CN110565012A - 一种超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法，步骤如下：原料经电弧炉初炼、AOD精炼、LF炉精炼、VD炉精炼后经方坯连铸机加工成180*180mm连铸方坯；连铸拉速为0.8～1.4m/min，过热度15～50℃；结晶器电磁搅拌强度500～550A，结晶器电磁搅拌频率为±3.0mm，结晶器冷却水量95～105m3/h，结晶器振动频率为150～170HZ，振幅为±2.0mm；保护渣采用高熔速保护渣；连铸采用整体式浸入式水口，浸入式水口采用氩封操作；足辊水流量控制在4.0±0.5m3/h，二冷段水流量控制在4.0±0.5m3/h；连铸坯下线后立即入水，入水温度≥650℃，出水温度≤100℃。本发明使用高铬铁素体连铸坯一火轧制成材，可以减少锻造或轧制开坯工序，大大降低了生产周期和生产成本，成本吨钢节约制造费用10％以上。
Description
技术领域
本发明公开了一种超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法，涉及冶金行业的钢铁连铸技术领域。
背景技术
超高铬铁素体不锈钢由于提高了铬含量，有良好的耐氧化性，在需要反复加热、冷却的场合，从热膨胀系数和氧化皮方面来看，是耐氧化性能最好的钢，在还原性的含S的大气中，也可以在最高温度下使用。
超高铬铁素体由于铬高的原因，具有非常好的耐腐蚀性能，如：在含有氯化物的环境中有良好的耐孔蚀，耐缝隙腐蚀性；良好的耐氯化物应力腐蚀性；良好的耐晶界腐蚀性；焊接后有良好的韧性和延展性。
超高铁素体不锈钢由于其热膨胀系数与玻璃膨胀系数非常接近，广泛应用于玻璃封接合金。
目前，超高铬铁素体不锈钢都是先进行模铸，模铸经过锻造或者轧制开坯后再次热轧的二火轧制工艺生产。这种模铸锻造或者轧制开坯后再次轧制生产线材的工艺成材率低，加工成本高、生产效率低。如果通过连铸坯进行一火轧制成材，不但提高成材率，而且节省锻造和开坯成本，使得该钢种生产成本极大的降低。
高铬铁素体不锈钢由于材料在冷却和凝固过程中，体积膨胀较大，容易产生鼓肚、纵向裂纹、划伤等表面缺陷，因铁素体的导热性能较好，材料低倍组织中容易产生粗大的柱状晶，导致后续难以进行热加工，高铬钢中无法避免的产生析出相，使得材料容易发生断裂，高铬铁素体的连铸质量难以控制，为此开发一种超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法，具有重要革命性的意义。
发明内容
基于背景技术里提到的目前通过钢锭开坯生产中成本高、效率低、成材率低、无法一火生产的问题，本发明的目的是提供一种工艺难度较小，成材率高，低成本的一种超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法。与传统的锻造或轧制开坯+热轧成材的工艺相比，生产效率高、成材率高、生产成本低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法，所述方法步骤如下：
1)原料经电弧炉(EAF)初炼、AOD精炼、LF炉精炼、VD炉精炼后经方坯连铸机加工成180*180mm连铸方坯；
电弧炉根据目标成分要求配入相应的返回料及合金进行钢水初炼，粗炼过程中进行脱磷处理，电炉钢水不下渣兑入AOD炉进行脱碳、脱硫、脱氧操作，AOD带渣出钢到LF炉后进行调渣、去除夹杂、成分和温度调整，调整后进入VD炉进行抽真空脱气，VD炉出后在180*180mm方坯连铸机进行连铸；
2)连铸拉速为0.8～1.4m/min，过热度15～50℃，过热度在15～50℃范围时，每降低10℃过热度，连铸坯拉速提高0.1m/min；
3)结晶器电磁搅拌强度500～550A，结晶器电磁搅拌频率为±3.0mm，结晶器冷却水量95～105m3/h，结晶器振动频率为150～170HZ，振幅为±2.0mm；
4)保护渣采用高熔速保护渣，保护渣熔速在1350℃时≤41S，保护渣碱度0.50～0.80，熔点1150～1180℃，1250℃粘度5.0-6.0Pa.S；
