CN111534665A - 一种大型真空钢锭的浇注方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种大型真空钢锭的浇注方法，在精炼结束前采用钢包底吹氮，当吹氮结束后，控制温度比浇注温度高30～40℃，出钢准备浇注，并在浇注完成后破坏真空。采用本发明制造方法制造的大型真空钢锭，钢水纯净度大幅提升，C类夹杂物含量由以往1～1.5级降低至0.5～1级，其余几类夹杂物含量由0.5～1级降低直0～0.5级，部分板类件产品，探伤合格率由以往不足70％提升至95％以上。

Description

一种大型真空钢锭的浇注方法
技术领域
本发明属于钢锭浇注技术领域，具体来说是一种大型真空钢锭的浇注方法。
背景技术
某些大型真空钢锭，由于其成分限定(需加入Si、Al等)，无法采用真空碳脱氧(VCD)浇注工艺，通常采用真空滴流(MSD)浇注工艺，浇注过程中，钢液散流较差，无法达到滴流浇注的效果，即便采用塞杆或滑板吹氩技术，其钢流液滴也相对较大，呈片状，其去气、去夹杂的效果并不明显。并且，由于设备限制，吹氩强度经常无法做到很大，尤其是浇注后期，散流效果更差。严重影响此类大钢锭的纯净度，尤其在大锻比的锻造后，C类及Ds类夹杂物容易被延展放大，导致缺陷当量超标，锻件的合格率相对较低。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决现有的大型真空钢锭工艺在浇注过程中，钢液散流较差，无法达到滴流浇注的效果，导致缺陷当量超标，锻件的合格率相对较低的问题。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种大型真空钢锭的浇注方法，在精炼结束前采用钢包底吹氮，当吹氮结束后，控制温度比浇注温度高30～40℃，出钢准备浇注，并在浇注完成后破坏真空。
优选的，具体包括如下步骤：
S100、预吹氮，在精炼结束前采用钢包底吹氮；
S200、浇注，在浇注过程中通过水口或塞杆进行吹氩，吹氩初始压力大于0.6Mpa；
S300、破坏真空，浇注结束后，破坏真空。
优选的，所述步骤S100中，吹氮流量控制为200L/min，当产品有氮含量要求时，吹氮量控制为：[N]％+100～120ppm，其中N为目标值；当产品无氮含量要求时，吹氮量控制为160～200ppm；当产品要求氮含量小于70ppm，吹氮量控制为140～460ppm。
优选的，所述步骤S200中，在浇注过程中，控制真空室压力需保持低于65Pa。
优选的，所述步骤S200中，在浇注过程中，吹氩初始压力需大于0.6Mpa。
优选的，所述步骤S200中，在浇注过程中，浇注速度开始控制为3t/min，2分钟后限制。
优选的，所述步骤S300中，在浇注结束后的1分钟内加入第一批发热剂，5分钟后加入第二批发热剂，并加入碳化稻壳作为覆盖剂。
优选的，所述第一批发热剂的量为每吨钢0.5kg，所述第二批发热剂的量为每吨钢2.5kg。
优选的，所述水口的直径为60mm。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的一种大型真空钢锭的浇注方法，在精炼结束前采用钢包底吹氮，当吹氮结束后，控制温度比浇注温度高30～40℃，出钢准备浇注，并在浇注完成后破坏真空。采用本发明制造方法制造的大型真空钢锭，钢水纯净度大幅提升，C类夹杂物含量由以往1～1.5级降低至0.5～1级，其余几类夹杂物含量由0.5～1级降低直0～0.5级，部分板类件产品，探伤合格率由以往不足70％提升至95％以上。
附图说明
图1为本发明的一种大型真空钢锭的浇注方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参照附图1，本实施例的一种大型真空钢锭的浇注方法，在精炼结束前采用钢包底吹氮，当吹氮结束后，控制温度比浇注温度高30～40℃，出钢准备浇注，并在浇注完成后破坏真空。采用本发明制造方法制造的大型真空钢锭，钢水纯净度大幅提升，C类夹杂物含量由以往1～1.5级降低至0.5～1级，其余几类夹杂物含量由0.5～1级降低直0～0.5级，部分板类件产品，探伤合格率由以往不足70％提升至95％以上。
具体包括如下步骤：
S100、预吹氮，在精炼结束前采用钢包底吹氮；
S200、浇注，在浇注过程中通过水口或塞杆进行吹氩，吹氩初始压力大于0.6Mpa；
S300、破坏真空，浇注结束后，破坏真空。
步骤S100中，吹氮流量控制为200L/min，当产品有氮含量要求时，吹氮量控制为：[N]％+100～120ppm，其中N为目标值；当产品无氮含量要求时，吹氮量控制为160～200ppm；当产品要求氮含量小于70ppm，吹氮量控制为140～460ppm。
步骤S200中，在浇注过程中，控制真空室压力需保持低于65Pa，真空度越低，真空状态下钢水的气体饱和浓度越低，钢中气体外逸的动力学条件越好。
步骤S200中，所述水口的直径为60mm，在浇注过程中，吹氩初始压力需大于0.6Mpa，通过塞杆吹氩气，使钢水散开，为钢中气体外溢创造更好的动力学条件。
步骤S200中，在浇注过程中，浇注速度开始控制为3t/min，2分钟后限制，浇注初期适当控制浇注速度，可减少钢水对锭模底部的冲击，减少钢水的搅动，有利于夹杂物上浮。
步骤S300中，在浇注结束后的1分钟内加入第一批发热剂，5分钟后加入第二批发热剂，并加入碳化稻壳作为覆盖剂，及时添加发热剂，可使钢液面不结壳，后续凝固过程中，可减少液面浮渣通过结晶雨进入钢锭。
第一批发热剂的量为每吨钢0.5kg，所述第二批发热剂的量为每吨钢2.5kg。
实施例2
本实施例的钢种SA508Gr.3Cl.1，锭型为300t，为3包钢水合浇。产品要求氮含量控制为90～120ppm，目标值105ppm，精炼炉真空处理后底吹氮气，吹氮流量为200L/min，吹氮时间为25min，浇注前取样，3包钢水氮含量分别为：208、215、212ppm。
浇注时，真空度为40Pa，开浇时，氩气压力1.0Mpa，注速控制3t/min，2分钟后，氩气压力调小至0.2Mpa，全速浇注，整个浇注过程散流良好，钢液呈毛毛细雨状滴落至钢锭模内。
钢水浇注至冒口目标位置后，关闭水口，破坏真空，加入第一批发热剂50kg，钢包调走后通过筛网加入第二批发热剂250kg，26小时后脱模，热送至锻造车间。
产品加工后，经检测，氮含量为100～105ppm，满足产品要求，A、B、C、D、Ds夹杂物评级皆为0～0.5级。经UT探伤，无Φ1.0mm以上缺陷。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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 (9)

