CN110653352A - 由先共析铁素体引发的铸坯表面裂纹的控制方法 - Google Patents

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陈波涛
邢立东
蒋凌枫
曾凡政
包燕平
王敏
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Abstract

由先共析铁素体引发的铸坯表面裂纹的控制方法，提供一种控制由先共析铁素体引发的铸坯表面裂纹的工艺方法，通过在连铸机矫直段前增加一排小喷射角冷却水喷嘴，提供一个窄区域表面冷却带，以小区域通过表面强冷来消除表面先共析铁素体的存在而不影响内部组织来达到控制表面裂纹的目的。本发明方法可规模化生产，能有效地控制亚共析钢铸坯表面先共析铁素体的产生，进而使得该钢种由表面先共析铁素体而引起的裂纹得到有效的控制。

Description

由先共析铁素体引发的铸坯表面裂纹的控制方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种在连铸生产时控制由铸坯表面先共析铁素体的存在而引起的铸坯表面裂纹的控制方法。
背景技术
随着冶金行业的快速发展，连铸连轧、热装热送等工艺得到大幅发展，所以对于连铸坯的质量要求更为严格，目前虽然众多连铸新技术以及一系列的优化措施已经得到广泛的使用，但是铸坯表面裂纹仍然是限制炼钢和轧钢衔接的瓶颈问题。铸坯表面裂纹是困扰铸坯质量提升的最大问题之一，铸坯表面质量的好坏直接影响到轧材质量、产品成材率及成本，铸坯表面裂纹的系统防控技术非常重要。
对于亚共析钢来说，高温慢冷时会发生共析相变形成先共析铁素体。众所周知，先共析铁素体易优先在晶界析出，并且先共析铁素体的强度比基体强度低很多，所以先共析铁素体的存在增加了材料的裂纹敏感性，降低材料的连续性，在铸坯矫直时就会容易在先共析铁素体存在的区域产生裂纹。在连铸生产时铸坯的表面会存在回温现象，当表面温度增加到Ar3线以上在缓慢冷却时就会产生先共析铁素体，为了解决由于先共析铁素体引起的表面裂纹，本发明提出了一种消除亚共析钢表面先共析铁素体的方法。
发明内容
本发明旨在提供一种由先共析铁素体引发的铸坯表面裂纹的控制方法，可以有效地控制亚共析钢铸坯表面先共析铁素体的产生，进而使得该钢种由表面先共析铁素体而引起的裂纹得到有效的控制。
本发明采用如下技术方案：
一种由先共析铁素体引发的铸坯表面裂纹的控制方法，包括以下步骤：
（1）铸坯拉速为0.5~0.7m/min，钢水过热度控制在15~25℃，有结晶器电搅和末端搅拌的弧形连铸机生产的合金结构钢铸坯；对所述铸坯中一段安装一排小喷射角冷却水喷嘴，进行铸坯表面强冷；
（2）先采用红外测温仪连续测得铸坯从出结晶器到矫直段之后的表面温度，随后选取表面温度区间为700~800℃之间的铸坯；
（3）确定铸坯温度范围后，在该区域安装一排小喷射角冷却水喷嘴，小喷射角喷嘴所能冷却的宽度控制在10~50mm之间，进行铸坯表面强冷，连铸机其他工艺参数均不变。
（4）进一步控制浇铸过程，冷却水量控制在1~6L/min之间，冷却水压控制在0.4~2.0MPa之间。
本发明通过在连铸机矫直段前增加一排小喷射角冷却水喷嘴，提供一个窄区域表面冷却带，以小区域通过表面强冷来消除表面先共析铁素体的存在而不影响内部组织来达到控制表面裂纹的目的。方法新颖，可规模化生产。经过实践表明，该方法确实可以有效地控制亚共析钢铸坯表面先共析铁素体的产生，进而使得该钢种由表面先共析铁素体而引起的裂纹得到有效的控制。
附图说明
图1为本发明方法的示意图。
图2为已有技术铸坯表面裂纹附近的微观组织。
图3为已有技术铸坯表面非裂纹附近的微观组织。