5)通过钢水冶炼后高铬铁素体不锈钢的成分质量百分比含量为：C:0.05～0.10、N：0.01～0.05、Si：0.20～0.10、Mn≤1.00、P≤0.020、S≤0.003、Cr：28.00～32.00、Ni：0.50～0.10、Nb：0.50～1.00，其余为Fe和不可避免的杂质；
6)连铸采用整体式浸入式水口，浸入式水口采用氩封操作，氩气每分钟流量≥10m3/min；
7)足辊水流量控制在4.0±0.5m3/h，二冷段水流量控制在4.0±0.5m3/h；
8)连铸坯下线后立即入水，入水温度≥650℃，出水温度≤100℃。
本发明与传统工艺相比有以下几个优点
(1)用连铸工艺生产连铸坯，由于连铸坯没有冒口，比传统用模铸工艺生产钢锭相比成材率提高8％以上。
(2)本发明使用高铬铁素体连铸坯一火轧制成材，可以减少锻造或轧制开坯工序，大大降低了生产周期和生产成本，成本吨钢节约制造费用10％以上。
(3)本发明生产的超高铬铁素体连铸坯，低倍酸洗检验合格率达到98％以上，表面无凹坑、结疤、纵裂等缺陷，满足后道次工序生产。
(4)通过连铸坯水冷，彻底解决高铬铁素体不锈钢连铸坯的脆性断裂问题。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1
本实施例生产的是高铬铁素体不锈钢连铸坯，电弧炉、AOD、LF精炼炉的容量为35吨。
原料经电弧炉(EAF)初炼、AOD精炼、LF炉精炼、VD炉精炼后经方坯连铸机加工成180*180mm连铸方坯；
电弧炉根据目标成分要求配入相应的返回料及合金进行钢水初炼，粗炼过程中进行脱磷处理，电炉钢水不下渣兑入AOD炉进行脱碳、脱硫、脱氧操作，AOD带渣出钢到LF炉后进行调渣、去除夹杂、成分和温度调整，调整后进入VD炉进行抽真空脱气，VD炉出后在180*180mm方坯连铸机进行连铸；
钢水冶炼后，控制成分质量百分比：C:0.05～0.10、N：0.01～0.05、P≤0.020、Cr：28.00～30.00、Ni：0.50～0.10、Nb：0.50～1.00，其余为Fe和不可避免的杂质；
大包钢水流入中包后加入无碳保护渣5袋，加入碳化稻壳5袋，进一步吸收夹杂物和防止中包降温过快。
开始开浇拉速为0.3m/min，按照每分钟提高0.1m的拉速向上提，连铸拉速稳定在1.0～1.2m/min，过热度25～40℃；
连铸过程中，调整结晶器电磁搅拌强度520A，结晶器电磁搅拌频率为±3.0mm，结晶器冷却水量100～102m3/h，结晶器振动频率为160HZ，振幅为±1.5mm；
连铸采用整体式浸入式水口，浸入式水口插入深度为85mm，采用氩封操作，氩气每分钟流量12m3/min；
保证结晶器内保护渣加入均匀，挑出结晶器保护渣结壳，保护渣用量为0.62kg/T；
连铸坯下线后入水温度为660～720℃，出水温度为50～80℃。
生产出的连铸坯表面质量光滑，振痕深度＜1.5mm，表面未发现凹坑、纵裂现象，低倍组织为0.5级。
实施例2
本实施例生产的是高铬铁素体不锈钢连铸坯，电弧炉、AOD、LF精炼炉的容量为35吨。
原料经电弧炉(EAF)初炼、AOD精炼、LF炉精炼、VD炉精炼后经方坯连铸机加工成180*180mm连铸方坯；
电弧炉根据目标成分要求配入相应的返回料及合金进行钢水初炼，粗炼过程中进行脱磷处理，电炉钢水不下渣兑入AOD炉进行脱碳、脱硫、脱氧操作，AOD带渣出钢到LF炉后进行调渣、去除夹杂、成分和温度调整，调整后进入VD炉进行抽真空脱气，VD炉出后在180*180mm方坯连铸机进行连铸；
钢水冶炼后，控制成分质量百分比：C:0.05～0.10、N：0.01～0.05、P≤0.020、Cr：30.00～32.00、Ni：0.50～0.10、Nb：0.50～1.00，其余为Fe和不可避免的杂质；
大包钢水量38吨，大包钢水流入中包后加入无碳保护渣6袋，加入碳化稻壳6袋，进一步吸收夹杂物和防止中包降温过快；
开始开浇拉速为0.3m/min，按照每分钟提高0.1m的拉速向上提，连铸拉速稳定在0.9～1.1m/min，过热度20～35℃；
