CN111545717B - 一种稀土钢的浇注方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种稀土钢的浇注方法,通过控制浇注前钢水中游离O、S、Als、Ca、稀土的含量,为稀土钢的顺利浇注提供一个良好的条件,对连铸工序相关装置及辅料的成分成分、应用进行精确控制,同时精益开浇炉的操作和浇注过程中钢水的保护,不仅使得加入的稀土量能够发挥应有的作用,而且能够实现连续浇注。与现有技术相比,本发明提供一种简单、易用操作的稀土钢浇注方法,在不需要添加额外设备和减少稀土添加量的情况下,解决了稀土钢浇注堵水口问题,实现了稀土钢工业化大生产,推动了稀土在钢中的应用,对高性能、低成本的稀土钢的开发和推广应用具有重大意义。
Description
技术领域
本发明属于炼钢领域,具体涉及一种稀土钢的浇注方法。
背景技术
稀土作为我国的特色资源,广泛应用于工业和科技领域。我国在60年代就开展了稀土在钢中的应用研究,由于稀土具有4f电子层,其能、价态具有可变性,使得稀土具有极强的化学活性,它“几乎是唯一”能与钢中O、S、As、Sb、Pb等有害杂质化合的元素。稀土氧化生产稀土氧化物的标准生成自由能很低,是最强、最有效的脱氧剂。因而,稀土在钢中能够显著净化钢液、变性夹杂物、改善组织、提升性能,提高钢的塑性、低温冲击性能、疲劳寿命以及耐热、耐磨等特性,但稀土极强的化学活性也限制了稀土在连铸工艺中的工业化应用,其在连铸工艺中的应用受到“连铸堵水口”的限制。
为了解决稀土钢连铸堵水口问题,部分钢厂采用中间包喂丝、结晶器喂丝方法来解决该类问题,但是这类喂丝的方式存在三个弊端:一是由于稀土和钢水接触时间短,导致稀土在钢中分布不均匀,轧后钢板的性能的各向异性;二是喂丝产生的夹杂物没有充分时间上浮,存留在钢水中,降低稀土在钢中的有益效果;三是喂丝需要采用专门的设备,增加投入,增加了连铸工艺的复杂性。还有部分钢厂通过减少钢中稀土的含量(10-30ppm),来实现稀土钢的连续浇注,但是较少的稀土含量难以充分发挥稀土在钢中的作用。另外,由于稀土的较强氧化性,当钢中稀土含量≥100ppm时,目前所采用的保护渣易于变性,由于当前稀土钢专用的保护渣还处在研发阶段,没有得到工业化应用。因此,在没有专用的保护渣前提下,高稀土含量的钢水也不能够连续浇注。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稀土钢的浇注方法,简单、易用操作,在不需要添加额外设备和减少稀土添加量的情况下,解决了稀土钢浇注堵水口问题。
本发明具体技术方案如下:
一种稀土钢的浇注方法,所述浇注方法为:
1)浇注所用中间包先烘烤,烘烤结束后充满氩气,运送到达工作位,先在中间包冲击区加SiCa粉;
2)然后钢包套好长水口套管开始浇注,同时开启钢包长水口保护氩气,当中间包中钢水达到中间包容量的1/3-1/2时,分别在中间包冲击区和浇注区分别加入保护渣,待保护渣熔充分化,并完全覆盖钢水液面时,分别在中间包冲击区和浇注区分别加入碱性覆盖剂,然后再分别加入酸性覆盖剂,再对中间包表面进行氩气保护;
3)当中间包中钢水达到中间包容量的1/4-1/3时,中间包开浇,当结晶器内钢水液面没过浸入式水口的侧出钢孔时,加入保护渣,同时开启浸入式水口的保护氩气;
4)拉坯。
进一步的,冶炼稀土钢所用钢包距离上次使用时间≤60分钟,以减少钢水的温降,有利于冶炼过程的控制。钢包的引流砂的装入量0.4-0.5kg/吨钢,以保证钢包顺利开浇不引流。浇注的钢水经过如下工艺处理:转炉—LF精炼—RH真空处理—喂钙线—加入稀土—软吹。处理后的钢水中,游离O≤2.5ppm、S≤25ppm、Ca≥25ppm、Als:0.025-0.040%、稀土含量:40-70ppm,钢水过热度:20-35℃。不同断面宽度铸坯对应的拉速分别为:1870、2070、2270mm厚度,拉速分别0.95m/min、0.90m/min、0.85m/min。
进一步的,所述中间包内层采用干式料制作;所述干式料含有以下质量百分比成分:SiO2:2.00-4.00%,CaO:10.00-12.00%,Al2O3≤1.00%,MgO:78.00-82.00%,C:3.00-5.00%,余量:不可避免杂质。
步骤1)中间包烘烤180-260分钟,在以保证中间包工作层的充分烧结,在使用过程中能够耐钢水和熔渣的侵蚀和冲刷,以提高钢水的洁净度。
进一步的,中间包的烘烤分为三个阶段,第一阶段中间包进行小火烘烤,烘烤时间50-70分钟,温度控制在280-300℃,以充分排出中间包材料中的水分。然后进行第二阶段烘烤,中火烘烤,烘烤时间40-60分钟,温度控制在600-650℃。最后进行大火烘烤,烘烤时间90-130分钟,烘烤温度1100-1150℃。