1.一种大型真空钢锭的浇注方法，其特征在于：在精炼结束前采用钢包底吹氮，当吹氮结束后，控制温度比浇注温度高30～40℃，出钢准备浇注，并在浇注完成后破坏真空。
2.根据权利要求1所述的一种大型真空钢锭的浇注方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S100、预吹氮，在精炼结束前采用钢包底吹氮；
S200、浇注，在浇注过程中通过水口或塞杆进行吹氩，吹氩初始压力大于0.6Mpa；
S300、破坏真空，浇注结束后，破坏真空。
3.根据权利要求2所述的一种大型真空钢锭的浇注方法，其特征在于：所述步骤S100中，吹氮流量控制为200L/min，当产品有氮含量要求时，吹氮量控制为：[N]％+100～120ppm，其中N为目标值；当产品无氮含量要求时，吹氮量控制为160～200ppm；当产品要求氮含量小于70ppm，吹氮量控制为140～460ppm。
4.根据权利要求2所述的一种大型真空钢锭的浇注方法，其特征在于：所述步骤S200中，在浇注过程中，控制真空室压力需保持低于65Pa。
5.根据权利要求2所述的一种大型真空钢锭的浇注方法，其特征在于：所述步骤S200中，在浇注过程中，吹氩初始压力需大于0.6Mpa。
6.根据权利要求2所述的一种大型真空钢锭的浇注方法，其特征在于：所述步骤S200中，在浇注过程中，浇注速度开始控制为3t/min，2分钟后限制。
7.根据权利要求2所述的一种大型真空钢锭的浇注方法，其特征在于：所述步骤S300中，在浇注结束后的1分钟内加入第一批发热剂，5分钟后加入第二批发热剂，并加入碳化稻壳作为覆盖剂。
8.根据权利要求7所述的一种大型真空钢锭的浇注方法，其特征在于：所述第一批发热剂的量为每吨钢0.5kg，所述第二批发热剂的量为每吨钢2.5kg。
9.根据权利要求2-8任一项所述的一种大型真空钢锭的浇注方法，其特征在于：所述水口的直径为60mm。
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