CN110153388A - 一种减少连铸坯中气泡缺陷的方法 - Google Patents

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黄治成
王德永
屈天鹏
彭杨
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侯栋
王慧华
韩博
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    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/58—Pouring-nozzles with gas injecting means

Abstract

本发明涉及一种减少连铸坯中气泡缺陷的方法，所述方法包括：采用钛含量小于等于0.05％的钢，将其精炼成钢液后运送至回转台；所述回转台转动至浇注位置时，将所述钢液注入至中包；所述中包通过其水口将所述钢液分配至若干个结晶器中，所述结晶器中设置有浸入式水口，向所述浸入式水口内通入用以将水口密封的氮气；所述钢液经过所述结晶器凝固结晶后通过连铸机拉坯，最终经过轧制成型。通过将浸入式水口处的密封气体设置为氮气，不仅可达到密封效果，同时未排出的氮气会溶解在钢液中不会产生气泡，从而降低连铸坯的气泡缺陷率，提高连铸坯的质量。

Description

一种减少连铸坯中气泡缺陷的方法
技术领域
本发明涉及一种减少连铸坯中气泡缺陷的方法，属于连铸坯制造技术领域。
背景技术
连铸坯质量的好坏是影响最终产品合格率以及生产成本的重要因素，保证良好的连铸坯质量是热送热装和直接轧制的前提条件。气泡缺陷是铸坯中常见的缺陷之一，常常造成铸坯探伤检测不合格。
钢液在浇注过程中，由于钢水的快速流动，在水口碗部附近会形成负压，吸入空气，造成钢液二次氧化。为了避免空气的吸入，通常在水口的碗部设置密封件，并从该处吹入氩气，防止空气吸入，从而保护钢水不被二次氧化。当吹入的氩气与钢液一起从浸入式水口流出时，碰到结晶器壁后会形成上、下两个回旋区。上回旋区的气泡随着钢液流动容易排出，而下回旋区的气泡则不易排出。未排出的气泡在结晶器中会被凝固前沿所捕捉，同时由于氩气在钢液中的溶解度极低，因此未排出的氩气就会在铸坯上形成气泡缺陷。另外，为了提高铸坯的内部质量，通常会降低钢液过热度，然而温度降低，钢液黏度增加，会进一步阻碍氩气从钢液中排除，从而进一步增加铸坯内部气泡数量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种步骤简单、操作方便以减少连铸坯中气泡缺陷的方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种减少连铸坯中气泡缺陷的方法，所述方法包括：
采用钛含量小于等于0.05％的钢，将其精炼成钢液后运送至回转台；
所述回转台转动至浇注位置时，将所述钢液注入至中包；
所述中包通过其水口将所述钢液分配至若干个结晶器中，所述结晶器中设置有浸入式水口，向所述浸入式水口内通入用以将水口密封的氮气；
所述钢液经过所述结晶器凝固结晶后通过连铸机拉坯，最终经过轧制成型。
进一步地，所述氮气纯度大于或等于99.9％。
进一步地，所述氮气压力为0.010-0.5MPa，流量为4-5L/min。
进一步地，所述连铸机在拉坯过程中，过热度的温度范围小于或等于15℃。
进一步地，所述结晶器还设置有电磁搅拌，所述电磁搅拌采用连续搅拌的搅拌方式，所述电磁搅拌的电流和频率分贝设置为102-140A及4Hz。
进一步地，所述钢液精炼过程为真空精炼，其真空度为50-70Pa，时间时长大于或等于15min。
本发明的有益效果在于：通过将浸入式水口处的密封气体设置为氮气，不仅可达到密封效果，同时未排出的氮气会溶解在钢液中不会产生气泡，从而降低连铸坯的气泡缺陷率，提高连铸坯的质量；