进一步的,所述小火烘烤:烘烤时小火的火焰要到达中间包深度的1/2-2/3;
进一步的,所述中火烘烤:烘烤时火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹的高度距离中间包底10-20mm。
进一步的,所述大火烘烤:火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹出中间包包沿上方200~300mm,并有一定刚度。
进一步的,步骤1)中加入SiCa粉的量为0.25-0.35kg/吨钢,以消除引流砂带来的氧,避免开浇失败。所述SiCa粉含有以下质量百分比成分:S≤0.065%,C:2.50-3.00%,Ca:36.00-40.00%,Si:10.00-12.00%,SiC:5.00-7.00%,CaO:25.00-30.00%,余量:不可避免杂质。所述SiCa粉粒度:1.00-5.00mm。
步骤2)中开启钢包长水口保护氩气,压力:0.50-0.60MPa,流量420-450NL/min。
步骤2)中,分别在中间包冲击区和浇注区共计加入保护渣0.60-0.80kg/吨钢;以减少随后加入辅料对钢水的污染。所述中间包冲击区为钢水从钢包经长水口进入中间包内区域;所述浇注区为中间包钢水进入结晶器区域。
步骤2)中,所用保护渣主要技术参数:粘度:1.60-1.70Pa·s/1300℃,熔点:1040-1050℃,溶解速度:30.00-34.00g/s,容重0.70-0.80g/cm3,SiO2:35.00-40.00%,CaO:30.00-33.00%,Al2O3:1.50-3.00%,F:10.00-12.00%,Na2O:8.00-10.00%,K2O≤0.20%,Fe2O3:≤0.50%,余量:挥发分和不可避免杂质。
步骤2)中,分别在中间包冲击区和浇注区分别加入碱性覆盖剂,然后再分别加入酸性覆盖剂,碱性覆盖剂共计加入量为0.30-0.50kg/吨钢;酸性覆盖剂共计加入量:0.30-0.50kg/吨钢;所述碱性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:4.00-6.00%,CaO:48.00-50.00%,Fe2O3:≤0.50%,MgO:3.00-5.00%,Al2O3:38.00-40.00%,余量:不可避免杂质。所述酸性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:91.00-93.00%,CaO:3.00-5.00%,Fe2O3:≤0.50%,MgO≤1.00%,Al2O3:1.00-2.00%,余量:不可避免杂质。二者综合使用一是消除碱性覆盖剂带来的表面结壳,二是提高覆盖剂的使用效能。
进一步的,步骤2)中,待拉速达到规定拉速后,在根据中间包表面的情况,补加酸性覆盖剂,使得中间包钢水表面必须保证全覆盖且不得裸露。
进一步的,步骤2)中,再对中间包表面进行氩气保护,具体为:氩气压力0.50-0.60MPa,流量400-450NL/min;以隔绝中间包表面和大气的直接接触,减少钢水的氧化。
步骤3)中,加入保护渣,加入量0.20-0.40kg/吨钢;同时控制渣层厚度50-70mm,以避免钢水卷渣。
步骤3)中所述保护渣,是指结晶器所用保护渣,主要技术参数:粘度:0.08-0.09Pa·s/1300℃,熔点:1140-1150℃,溶解速度:30-34g/s,容重0.50-0.70g/cm3,SiO2:28.00-30.00%,CaO:38.00-40.00%,MgO:1.50-2.00%,Al2O3:3.00-5.00%,F:7.00-9.00%,Na2O:7.00-9.00%,C:4.00-6.00%,Fe2O3:≤0.50%,余量:挥发分和不可避免杂质。
步骤3)中,开启水口的保护氩气,压力0.50-0.60MPa,流量10.00-15.00NL/min。
步骤4)中,中间包开浇后100-120s开始拉坯,拉速0.15-0.20m/min,当铸坯出结晶器后开始远程均匀升速,每分钟均匀升速0.10-0.12m/min。待拉速达到0.6m/min时,此拉速要保持1.50-2.0min以便于结晶器液面稳定,同时安装液面自动控制系统。然后继续以每分钟均匀升速0.10-0.12m/min速度升速,当拉速达到规定值时,再次测量水口插入深度,并微调,控制在125-135mm。
