸钢液过热度控制在15～40℃，其中中包第一炉次的过热度控制在24～43℃。按照上述参数进行控制，连铸过程结晶器内钢液液面稳定，保护渣厚度分布均匀，所生产的YQ450NQR1乙字钢连铸大方坯铸坯坯壳质量良好，无微裂纹、凹陷出现。
下面通过具体的实施例进一步说明。
实施例：
该实施例是某炼钢厂采用本技术发明的方法生产320mm×410mm断面YQ450NQR1乙字钢大方坯。该实例对本发明技术的具体应用为：通过转炉炼钢—炉后小平台脱氧合金化—LF电加热精炼合金成分微调，获得化学成分合格的钢液后进行连铸生产。连铸时的具体操作为：(1)采用320mm×410mm断面管式结晶器连铸，优化铸坯角部冷却，改善铸坯角部凝固演变均匀性控制；(2)配合使用专用的连铸结晶器保护渣，粘度0.975Pa.S，碱度0.83，软化温度1126℃，半球化温度1200℃，流动温度1205℃，应用过程中渣耗0.59kg/t钢；(3)结晶器冷却强度按进水量3020L/min控制；(4)结晶器电磁搅拌安装在结晶器下段，搅拌参数设计为：电流强度425A，电流频率2.4Hz。
本技术发明除采用上述装备技术外，还需将连铸拉速控制在0.67m/min；配合二冷比水量0.21L/kg钢；中包浇铸钢液过热度控制在15℃～38℃，对于中包第一炉次，过热度控制在24～41℃。
连铸过程结晶器内钢液液面稳定，保护渣厚度分布均匀。对连铸大方坯进行低倍检测,采用冷酸枝晶腐蚀，检测铸坯横断面坯壳厚度分布情况，结果显示，该技术发明所生产的YQ450NQR1乙字钢连铸大方坯坯壳厚度沿断面周向分布均匀,铸坯浅表层质量控制良好，无微裂纹及皮下气泡产生。跟踪生产的连铸坯轧制，轧制拉裂率0.8％(采用本发明的技术方法之前，该指标＞20.0％)，铸坯其他质量控制方面，酸洗腐蚀低倍评级中心偏析≤0.5级、中心疏松均≤1.0级，中心缩孔≤0.5级。
上述实施实例说明，通过采用本技术发明后，320mm×410mm断面生产的YQ450NQR1乙字钢大方坯铸坯质量控制良好，铸坯坯壳厚度沿周向均匀分布，铸坯心部疏松及缩孔质量控制良好，中心疏松、中心偏析低倍质量评级指标控制较优，其他质量性能全部合格，有效解决铸坯坯壳质量缺陷(皮下裂纹、皮下气泡)引起的轧制拉裂问题，提升了轧制成材率及产品质量控制水平。

Claims (2)

1.YQ450NQR1乙字钢大方坯坯壳质量控制方法，首先通过转炉炼钢、炉后小平台脱氧合金化以及LF电加热精炼合金成分微调，获得化学成分合格的钢液，随后进行钢水连铸，其特征是：连铸时采用与铸坯断面尺寸一致的管式结晶器，并配合使用专用的连铸结晶器保护渣，该保护渣的物性指标要求为：粘度0.97～0.98Pa.S，碱度0.82～0.84，软化温度1126～1127℃，半球化温度1197～1206℃，流动温度1203～1207℃，应用过程中渣耗0.58～0.60kg/t钢；结晶器冷却强度按进水量3000～3050L/min控制；结晶器电磁搅拌安装在结晶器下段，搅拌参数设计为：电流强度420～430A，电流频率2.4Hz。
2.如权利要求1所述的YQ450NQR1乙字钢大方坯坯壳质量控制方法，其特征是：连铸拉速控制在0.67～0.68m/min，配合二冷比水量0.21～0.22L/kg钢，中包浇铸钢液过热度控制在15～40℃，其中中包第一炉次的过热度控制在24～43℃。
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