CN111676414B - 一种具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的制备方法 - Google Patents

一种具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的制备方法，其根据钢水成分特性，合理控制转炉工艺、精炼工艺、VD真空处理工艺、异型坯连铸工艺，有效控制了异型坯连铸过程中漏钢及铸坯表面裂纹率偏高的问题，提高了高强耐候含磷异型坯合格率，铸坯表面裂纹率控制在3％以下。

Description

一种具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的制备方法
技术领域
本发明涉及冶炼技术和轧制技术领域，尤其涉及一种具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的制备方法。
背景技术
目前耐候钢在国外已趋于成熟和完善，从钢种开发到应用及设计施工等方面都有较详细的规定，而我国耐候钢研发起步较晚。耐候钢中普遍含有铬、铜、镍等元素,坯壳易与结晶器铜板发生粘连,从而发生粘结漏钢，同时，耐候钢中C多处于亚包晶反应区,并含有Nb及较高的P,高温塑性较差,表面裂纹敏感性较强，由于异型坯断面的特殊性，导致高强含磷耐候钢浇铸的难度增大，包钢通过不断的摸索及炼钢工艺优化，高强含磷耐候异型坯表面裂纹率逐渐降低，成功开发出具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的制备方法，包括如下冶炼工艺：转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其特征在于：
所述转炉冶炼的过程中，控制转炉终点总供氧时间小于15min，总氧含量累计低于4000m3，保证一次拉成，终点C＞0.03％，终点温度大于1620℃，控制转炉下渣量小于50mm，转炉出钢过程采用铝铁脱氧；
所述LF精炼的过程中，依据转炉钢水成分及温度，进行脱硫、成分微调及升温，精炼后期加入铌铁、磷铁，保证钢水成分满足内控要求；LF精炼加热时间低于40min，采用硅钙钡无铝脱氧造白渣，LF离位温度控制在1680-1690℃；
所述VD真空处理的过程中，深真空时间≥15min，深真空度目标＜0.1KPa，破空后弱搅拌时间≥15min，喂入硅钙线100m，软吹时间≥15min，VD后温度控制在1595-1605℃；
所述异型坯连铸的过程中，全程采用保护浇注，大包与长水口连接处吹氩控制，下水口用石棉碗控制，水口插入深度为75-85mm，二冷方式采用弱冷，二次冷却比水量为0.75-0.85L/kg，过热度≤35℃，保护渣熔点：1237℃，密度：0.85-0.95g/ml，粘度：7.90Poise，采用恒拉速操作，铸机拉速控制在0.7-1.1m/min；1架拉矫机上引锭压力为150-160bar，2-6架拉矫机上引锭压力为60-70bar；铸坯堆垛缓冷48h以上。
进一步的，连铸坯断面尺寸为350×290×100mm、555×440×105mm、730×370×90mm、1024×390×120mm。
进一步的，对高强含磷耐候钢异型连铸坯表面质量进行检查,同时对内部质量进行热酸低倍检验。
进一步的，制备的所述低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的表面裂纹率在3％以下。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
通过本发明的方法制备的异型铸坯具有良好的表面质量，铸坯裂纹率控制在3％以下。
具体实施方式
一种具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的冶炼工艺为：转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；
其化学成分的质量百分含量包括：C 0.07％～0.12％、Si 0.40％～0.60％、Mn0.20％～0.50％、P 0.06％～0.12％、S≤0.015％、Cr 0.30％～0.50％、Cu 0.25％～0.40％、Ni 0.20％～0.40％、Nb 0.02％～0.06％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％；
其中：
所述转炉冶炼的过程中，控制转炉终点总供氧时间小于15min，总氧含量累计低于4000m3，保证一次拉成，终点C＞0.03％，终点温度大于1620℃，控制转炉下渣量小于50mm，转炉出钢过程采用铝铁脱氧，加入量200kg，镍板加入量250kg，铜板加入量280kg，低碳铬铁加入量700kg。
所述LF精炼的过程中，依据转炉钢水成分及温度，进行脱硫、成分微调及升温，精炼后期加入铌铁、磷铁，保证钢水成分满足内控要求。LF精炼加热时间低于40min，采用硅钙钡无铝脱氧造白渣，LF离位温度控制在1680-1690℃。
所述VD真空处理的过程中：深真空时间≥15min，深真空度目标＜0.1KPa，破空后弱搅拌时间≥15min，喂入硅钙线100m，软吹时间≥15min，VD后温度控制在1595-1605℃。