最后,每炉钢包浇注末期留钢,预留钢水量0.4-0.6吨钢水,以保证钢包不下渣,保持中间包钢水的纯净度,保证中间包钢水的流动性。
通过控制浇注前钢水中游离O、S、Als、Ca、稀土的含量,为稀土钢的顺利浇注提供一个良好的条件,对连铸工序工艺参数及辅料的成分、应用进行精确控制,同时精益开浇炉的操作和浇注过程中钢水的保护,不仅使得加入的稀土量能够发挥应有的作用,而且能够实现连续浇注。
与现有技术相比,本发明提供一种简单、易用操作的稀土钢浇注方法,在不需要添加额外设备和减少稀土添加量的情况下,解决了稀土钢浇注堵水口问题,实现了稀土钢工业化大生产,推动了稀土在钢中的应用,对高性能、低成本的稀土钢的开发和推广应用具有重大意义。
具体实施方式
实施例1
一种稀土钢的浇注方法,所述浇注方法为:
1)100吨钢转炉,冶炼钢种Q345R,开浇炉,采用的钢包距上次使用时间50min,引流砂装入量40kg。准备浇注的钢水经过如下工艺处理:转炉—LF精炼—RH真空处理—喂钙线加入稀土—软吹,钢水中游离O:2.1ppm、S:19ppm、Ca:28ppm、Als:0.035%、稀土含量:52ppm,钢水过热度:30℃,铸坯断面宽度:2070mm。
2)所用中间包,中间包内层采用干式料制作,所述干式料含有以下质量百分比成分:SiO2:3.30%,CaO:10.56%,Al2O3:0.53%,MgO:80.20%,C:4.41%,余量:不可避免杂质,中间包小火烘烤时间50分钟,烘烤温度290℃,中火烘烤时间40分钟,烘烤温度620℃,大火烘烤时间100分钟,烘烤温度1120℃,烘烤时小火的火焰要到达中间包深度的1/2-2/3;中火烘烤时火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹的高度距离中间包底10-20mm。大火烘烤:火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹出中间包包沿上方200~300mm,并有一定刚度。
烘烤结束后充满氩气,运送到达工作位,确认正常后,先在中间包冲击区加SiCa粉33kg,SiCa粉含有以下质量百分比成分:S:0.022%,C:2.57%,Ca:38.76%,Si:11.20%,SiC:6.48%,CaO:26.10%,余量:不可避免杂质。所述SiCa粉粒度:1.00-5.00mm。
3)然后钢包套好长水口套管开始浇注,同时开启钢包长水口保护氩气,压力:0.55MPa,流量450NL/min。当中间包钢水量达容量的1/2时,一次性分别在中间包冲击区和浇注区分别加入保护渣各40kg,所用保护渣的粘度:1.63Pa·s/1300℃,熔点:1042℃,溶解速度:33.50g/s,容重0.77g/cm3,保护渣含有以下质量百分比成分:SiO2:37.12%,CaO:32.56%,Al2O3:2.32%,F:11.15%,Na2O:9.45%,K2O:0.14%,Fe2O3:0.41%,余量:挥发分和不可避免杂质。待保护渣熔化后,分别在中间包冲击区和浇注区分别加入碱性覆盖剂各20kg,碱性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:4.5%,CaO:49.3%,Fe2O3:0.25%,MgO:3.28%,Al2O3:38.12%,余量:不可避免杂质。然后再分别加入酸性覆盖剂各20kg,酸性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:91.08%,CaO:3.24%,Fe2O3:0.12%,MgO:0.47%,Al2O3:1.25%,余量:不可避免杂质。再对中间包表面进行氩气保护,氩气压力0.55MPa,流量430NL/min。
4)当中间包钢水量达到容量的1/3时,中间包开浇,当结晶器内钢水液面没过浸入式水口的侧出钢孔时,加入保护渣30kg,渣层厚度56mm。保护渣主要技术参数:粘度:0.082Pa·s/1300℃,熔点:1142℃,溶解速度:32g/s,容重0.62g/cm3,含有以下百分比成分:SiO2:29.17%,CaO:39.05%,MgO:1.57%,Al2O3:3.50%,F:8.21%,Na2O:8.45%,C:5.20%,Fe2O3:0.23%,余量:挥发分和不可避免杂质。同时开启水口的保护氩气,压力0.50-0.60MPa,流量14.5NL/min。
5)开浇105s开始拉坯,拉速0.17m/min,铸坯出结晶器后,以每分钟均匀升0.12m/min的速度进行提速,当拉速达到0.6m/min时,此拉速保持1.6min,并接入液面自动控制系统。然后继续以每分钟均匀升0.12m/min的速度升速,当拉速达到0.90m/min时,对水口的出入深度进行调整,插入深度132mm。