连铸过程中，调整结晶器电磁搅拌强度500A，结晶器电磁搅拌频率为±2.8mm，结晶器冷却水量95～100m3/h，结晶器振动频率为150HZ，振幅为±1.6mm；
连铸采用整体式浸入式水口，浸入式水口插入深度为90mm，采用氩封操作，氩气每分钟流量13m3/min。
保证结晶器内保护渣加入均匀，挑出结晶器保护渣结壳，保护渣用量为0.65kg/T。
连铸坯下线后入水温度为670～730℃，出水温度为40～60℃。
生产出的连铸坯表面质量光滑，振痕深度＜1.5mm，表面未发现凹坑、纵裂现象，低倍组织为0.5级。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (6)
1.一种超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
原料经电弧炉初炼、AOD精炼、LF炉精炼、VD炉精炼后经方坯连铸机加工成180*180mm连铸方坯；连铸拉速为0.8～1.4m/min，过热度15～50℃；结晶器电磁搅拌强度500～550A，结晶器电磁搅拌频率为±3.0mm，结晶器冷却水量95～105m3/h，结晶器振动频率为150～170HZ，振幅为±2.0mm；保护渣采用高熔速保护渣；
通过钢水冶炼后高铬铁素体不锈钢的成分质量百分比含量为：
C:0.05～0.10、N：0.01～0.05、Si：0.20～0.10、Mn≤1.00、P≤0.020、S≤0.003、Cr：28.00～32.00、Ni：0.50～0.10、Nb：0.50～1.00，其余为Fe和不可避免的杂质；连铸采用整体式浸入式水口，浸入式水口采用氩封操作；足辊水流量控制在4.0±0.5m3/h，二冷段水流量控制在4.0±0.5m3/h；连铸坯下线后立即入水，入水温度≥650℃，出水温度≤100℃。
2.根据权利要求1所述超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法，其特征在于，电弧炉根据目标成分要求配入相应的返回料及合金进行钢水初炼，粗炼过程中进行脱磷处理，电炉钢水不下渣兑入AOD炉进行脱碳、脱硫、脱氧操作，AOD带渣出钢到LF炉后进行调渣、去除夹杂、成分和温度调整，调整后进入VD炉进行抽真空脱气，VD炉出后在方坯连铸机进行连铸。
3.根据权利要求1所述超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法，其特征在于，过热度在15～50℃范围时，每降低10℃过热度，连铸坯拉速提高0.1m/min。
4.根据权利要求1所述超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法，其特征在于，氩气每分钟流量≥10m3/min。
5.根据权利要求1所述超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法，其特征在于，保护渣熔速在1350℃时≤41S，保护渣碱度0.50～0.80，熔点1150～1180℃，1250℃粘度5.0-6.0Pa.S。
6.根据权利要求1所述超高铬铁素体不锈钢连铸制造方法，其特征在于，大包钢水流入中包后加入无碳保护渣一定量，同时加入碳化稻壳一定量。
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Denomination of invention: A Continuous Casting Manufacturing Method for Ultra High Chromium Ferritic Stainless Steel Granted publication date: 20210810 Pledgee: China Construction Bank Qingtian Sub branch Pledgor: ZHEJIANG TSINGSHAN IRON & STEEL Co.,Ltd. Registration number: Y2024980014337 |
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