CN109465412A - 一种长材直接轧制的小方坯高拉速连铸方法 - Google Patents

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陈涛
孙齐松
丁宁
吕迺冰
孔祥涛
佟倩
徐士新
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Abstract

一种长材直接轧制的小方坯高拉速连铸方法，属于炼钢连铸技术领域。具体步骤及参数为：本方法涉及的小方坯断面尺寸为130mm×130mm～160mm×160mm，连铸机基本圆弧半径范围8～11m；控制连铸机拉速；控制钢中[P]≤0.0250wt％等；控制中间包钢水温度、过热度、结晶器冷却水流量和二冷采用自动配水等；并在切割后控制铸坯的温度以完成本方法。优点在于，通过铸坯温度控，满足直轧工艺的要求，有效降低生产成本，为长材直轧技术成功应用于工业生产奠定了基础。

Description

一种长材直接轧制的小方坯高拉速连铸方法
技术领域
本发明属于炼钢连铸技术领域，特别涉及一种长材直接轧制的小方坯高拉速连铸方法。
背景技术
目前线棒材的生产工艺中下线的铸坯一般会堆存自然冷却到常温，热送铸坯到达轧钢加热炉的温度一般在500～600℃的范围内，需要加热炉再加热到1040～1140℃才能轧制。这一生产流程的缺陷在于：高温铸坯冷却后再加热容易造成大量的能量损失，加热过程也耗费了大量的能量；轧钢加热炉的建设投资，日常维护，材料消耗，燃气消耗等也将耗费巨大的经济投入。
为了避免上述现象的发生，采用直送直接轧制技术是一种十分稳妥且灵活的措施。同时，连铸坯切断后高速送至轧机，铸坯未经加热处理，其表面温度比常规轧制开轧温度低，但是铸坯中心温度比表面温度高得多，易于变形深透，同时还有利于铸坯内部缺陷的压合和消除，粗轧阶段内部高温区向外扩散，产生均温作用，使表面温度上升，促进内部质量的改善。
直送直接轧制技术的核心是：基于连铸机与轧机之间距离、产品规格，如何设计连铸工艺以及辊道输送、保温措施以保证铸坯到达粗轧机时表面温度满足轧制要求。
申请号为201220380196.8的中国专利公开了一种生产长材的连铸连轧装置，根据专利所述，该发明专利虽然将传统加热炉改为辊底式加热炉，但是其只能对铸坯下表面进行加热，极易造成铸坯温度不均匀，且升温效率不能满足直轧要求。
申请号为201310475792.3的中国专利申请公开了一种直接轧制生产长型材的方法，根据专利所述，该方法包括连铸机，出坯辊道，保温过渡台架，感应加热装置和轧机等设备。该发明采用感应加热仍然存在设备投资高，生产消耗电能大，燃烧，氧化烧损等问题。
申请号为201010185485.8的中国专利公开了一种利用钢水余热生产型材棒材的连铸连轧方法，根据专利所述，仅提供了一种工艺流程。未涉及直轧过程连铸冷却工艺与铸坯温度控制。
经专利及文献检索，目前关于直轧过程铸坯温度的控制目前均采用加热炉或电磁感应加热方式，不能很好的解决铸坯温度与加热能源消耗间的矛盾。尚未有连铸铸坯不经过加热直接轧制的报道，更未见长材直轧工艺下连铸坯冷却工艺与铸坯温度控制策略的报道。
综上所述，结合首钢长材产线特点，制定一套合理的连铸工艺，铸坯温度控制成功满足了的直轧工艺要求，成功降低了生产成本，经济有效，为长材直轧技术的应用成功工业生产奠定了基础。
发明内容
本发明的目的在于提供一种长材直接轧制的小方坯高拉速连铸方法，解决了目前技术铸坯表面温度无法满足直轧要求，造成生产成本高的问题。并在降低生产成本的同时，实现避免生产过程中漏钢事故的发生。
一种长材直接轧制的小方坯高拉速连铸方法，具体步骤及参数如下：
1、本连铸方法所涉及的小方坯断面尺寸为130mm×130mm～160mm×160mm，连铸机基本圆弧半径范围8～11m；
2、连铸机拉速控制在3.4±0.4m/min；
3、控制钢中[P]≤0.0250wt％、[S]≤0.0150wt％；
4、中间包钢水温度控制在1540～1550℃，过热度30～40℃；
5、结晶器冷却水流量：100～150m3/h；
6、二冷采用自动配水，比水量1.0～1.2L/kg；
7、结晶器电磁搅拌参数：频率3～5Hz，电流250～350A；
8、保证切割后铸坯头部温度控制在950～970℃，铸坯尾部温度1050～1070℃；
9、采用液压剪进行铸坯切割，降低切割过程铸坯温度损失。
本发明的优点在于：基于对钢铸坯在不同工艺下凝固过程热状态的系统分析，在保证安全生产坯壳厚度的基础上，提高拉速，降低冷却强度，最大限度的提高铸坯表面温度，在铸机与轧机之间无需进行加热炉或电磁感应加热补热，经济有效，为长材直接轧制技术的成功应用奠定了基础。
具体实施方式
实施例1
一种长材直接轧制的小方坯高拉速连铸方法，本实施例以首钢长钢产线为例，实现了小方坯的高拉速连铸生产，具体步骤及参数如下：
1、小方坯连铸机为6机6流全弧型150mm×150mm小方坯连铸机，基弧半径R10.3m；
2、钢中[P]：0.0130wt％、[S]：0.0040wt％；
3、连铸机拉速控制在3.3m/min；
4、中间包钢水温度控制在1542℃；
5、结晶器冷却水流量：130m3/h；
6、二冷采用自动配水，比水量1.15L/kg；
7、结晶器电磁搅拌参数：频率4.0Hz，电流250A；
8、保证切割后铸坯头部温度控制在964℃，铸坯尾部温度1055℃；
9、采用液压剪进行铸坯切割，降低切割过程铸坯温度损失。
采用本发明所述方法，成功实现了150mm×150mm断面方坯的高拉速生产，且铸坯温度满足直轧要求，如表1所示为钢种成分；表2所示为连铸工艺与铸坯表面温度控制情况：
表1钢种成分，wt％
样序 C Si Mn P S V
中包 0.22 0.51 1.47 0.016 0.015 0.031
表2高拉速铸坯切割后头部与尾部控制情况

Claims (1)

1.一种长材直接轧制的小方坯高拉速连铸方法，其特征在于，具体步骤及参数如下：
1)本连铸方法所涉及的小方坯断面尺寸为130mm×130mm～160mm×160mm，连铸机基本圆弧半径范围8～11m；
2)连铸机拉速控制在3.4±0.4m/min；
3)控制钢中[P]≤0.0250wt％、[S]≤0.0150wt％；
4)中间包钢水温度控制在1540～1550℃，过热度30～40℃；
5)结晶器冷却水流量：100～150m3/h；
6)二冷采用自动配水，比水量1.0～1.2L/kg；
7)结晶器电磁搅拌参数：频率3～5Hz，电流250～350A；
8)保证切割后铸坯头部温度控制在950～970℃，铸坯尾部温度1050～1070℃；
9)采用液压剪进行铸坯切割，降低切割过程铸坯温度损失。
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