6)本炉钢包浇注末期留钢水0.53吨。
本浇次共浇注10炉,其它9炉的主要工艺参数见表1,
表1实施例1主要工艺参数
炉次 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
钢包距离上次使用时间/min | 52 | 45 | 50 | 56 | 43 | 55 | 55 | 53 | 50 |
钢包引流砂装入量/kg | 40 | 42 | 42 | 40 | 40 | 41 | 41 | 42 | 42 |
游离O/ppm | 1.8 | 2.0 | 2.3 | 2.2 | 2.3 | 2.5 | 2.1 | 2.1 | 2.2 |
S/ppm | 18 | 20 | 22 | 22 | 19 | 24 | 21 | 21 | 20 |
Ca/ppm | 28 | 32 | 30 | 29 | 35 | 26 | 33 | 30 | 28 |
Als/ppm | 330 | 370 | 360 | 320 | 390 | 370 | 350 | 360 | 340 |
稀土/ppm | 47 | 55 | 58 | 62 | 54 | 65 | 50 | 63 | 65 |
过热度/℃ | 33 | 29 | 30 | 28 | 32 | 27 | 29 | 30 | 28 |
钢包留钢水/吨 | 0.52 | 0.44 | 0.46 | 0.48 | 0.50 | 0.51 | 0.52 | 0.45 | 0.50 |
对比例1
一种稀土钢的浇注方法,所述浇注方法为:
1)100吨转炉,冶炼钢种Q345qD,开浇炉,采用的钢包距上次使用时间48min,引流砂装入量40kg。准备浇注的钢水经过如下工艺处理:转炉—LF精炼—RH真空处理—喂钙线加入稀土—软吹,钢水中:游离O:2.3ppm、S:22ppm、Ca:31ppm、Als:0.033%、稀土含量:53ppm,钢水过热度:31℃,铸坯断面宽度:2070mm。
2)所用中间包,中间包内层采用干式料制作,所述干式料含有以下质量百分比成分:SiO2:2.35%,CaO:10.47%,Al2O3:0.58%,MgO::80.36%,C:3.69%,余量:不可避免杂质;中间包小火烘烤时间51分钟,烘烤温度292℃,中火烘烤时间42分钟,烘烤温度620℃,大火烘烤时间110分钟,烘烤温度1120℃,烘烤时小火的火焰要到达中间包深度的1/2-2/3;中火烘烤时火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹的高度距离中间包底10-20mm。大火烘烤:火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹出中间包包沿上方200~300mm,并有一定刚度。
烘烤结束后充满氩气,运送到达工作位,确认正常后,钢包开浇前在冲击区加入SiCa粉30kg。SiCa粉含有以下质量百分比成分:S:0.015%,C:2.42%,Ca:39.16%,Si:11.20%,SiC:6.07%,CaO:28.12%,余量:不可避免杂质。所述SiCa粉粒度:1.00-5.00mm。
3)然后钢包套好长水口套管开始浇注,同时开启钢包长水口保护氩气,压力:0.55MPa,流量450NL/min。当中间包钢水量达容量的1/2时,分别在中间包冲击区和浇注区分别加入碱性覆盖剂各20kg,碱性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:4.76%,CaO:49.07%,Fe2O3:0.32%,MgO:3.42%,Al2O3:38.75%,余量:不可避免杂质。然后再分别加入酸性覆盖剂20kg,酸性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:90.92%,CaO:3.33%,Fe2O3:0.18%,MgO:0.36%,Al2O3:1.35%,余量:不可避免杂质。没有加入保护渣,也没有进行中间包表面氩气保护。
4)中间包钢水量达到容量的1/3时,中间包开浇,当结晶器内钢水液面没过浸入式水口的侧出钢孔时,加入保护渣35kg,渣层厚度54mm。保护渣主要技术参数:粘度:0.082Pa·s/1300℃,熔点:1142℃,溶解速度:33g/s,容重0.64g/cm3,含有以下百分比成分:SiO2:29.08%,CaO:38.96%,MgO:1.71%,Al2O3:3.67%,F:8.02%,Na2O:8.23%,C:4.82%,Fe2O3:0.19%,余量:挥发分和不可避免杂质。同时开启水口的保护氩气,压力0.50-0.60MPa,流量14.5NL/min。