通过降低过热度可以降低其他气体在钢液中的溶解度，减少钢液中的气体含量，防止钢液凝固后在连铸坯中形成气泡。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明的减少连铸坯中气泡缺陷的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
请参见图1，本发明的一较佳实施例中的一种减少连铸坯中气泡缺陷的方法，所述方法包括：
采用钛含量小于等于0.05％的钢，将其精炼成钢液后运送至回转台。所述钢液精炼过程为真空精炼，其真空度为50-70Pa，时间时长大于或等于15min。所述回转台的温度略高于所述钢液的熔点，防止其在到达结晶器之前凝固。
所述回转台转动至浇注位置时，将所述钢液注入至中包；
所述中包通过其水口将所述钢液分配至若干个结晶器中，所述结晶器中设置有浸入式水口，浸入式水口对中设置。向所述浸入式水口内通入用以将水口密封的氮气，所述氮气纯度大于或等于99.9％，所述氮气压力为0.010-0.5MPa，流量为4-5L/min。所述结晶器还设置有电磁搅拌，所述电磁搅拌采用连续搅拌的搅拌方式，所述电磁搅拌的电流和频率分贝设置为102-140A及4Hz。
所述钢液经过所述结晶器凝固结晶后通过连铸机拉坯，最终经过轧制成型。所述连铸机在拉坯过程中，过热度的温度范围小于或等于15℃。
实施例1：
以钢钟为例，其主要成分要求如表1所示。该钢钟采用上述工艺制成，其在拉坯时过热度为10℃，氮气压力为0.015MPa,流量为4.5L/min。在拉坯过程中的未成型铸坯上和最终成型铸坯上取样，分析钢中氧和氮含量的变化情况，氧和氮含量的变化如表2所示。由表可以看出用氮气代替氩气作为保护气体后，钢中的氧和氮含量均未出现明显的增加。
表1钢的化学成分，wt％
表2钢中氧和氮含量的变化，wt％
实施例2：
采用上述工艺冶炼含硫非调质钢，其钢种主要成分要求如表3所示。中间在拉坯时过热度为13℃，氮气压力为0.215MPa,流量为4.4L/min。在拉坯过程中的未成型铸坯上和最终成型铸坯上取样，分析钢中氧和氮含量的变化情况，分析结果如表4所示。由表可以看出用氮气代替氩气作为保护气体后，钢中的氧和氮含量均未出现明显的增加。
表3钢的化学成分，wt％
表4钢中氧和氮含量的变化，wt％
综上所述：通过将浸入式水口处的密封气体设置为氮气，不仅可达到密封效果，同时未排出的氮气会溶解在钢液中不会产生气泡，从而降低连铸坯的气泡缺陷率，提高连铸坯的质量；
通过降低过热度可以降低其他气体在钢液中的溶解度，减少钢液中的气体含量，防止钢液凝固后在连铸坯中形成气泡。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种减少连铸坯中气泡缺陷的方法，其特征在于，所述方法包括：
采用钛含量小于等于0.05％的钢，将其精炼成钢液后运送至回转台；
所述回转台转动至浇注位置时，将所述钢液注入至中包；
所述中包通过其水口将所述钢液分配至若干个结晶器中，所述结晶器中设置有浸入式水口，向所述浸入式水口内通入用以将水口密封的氮气；
所述钢液经过所述结晶器凝固结晶后通过连铸机拉坯，最终经过轧制成型。
2.如权利要求1所述的减少连铸坯中气泡缺陷的方法，其特征在于，所述氮气纯度大于或等于99.9％。
3.如权利要求1所述的减少连铸坯中气泡缺陷的方法，其特征在于，所述氮气压力为0.010-0.5MPa，流量为4-5L/min。
4.如权利要求1所述的减少连铸坯中气泡缺陷的方法，其特征在于，所述连铸机在拉坯过程中，过热度的温度范围小于或等于15℃。
5.如权利要求1所述的减少连铸坯中气泡缺陷的方法，其特征在于，所述结晶器还设置有电磁搅拌，所述电磁搅拌采用连续搅拌的搅拌方式，所述电磁搅拌的电流和频率分贝设置为102-140A及4Hz。
6.如权利要求1所述的减少连铸坯中气泡缺陷的方法，其特征在于，所述钢液精炼过程为真空精炼，其真空度为50-70Pa，时间时长大于或等于15min。
7.一种连铸坯，其特征在于，所述连铸坯根据权利要求1至6任一项所述的减少连铸坯中气泡缺陷的方法得到。
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