CN110788293B - 一种高耐候热轧h型钢用异型坯连铸工艺 - Google Patents

一种高耐候热轧h型钢用异型坯连铸工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺，所述连铸工艺中二冷冷却模式的工艺参数包括：比水量为0.5～0.55L/kg，一区A段、一区B段和二区的水量分配比例为50％‑55％：25％‑27％：20％‑25％，一区A段内外弧相同，两侧面水量为内外弧总水量的50％；一区B段内弧水量为外弧水量的68％‑72％，两侧面水量为内外弧总水量的65％‑69％；二区内弧水量为外弧水量的60％，两侧面水量与内外弧总水量相同。该发明实施后，在异型坯连铸机上成功生产了高耐候重载列车用高耐候热轧H型钢用异型坯，异型坯表面质量、内部质量良好，完全满足H型钢轧制要求。

Description

一种高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺
技术领域
本发明属于炼钢连铸工艺技术领域，具体涉及一种高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺。
背景技术
目前，重载列车用钢已经向高强度高耐候方向发展，制作重载列车的板材已经开发成功，可批量生产，但用于制作重载列车支撑梁的高强度高耐候热轧H型钢尚处在研发阶段。
为实现高强度高耐候性能，重载列车用高耐候热轧H型钢合金含量非常高，达到5.0％以上，其中铬含量超过3.0％，铜含量超过0.3％，属中合金钢，热轧H型钢采用异型坯轧制有效率高、成材率高、能耗低等优点，但国内异型坯连铸机尚无生产高耐候异型坯生产实绩。高耐候异型坯连铸工艺与普碳钢、低合金钢有着诸多不同，连铸坯质量更难保证。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提供一种高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺，目的是避免异型坯表面产生横裂纹缺陷。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺，所述连铸工艺中二冷冷却模式的工艺参数包括：比水量为0.5～0.55L/kg，一区A段、一区B段和二区的水量分配比例为50％-55％：25％-27％：20％-25％，一区A段内外弧相同，两侧面水量为内外弧总水量的50％；一区B段内弧水量为外弧水量的68％-72％，两侧面水量为内外弧总水量的65％-69％；二区内弧水量为外弧水量的60％，两侧面水量与内外弧总水量相同。
优选的，所述一区A段、一区B段和二区的水量分配比例为52％：26％：22％，一区A段内外弧相同，两侧面水量为内外弧总水量的50％；一区B段内弧水量为外弧水量的70％，两侧面水量为内外弧总水量的67％；二区内弧水量为外弧水量的60％，两侧面水量与内外弧总水量相同。
所述连铸工艺中，浸入式水口为带侧孔的浸入式水口。
所述浸入式水口浇注点设于腹板正中心，浸入式水口下口浸入钢水的部分为扁平状。
所述连铸工艺中，采用的保护渣包括如下质量百分比的各物质：SiO2 20.2％-23.2％、Al2O3 9.0％-15.0％、Fe2O3≤4.0％、CaO 26.5％-32.5％、R2O≤5.0％、H2O≤0.5％、Cs 8.5-12.5％、F-1.5％-3.5％，碱度1.12-1.42，熔点1150℃-1250℃，在1300℃的粘度1.1-1.7Pa.S；其中，R为Na、K或Li。
所述连铸工艺中，采用恒拉速浇注，根据浇注温度设定拉速，过热度为10～30℃时，拉速为0.74m/min，过热度为30～40℃时，拉速为0.72m/min，过热度为40～50℃时，拉速为0.70m/min，过热度超过50℃时，拉速为0.68m/min。
所述连铸工艺中，在异型坯连铸机扇形段三段至2#拉矫辊之间的内弧及两侧面采用保温罩保温。
所述异型坯的宽度为750mm，腹板厚度为120mm。
所述型钢为重载列车用钢。
重载列车用高耐候热轧H型钢用异型坯生产工艺流程为：转炉冶炼→吹氩→LF炉→异型坯连铸机。
本发明的有益效果：该发明实施后，在异型坯连铸机上成功生产了高耐候重载列车用高耐候热轧H型钢用异型坯，异型坯表面质量、内部质量良好，完全满足H型钢轧制要求，填补国内空白。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是扁平水口浇注示意图；
图2是结晶器钢水流场示意图；
图3是本发明异型坯翼缘顶端无横裂纹缺陷示意图；
图4是本发明酸洗后异型坯翼缘内侧无横裂纹缺陷示意图；
图5是本发明轧材内侧无翘皮缺陷示意图；
图6是采用原生产工艺异型坯翼缘顶端横裂纹缺陷示意图；
图7是采用原生产工艺异型坯翼缘内侧横裂纹缺陷示意图；
图8是采用原生产工艺轧材顶端龟裂缺陷示意图；
图9是采用原生产工艺轧材内侧翘皮缺陷示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
本发明涉及一种重载列车用高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺，适用于异型坯宽度为750mm，腹板厚度为120mm，生产工艺流程为：转炉冶炼→吹氩→LF炉→异型坯连铸机。其技术方案包括：
(1)通过设定异型坯连铸二冷冷却模式，解决异型坯表面横裂纹缺陷，二冷水分为一区A段、一区B段和二区，冷却模式设定为：比水量为0.5～0.55L/kg，一区A段、一区B段和二区的水量分配比例为50％-55％：25％-27％：20％-25％，一区A段内外弧相同，两侧面水量为内外弧总水量的50％；一区B段内弧水量为外弧水量的68％-72％，两侧面水量为内外弧总水量的65％-69％；二区内弧水量为外弧水量的60％，两侧面水量与内外弧总水量相同；优选的，二冷水量分配比例为：一区A段：一区B段：二区为52％：26％：22％，一区A段内外弧相同，两侧面水量为内外弧总水量的50％；一区B段内弧水量为外弧水量的70％，两侧面水量为内外弧总水量的67％；二区内弧水量为外弧水量的60％，两侧面水量与内外弧总水量相同。