5)开浇100s开始拉坯,拉速0.15m/min,铸坯出结晶器后,以每分钟升0.12m/min的速度进行提速,当拉速达到0.6m/min时,此拉速保持1.7min,并接入液面自动控制系统。然后继续以每分钟升0.12m/min的速度升速,当拉速达到0.90m/min时,对水口的出入深度进行调整,插入深度135mm。钢水浇注82吨时开始出现堵水口现象,本炉浇注完毕后,停止浇注,仅浇注1炉。
对比例2
一种稀土钢的浇注方法,所述浇注方法为:
1)100吨转炉,冶炼钢种Q345qC,开浇炉,采用的钢包距上次使用时间56min,引流砂装入量40kg。准备浇注的钢水经过如下工艺处理:转炉—LF精炼—RH真空处理—喂钙线加入稀土—软吹,钢水中:游离O:2.0ppm、S:19ppm、Ca:33ppm、Als:0.037%、稀土含量:56ppm,钢水过热度:33℃,铸坯断面宽度:2070mm。
2)所用中间包,中间包内层采用干式料制作,所述干式料含有以下质量百分比成分:SiO2:3.25%,CaO:10.38%,Al2O3:0.62%,MgO:81.03%,C:4.11%,余量:不可避免杂质,中间包小火烘烤时间50分钟,烘烤温度295℃,中火烘烤时间50分钟,烘烤温度630℃,大火烘烤时间90分钟,烘烤温度1140℃,烘烤时小火的火焰要到达中间包深度的1/2-2/3;中火烘烤时火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹的高度距离中间包底10-20mm。大火烘烤:火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹出中间包包沿上方200~300mm,并有一定刚度。
烘烤结束后充满氩气,运送到达工作位,确认正常后,先在中间包冲击区加SiCa粉32kg,SiCa粉含有以下质量百分比成分:S:0.020%,C:2.71%,Ca:39.23%,Si:10.82%,SiC:6.14%,CaO:27.22%,余量:不可避免杂质。所述SiCa粉粒度:1.00-5.00mm。
3)然后钢包套好长水口套管开始浇注,同时开启钢包长水口保护氩气,压力:0.55MPa,流量450NL/min。当中间包钢水量达容量的1/2时,分别在中间包冲击区和浇注区分别加入碱性覆盖剂各20kg,碱性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:5.06%,CaO:49.65%,Fe2O3:0.23%,MgO:4.04%,Al2O3:39.45%,余量:不可避免杂质。然后再分别加入酸性覆盖剂20kg,酸性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:92.21%,CaO:3.65%,Fe2O3:0.21%,MgO:0.52%,Al2O3:1.21%,余量:不可避免杂质。然后开始对中间包表面进行氩气保护,氩气压力0.55MPa,流量430NL/min,没有加入保护渣。
4)中间包钢水量达到容量的1/3时,中间包开浇,当结晶器内钢水液面没过浸入式水口的侧出钢孔时,加入保护渣40kg,渣层厚度57mm。保护渣主要技术参数,粘度:0.085Pa·s/1300℃,熔点:1143℃,溶解速度:33g/s,容重0.65g/cm3,含有以下质量百分比成分:SiO2:28.65%,CaO:38.79%,MgO:1.77%,Al2O3:4.03%,F:7.93%,Na2O:8.72%,C:4.53%,Fe2O3:0.22%,余量:挥发分和不可避免杂质。同时开启水口的保护氩气,压力0.50-0.60MPa,流量14.5NL/min。
5)开浇110s开始拉坯,拉速0.17m/min,铸坯出结晶器后,以每分钟升0.10m/min的速度进行提速,当拉速达到0.6m/min时,此拉速保持2min,并接入液面自动控制系统。然后继续以每分钟0.12m/min的速度升速,当拉速达到0.90m/min时,对水口的出入深度进行调整,插入深度138mm。
6)本炉钢包浇注末期留钢水0.47吨。该浇次到第四炉时开始出现堵水口现象随后停止浇注。其它炉次的主要工艺参数见表2。
表2对比例2主要工艺参数
炉次 | 2 | 3 | 4 |
钢包距离上次使用时间/min | 54 | 48 | 53 |
