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

一种稀土钢的浇注方法
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
Figure BDA0002562340080000091
Figure BDA0002562340080000101
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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