(2)设计专门适用于含铜中合金钢使用的保护渣，确保保护渣良好的润滑性能，避免发生粘结漏钢，同时有较低的传热，抑制异型坯表面裂纹的产生，保护渣各物质质量百分数如下：
Figure BDA0002324276480000041
注：R为碱度，CaO/SiO2。R2O为Na2O(氧化钠)、K2O(氧化钾或Li2O(氧化锂)。
(3)设计带侧孔浸入式水口，改善结晶器流场和温度场，均匀结晶器内钢水温度，促进夹杂物上浮。由于异型坯形状对称性，将浸入式水口浇注点放在腹板正中心，以保证结晶器流场对称，由于腹板厚度只有120mm，因此，将浸入式水口下口浸入钢水部分设计成扁平状，外壁厚度65mm，直通中间孔为25×50mm，两侧侧孔为25×40mm，侧孔水平，没有角度。
(4)结晶器液面塞棒自动控制，恒拉速浇注，根据浇注温度设定拉速，过热度为10～30℃时，拉速为0.74m/min，过热度为30～40℃时，拉速为0.72m/min，过热度为40～50℃时，拉速为0.70m/min，过热度超过50℃时，拉速为0.68m/min。
(5)异型坯连铸机扇形段三段至2#拉矫辊之间的位置，内弧及两侧面使用保温罩保温，抑制异型坯翼缘顶端横裂纹缺陷产生。
下面通过具体的实例进行说明：
生产S450MW和S450EW两个钢种，采用本发明生产工艺，浇注断面750×450×120，异型坯表面质量和内部质量良好，见图3和图4，横裂纹指数为0，无横裂纹，轧材表面质量良好，见图5，完全满足H型钢轧制，成功实现了中合金钢异型坯连铸机浇注。
炉号 钢种 C％ Si％ Mn％ S％ P％ Als％
实例1 17408123 S450EW 0.10 0.44 1.46 0.001 0.017 0.019
实例2 17207502 S450EW 0.06 0.23 0.55 0.003 0.018 0.013
炉号 钢种 V％ Cr％ Ni％ Cu％ 判定 重量
实例1 17408123 S450EW 0.086 1.51 0.36 0.38 合格 63.2
实例2 17207502 S450EW 0.036 3.48 0.42 0.41 合格 60.5
对比原生产工艺，采用单侧直通浸入式水口(在结晶器一侧三角区)，普通低合金钢保护渣，未优化的二次冷却模式，未恒定拉速浇注，未加保温罩异型坯浇注工艺，异型坯翼缘顶端和内侧横裂纹严重，见图6和图7，导致轧材顶端出现龟裂缺陷，内侧出现翘皮缺陷，见图8和图9，直接影响轧材质量，不能使用。
炉号 钢种 C％ Si％ Mn％ S％ P％ Als％
对比例 1711169 S450MW 0.09 0.45 1.49 0.003 0.015 0.023
炉号 钢种 V％ Cr％ Ni％ Cu％ 横裂纹指数 重量
对比例 1711169 S450MW 0.082 1.49 0.35 0.37 79 63.2
注：横裂纹指数：每米横裂纹个数，单位为个/米。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺，其特征在于，所述连铸工艺中二冷冷却模式的工艺参数包括：比水量为0.5～0.55L/kg，一区A段、一区B段和二区的水量分配比例为50％-55％：25％-27％：20％-25％，一区A段内外弧相同，两侧面水量为内外弧总水量的50％；一区B段内弧水量为外弧水量的68％-72％，两侧面水量为内外弧总水量的65％-69％；二区内弧水量为外弧水量的60％，两侧面水量与内外弧总水量相同；
所述连铸工艺中，浸入式水口为带侧孔的浸入式水口；
所述浸入式水口浇注点设于腹板正中心，浸入式水口下口浸入钢水的部分为扁平状。
2.根据权利要求1所述高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺，其特征在于，所述一区A段、一区B段和二区的水量分配比例为52％：26％：22％，一区A段内外弧相同，两侧面水量为内外弧总水量的50％；一区B段内弧水量为外弧水量的70％，两侧面水量为内外弧总水量的67％；二区内弧水量为外弧水量的60％，两侧面水量与内外弧总水量相同。
3.根据权利要求1所述高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺，其特征在于，所述连铸工艺中，采用的保护渣包括如下质量百分比的各物质：SiO220.2％-23.2％、Al2O3 9.0％-15.0％、Fe2O3≤4.0％、CaO 26.5％-32.5％、R2O≤5.0％、H2O≤0.5％、Cs 8.5-12.5％、F-1.5％-3.5％，碱度1.12-1.42，熔点1150℃-1250℃，在1300℃的粘度1.1-1.7Pa.S；其中，R为Na、K或Li。
4.根据权利要求1所述高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺，其特征在于，所述连铸工艺中，采用恒拉速浇注，根据浇注温度设定拉速，过热度为10～30℃时，拉速为0.74m/min，过热度为30～40℃时，拉速为0.72m/min，过热度为40～50℃时，拉速为0.70m/min，过热度超过50℃时，拉速为0.68m/min。
5.根据权利要求1所述高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺，其特征在于，所述连铸工艺中，在异型坯连铸机扇形段三段至2#拉矫辊之间的内弧及两侧面采用保温罩保温。
6.根据权利要求1所述高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺，其特征在于，所述异型坯的宽度为750mm，腹板厚度为120mm。
7.根据权利要求1所述高耐候热轧H型钢用异型坯连铸工艺，其特征在于，所述型钢为重载列车用钢。
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