钢包引流砂装入量/kg | 42 | 42 | 42 |
游离o/ppm | 1.9 | 2.2 | 2.4 |
S/ppm | 22 | 21 | 20 |
Ca/ppm | 35 | 30 | 31 |
Als/ppm | 360 | 310 | 330 |
稀土/ppm | 57 | 62 | 60 |
过热度/℃ | 30 | 26 | 28 |
钢包留钢水/吨 | 0.48 | 0.55 | 36 |
实施例2
一种稀土钢的浇注方法,所述浇注方法为:
1)100吨钢转炉,冶炼钢种Q345qE,开浇炉,采用的钢包距上次使用时间48min,引流砂装入量42kg。准备浇注的钢水经过如下工艺处理:转炉—LF精炼—RH真空处理—喂钙线加入稀土—软吹,钢水中:游离O:2.2ppm、S:20ppm、Ca:32ppm、Als:0.031%、稀土含量:61ppm,钢水过热度:34℃,铸坯断面宽度:1870mm。
2)所用中间包,中间包内层采用干式料制作,所述干式料含有以下质量百分比成分:SiO2:2.91%,CaO:10.54%,Al2O3:0.43%,MgO:80.98%,C:3.75%,余量:不可避免杂质,中间包小火烘烤时间60分钟,烘烤温度285℃,中火烘烤时间50分钟,烘烤温度620℃,大火烘烤时间100分钟,烘烤温度1120℃,烘烤时小火的火焰要到达中间包深度的1/2-2/3;中火烘烤时火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹的高度距离中间包底10-20mm。大火烘烤:火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹出中间包包沿上方200~300mm,并有一定刚度。
烘烤结束后充满氩气,运送到达工作位,确认正常后,先在中间包冲击区加SiCa粉35kg,SiCa粉含有以下质量百分比成分:S:0.015%,C:2.66%,Ca:39.42%,Si:11.11%,SiC:6.32%,CaO:26.78%,余量:不可避免杂质。所述SiCa粉粒度:1.00-5.00mm。
3)然后钢包套好长水口套管开始浇注,同时开启钢包长水口保护氩气,压力:0.55MPa,流量450NL/min。当中间包钢水量达容量的1/2时,一次性分别在中间包冲击区和浇注区分别加入保护渣各40kg,所用保护渣主要技术参数:粘度:1.60Pa·s/1300℃,熔点:1042℃,溶解速度:33.69g/s,容重0.75g/cm3,含有以下质量百分比成分:SiO2:36.28%,CaO:32.14%,Al2O3:2.58%,F:11.41%,Na2O:9.57%,K2O:0.13%,Fe2O3:0.17%,余量:挥发分和不可避免杂质。待保护渣熔化后,分别在中间包冲击区和浇注区分别加入碱性覆盖剂各20kg,碱性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:5.27%,CaO:49.19%,Fe2O3:0.23%,MgO:3.96%,Al2O3:38.74%,余量:不可避免杂质。然后再分别加入酸性覆盖剂各20kg,酸性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:91.88%,CaO:3.32%,Fe2O3:0.25%,MgO:0.41%,Al2O3:1.23%,余量:不可避免杂质。再对中间包表面进行氩气保护,氩气压力0.55MPa,流量430NL/min。
4)中间包钢水量达到容量的1/3时,中间包开浇,当结晶器内钢水液面没过浸入式水口的侧出钢孔时,加入保护渣30kg,渣层厚度56mm。保护渣主要技术参数,粘度:0.081Pa·s/1300℃,熔点:1140℃,溶解速度:30g/s,容重0.58g/cm3,含有以下质量百分比成分:SiO2:29.32%,CaO:39.17%,MgO:1.56%,Al2O3:3.78%,F:8.11%,Na2O:8.53%,C:4.65%,Fe2O3:0.19%,余量:挥发分和不可避免杂质。同时开启浸入式水口的保护氩气,压力0.50-0.60MPa,流量14.5NL/min。
5)开浇100s开始拉坯,拉速0.17m/min,铸坯出结晶器后,以每分钟升0.12m/min的速度进行提速,当拉速达到0.6m/min时,此拉速保持1.6min,并接入液面自动控制系统。然后继续以每分钟0.12m/min的速度升速,当拉速达到0.95m/min时,对水口的出入深度进行调整,插入深度135mm。