所述异型坯连铸的过程中：全程采用保护浇注，大包与长水口连接处吹氩控制，下水口用石棉碗控制，水口插入深度为75-85mm，二冷方式采用弱冷，二次冷却比水量为0.75-0.85L/kg，过热度≤35℃，保护渣熔点：1237℃，密度：
0.85-0.95g/ml，粘度：7.90Poise，采用恒拉速操作，铸机拉速控制在0.7-1.1m/min。1架拉矫机上引锭压力为150-160bar，2-6架拉矫机上引锭压力为60-70bar。铸坯堆垛缓冷48h以上。
连铸坯断面尺寸为350×290×100mm、555×440×105mm、730×370×90mm、1024×390×120mm。对高强含磷耐候钢异型连铸坯表面质量进行检查,同时对内部质量进行热酸低倍检验。
检查过程中未发现明显铸坯表面及内部质量缺陷，铸坯质量良好，铸坯表面裂纹率低于3％。
表1、表2、表3、表4、表5结合实施例对本发明进一步说明。
表1各实施例转炉冶炼过程中终点碳、终点温度及下渣量控制
实施例 终点碳含量/％ 终点温度/℃ 下渣量/mm
实施例1 0.04 1631 39
实施例2 0.06 1623 46
实施例3 0.05 1629 41
实施例4 0.07 1635 48
表2各实施例LF精炼过程中加热时长及离位温度控制
实施例 加热时长/min 离位温度/℃
实施例1 31 1683
实施例2 35 1687
实施例3 36 1689
实施例4 38 1685
表3各实施例VD真空处理过程中深真空时间及VD后温度控制
实施例 深真空时间/min VD后温度/℃
实施例1 16 1601
实施例2 19 1603
实施例3 18 1598
实施例4 17 1596
表4各实施例比水量、过热度控制及拉速控制
Figure BDA0002489768050000041
Figure BDA0002489768050000051
表5各实施例铸坯裂纹率
实施例 裂纹率/％
实施例1 2.3
实施例2 1.1
实施例3 1.5
实施例4 0.7
从表5可以看出，个实施例具有良好的表面质量，铸坯裂纹率控制在3％以下。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的制备方法，包括如下冶炼工艺：转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其特征在于：
所述转炉冶炼的过程中，控制转炉终点总供氧时间小于15min，总氧含量累计低于4000m3，保证一次拉成，终点C＞0.03％，终点温度大于1620℃，控制转炉下渣量小于50mm，转炉出钢过程采用铝铁脱氧；
所述LF精炼的过程中，依据转炉钢水成分及温度，进行脱硫、成分微调及升温，精炼后期加入铌铁、磷铁，保证钢水成分满足内控要求；LF精炼加热时间低于40min，采用硅钙钡无铝脱氧造白渣，LF离位温度控制在1680-1690℃；
所述VD真空处理的过程中，深真空时间≥15min，深真空度目标＜0.1KPa，破空后弱搅拌时间≥15min，喂入硅钙线100m，软吹时间≥15min，VD后温度控制在1595-1605℃；
所述异型坯连铸的过程中，全程采用保护浇注，大包与长水口连接处吹氩控制，下水口用石棉碗控制，水口插入深度为75-85mm，二冷方式采用弱冷，二次冷却比水量为0.75-0.85L/kg，过热度≤35℃，保护渣熔点：1237℃，密度：0.85-0.95g/ml，粘度：7.90Poise，采用恒拉速操作，铸机拉速控制在0.7-1.1m/min；1架拉矫机上引锭压力为150-160bar，2-6架拉矫机上引锭压力为60-70bar；铸坯堆垛缓冷48h以上；
异型坯连铸的化学成分的质量百分含量包括：C0.07％～0.12％、Si0.40％～0.60％、Mn0.20％～0.50％、P0.06％～0.12％、S≤0.015％、Cr0.30％～0.50％、Cu0.25％～0.40％、Ni0.20％～0.40％、Nb0.02％～0.06％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
2.根据权利要求1所述的具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的制备方法，其特征在于，连铸坯断面尺寸为350×290×100mm、555×440×105mm、730×370×90
mm或1024×390×120mm。
3.根据权利要求1所述的具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的制备方法，其特征在于，对高强含磷耐候钢异型连铸坯表面质量进行检查,同时对内部质量进行热酸低倍检验。
4.根据权利要求1所述的具有低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的制备方法，其特征在于，制备的所述低表面裂纹率的高强含磷耐候异型铸坯的表面裂纹率在3％以下。
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