图4为本发明铸坯表面的微观组织。
具体实施方式
实施例一
首先采用红外测温仪连续测得铸坯从出结晶器到矫直段之后的表面温度，随后选取铸坯表面温度第一次经历800℃的点为本方法中加强冷却的开始点；确定铸坯温度范围后，在该区域安装一排冷却宽度为10mm的冷却水喷嘴，冷却水流量选用1 L/min，冷却水压为0.4MPa进行铸坯表面强冷，而不影响铸坯的内部温度。除了在连铸机上增加一排喷嘴之外，连铸机其他工艺参数均不变。
实施例二
首先采用红外测温仪连续测得铸坯从出结晶器到矫直段之后的表面温度，随后选取铸坯表面温度第一次经历800℃的点为本方法中加强冷却的开始点；确定铸坯温度范围后，在该区域安装一排冷却宽度为30mm的冷却水喷嘴，冷却水流量选用1 L/min，冷却水压为0.4MPa进行铸坯表面强冷，而不影响铸坯的内部温度。除了在连铸机上增加一排喷嘴之外，连铸机其他工艺参数均不变。
实施例三
首先采用红外测温仪连续测得铸坯从出结晶器到矫直段之后的表面温度，随后选取铸坯表面温度第一次经历800℃的点为本方法中加强冷却的开始点；确定铸坯温度范围后，在该区域安装一排冷却宽度为10mm的冷却水喷嘴，冷却水流量选用3 L/min，冷却水压为0.4MPa进行铸坯表面强冷，而不影响铸坯的内部温度。除了在连铸机上增加一排喷嘴之外，连铸机其他工艺参数均不变。
实施例四
首先采用红外测温仪连续测得铸坯从出结晶器到矫直段之后的表面温度，随后选取铸坯表面温度第一次经历800℃的点为本方法中加强冷却的开始点；确定铸坯温度范围后，在该区域安装一排冷却宽度为10mm的冷却水喷嘴，冷却水流量选用1 L/min，冷却水压为1.0MPa进行铸坯表面强冷，而不影响铸坯的内部温度。除了在连铸机上增加一排喷嘴之外，连铸机其他工艺参数均不变。
实施例五
首先采用红外测温仪连续测得铸坯从出结晶器到矫直段之后的表面温度，随后选取铸坯表面温度第一次经历800℃的点为本方法中加强冷却的开始点；确定铸坯温度范围后，在该区域安装一排冷却宽度为30mm的冷却水喷嘴，冷却水流量选用1 L/min，冷却水压为1.0MPa进行铸坯表面强冷，而不影响铸坯的内部温度。除了在连铸机上增加一排喷嘴之外，连铸机其他工艺参数均不变。
实施例六
首先采用红外测温仪连续测得铸坯从出结晶器到矫直段之后的表面温度，随后选取铸坯表面温度第一次经历800℃的点为本方法中加强冷却的开始点；确定铸坯温度范围后，在该区域安装一排冷却宽度为10mm的冷却水喷嘴，冷却水流量选用1 L/min，冷却水压为2.0MPa进行铸坯表面强冷，而不影响铸坯的内部温度。除了在连铸机上增加一排喷嘴之外，连铸机其他工艺参数均不变。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.由先共析铁素体引发的铸坯表面裂纹的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）铸坯拉速为0.5~0.7m/min，钢水过热度控制在15~25℃，有结晶器电搅和末端搅拌的弧形连铸机生产的合金结构钢铸坯；对所述铸坯中一段安装一排小喷射角冷却水喷嘴，进行铸坯表面强冷；
（2）先采用红外测温仪连续测得铸坯从出结晶器到矫直段之后的表面温度，随后选取表面温度区间为700~800℃之间的铸坯；
（3）确定铸坯温度范围后，在该区域安装一排小喷射角冷却水喷嘴，小喷射角喷嘴所能冷却的宽度控制在10~50mm之间，进行铸坯表面强冷，连铸机其他工艺参数均不变；
（4）进一步控制浇铸过程，冷却水量控制在1~6L/min之间，冷却水压控制在0.4~2.0MPa之间。
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