6)本炉钢包浇注末期留钢水0.50吨。
本浇次共浇注9炉,其它8炉的主要工艺参数见表3。
表3实施例2主要工艺参数
实施例3
一种稀土钢的浇注方法,所述浇注方法为:
1)100吨钢转炉,冶炼钢种EH36,开浇炉,采用的钢包距上次使用时间50min,引流砂装入量40kg。准备浇注的钢水经过如下工艺处理:转炉—LF精炼—RH真空处理—喂钙线加入稀土—软吹,钢水中:游离O:2.1ppm、S:19ppm、Ca:28ppm、Als:0.035%、稀土含量:52ppm,钢水过热度:30℃,铸坯断面宽度2270mm。
2)所用中间包,中间包内层采用干式料制作,所述干式料含有以下质量百分比成分:SiO2:3.13%,CaO:10.24%,Al2O3:0.44%,MgO:80.66%,C:3.25%,余量:不可避免杂质,中间包小火烘烤时间50分钟,烘烤温度290℃,中火烘烤时间55分钟,烘烤温度630℃,大火烘烤时间110分钟,烘烤温度1125℃,烘烤时小火的火焰要到达中间包深度的1/2-2/3;中火烘烤时火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹的高度距离中间包底10-20mm。大火烘烤:火焰要到达中间包底部,火焰触底反弹出中间包包沿上方200~300mm,并有一定刚度。
烘烤结束后充满氩气,运送到达工作位,确认正常后,先在中间包冲击区加SiCa粉30kg,SiCa粉含有以下质量百分比成分:S:0.017%,C:2.91%,Ca:39.26%,Si:11.27%,SiC:6.19%,CaO:26.44%,余量:不可避免杂质。所述SiCa粉粒度:1.00-5.00mm。
3)然后钢包套好长水口套管开始浇注,同时开启钢包长水口保护氩气,压力:0.55MPa,流量450NL/min。当中间包钢水量达容量的1/2时,一次性分别在中间包冲击区和浇注区分别加入保护渣各40kg,所用保护渣主要技术参数:粘度:1.60Pa·s/1300℃,熔点:1042℃,溶解速度:33.69g/s,容重0.75g/cm3,含有以下质量百分比成分:SiO2:36.28%,CaO:32.14%,Al2O3:2.58%,F:11.41%,Na2O:9.57%,K2O:0.13%,Fe2O3:0.17%,余量:挥发分和不可避免杂质。待保护渣熔化后,分别在中间包冲击区和浇注区分别加入碱性覆盖剂各20kg,碱性覆盖剂含有以下质量百分比成分:碱性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:4.65%,CaO:49.22%,Fe2O3:0.33%,MgO:4.16%,Al2O3:39.52%,余量:不可避免杂质。
余量:不可避免杂质。然后再分别加入酸性覆盖剂各20kg,酸性覆盖剂含有以下质量百分比成分:酸性覆盖剂含有以下质量百分比成分:SiO2:92.35%,CaO:3.28%,Fe2O3:0.17%,MgO:0.62%,Al2O3:1.43%,余量:不可避免杂质。再对中间包表面进行氩气保护,氩气压力0.55MPa,流量450NL/min。
4)中间包钢水量达到容量的1/3时,中间包开浇,当结晶器内钢水液面没过浸入式水口的侧出钢孔时,加入保护渣30kg,渣层厚度56mm。保护渣主要技术参数,粘度:0.082Pa·s/1300℃,熔点:1143℃,溶解速度:33g/s,容重0.60g/cm3,含有以下质量百分比成分:SiO2:29.34%,CaO:39.19%,MgO:1.54%,Al2O3:3.50%,F:8.18%,Na2O:8.54%,C:4.63%,Fe2O3:0.20%,余量:挥发分和不可避免杂质。同时开启浸入式水口的保护氩气,压力0.50-0.60MPa,流量14.5NL/min。
5)开浇110s开始拉坯,拉速0.17m/min,铸坯出结晶器后,以每分钟升0.12m/min的速度进行提速,当拉速达到0.6m/min时,此拉速要保持1.6min,并接入液面自动控制系统。然后继续以每分钟升0.12m/min的速度升速,当拉速达到0.85m/min时,对水口的出入深度进行调整,插入深度130mm。
6)本炉钢包浇注末期留钢水0.55吨。
本浇次共浇注9炉,其它8炉的主要工艺参数见表4、。
表4实施例3主要工艺参数
炉次 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
钢包距离上次使用时间/min | 45 | 53 | 54 | 50 | 50 | 48 | 49 | 48 |
钢包引流砂装入量/kg | 40 | 40 | 42 | 42 | 42 | 42 | 40 | 42 |
游离O/ppm | 2.0 | 2.3 | 2.0 | 2.1 | 2.3 | 2.1 | 2.0 | 2.4 |
S/ppm | 23 | 21 | 21 | 20 | 25 | 22 | 22 | 20 |
Ca/ppm | 27 | 33 | 30 | 29 | 31 | 30 | 32 | 28 |
Als/ppm | 370 | 350 | 320 | 350 | 300 | 310 | 360 | 360 |
稀土/ppm | 61 | 54 | 57 | 49 | 63 | 57 | 60 | 53 |
过热度/℃ | 30 | 28 | 29 | 32 | 30 | 27 | 29 | 31 |
钢包留钢水/吨 | 0.45 | 0.46 | 0.46 | 0.51 | 0.54 | 0.49 | 0.53 | 0.56 |
对比各实施例和对比例1和2可以发现,本发明提供一种简单、易用操作的稀土钢浇注方法,在不需要添加额外设备和减少稀土添加量的情况下,解决了稀土钢浇注堵水口问题。
Claims (6)
1.一种稀土钢的浇注方法,其特征在于,浇注的钢水中,游离O≤2.5ppm、S≤25ppm、Ca≥25ppm、Als:0.025-0.040%、稀土含量:40-70ppm,钢水过热度:20-35℃;
所述浇注方法为:
1)浇注所用中间包先烘烤,烘烤结束后充满氩气,运送到达工作位,先在中间包冲击区加SiCa粉;
2)然后钢包套好长水口套管开始浇注,同时开启大包长水口保护氩气,当中间包中钢水达到中包容量的1/3-1/2时,分别在中间包冲击区和浇注区加入保护渣,在中间包冲击区和浇注区共计加入保护渣0.60-0.80kg/吨钢;所用保护渣技术参数:粘度:1.60-1.70Pa·s/1300℃,熔点:1040-1050℃,溶解速度:30.00-34.00g/s,容重0.70-0.80g/cm3,SiO2:35.00-40.00%,CaO:30.00-33.00%,Al2O3:1.50-3.00%,F:10.00-12.00%,Na2O:8.00-10.00%,K2O≤0.20%,Fe2O3:≤0.50%,余量:挥发分和不可避免杂质;待保护渣充分熔 化,并完全覆盖钢水液面时,分别在中间包冲击区和浇注区分别加入碱性覆盖剂,然后再分别加入酸性覆盖剂,再对中间包表面进行氩气保护;
3)当中间包中钢水达到中包容量的1/4-1/3时,中间包开浇,当结晶器内钢水液面没过浸入式水口的侧出钢孔时,加入保护渣,同时开启结晶器水口的保护氩气,压力0.50-0.60MPa,流量10.00-15.00 NL/min;结晶器中所用保护渣技术参数:粘度:0.082Pa·s/1300℃,熔点:1142℃,溶解速度:32g/s,容重0.62g/cm3,含有以下百分比成分:SiO2:29.17%,CaO:39.05%,MgO:1.57%,Al2O3:3.50%,F:8.21%,Na2O:8.45%,C:5.20%,Fe2O3:0.23%,余量:挥发分和不可避免杂质;
4)拉坯:中间包开浇后100-120s开始拉坯,拉速0.15-0.20m/min,当铸坯出结晶器后开始远程均匀升速,每分钟均匀升速0.10-0.12m/min,待拉速达到0.6m/min时,此拉速要保持1.50-2.0min,拉速达到规定值时,再次测量水口插入深度,控制在125-135mm。
2.根据权利要求1所述的稀土钢的浇注方法,其特征在于,步骤1)中,中包的烘烤分为三个阶段,第一阶段中间包进行小火烘烤,烘烤时间50-70分钟,温度控制在280-300℃,然后进行第二阶段烘烤,中火烘烤,烘烤时间40-60分钟,温度控制在600-650℃,最后进行大火烘烤,烘烤时间90-120分钟,烘烤温度1100-1150℃。
3.根据权利要求1所述的稀土钢的浇注方法,其特征在于,步骤1)中加入SiCa粉的量为0.25-0.35kg/吨钢。
4.根据权利要求1所述的稀土钢的浇注方法,其特征在于,步骤2)中开启大包长水口保护氩气,压力:0.50-0.60MPa,流量420-450NL/min。
5.根据权利要求1所述的稀土钢的浇注方法,其特征在于,步骤2)中,碱性覆盖剂加入量共计为0.30-0.50kg/吨钢;酸性覆盖剂加入量共计为0.30-0.50kg/吨钢。
6.根据权利要求1所述的稀土钢的浇注方法,其特征在于,步骤3)中,加入保护渣,加入量0.20-0.40kg/吨钢。
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