CN112355264A - 控制重轨钢大方坯中心疏松的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及炼钢连铸领域，尤其是一种控制重轨钢大方坯中心疏松的控制方法，所述方法分五部分构成，包括中间包钢水温度控制、浇注拉速控制、二次冷却控制、组合式电磁搅拌工艺制度以及凝固末端轻压下模式。本发明可实现大断面重轨钢连铸坯中心疏松得到有效控制，大方坯内部质量良好稳定。该方法主要通过控制生产过程中的连铸关键工艺参数，从而达到控制大方坯中心疏松的效果。采用该工艺方法能够有效降低重轨钢大方坯中心疏松评级，提升重轨钢大方坯内部质量控制水平，并最终实现生产的重轨钢大方坯中心疏松评级小于等于2.0级，其中小于0.5级的比例在70％以上。本发明尤其适用于重轨钢大方坯中心疏松控制工艺之中。

Description

控制重轨钢大方坯中心疏松的方法
技术领域
本发明涉及炼钢连铸领域，尤其是一种控制重轨钢大方坯中心疏松的方法。
背景技术
随着现代铁路高速、重载运输的发展，对钢轨钢的质量和性能提出了更高、更苛刻的要求。目前钢轨的主要发展趋势是高强度、高韧性和高纯净化。钢轨良好的抗疲劳性能和焊接性能是高速铁路用钢轨的基本特征。要保证钢轨各项性能达到要求，在对钢的成分和组织进行严格控制的同时，还要求连铸坯具有较高的纯净度及良好的表面及内部质量。即要尽量降低钢中的有害元素和气体的含量，减少钢中的夹杂物，同时要严格控制铸坯缩孔，中心疏松等内部质量指标。
为了生产高质量的重轨钢，国内外各钢厂在连铸装备和生产工艺等方面都采取了一系列的措施，如全保护浇铸、电磁搅拌和轻压下技术等。重轨钢连铸生产技术得到了很大的提高。经过十几年的发展以及对国外技术的学习和引进，我国重轨生产的整体装备及技术水平、重轨实物质量都有了很大提高。要保证钢轨各项性能达到要求，在对钢的成分和组织进行严格控制的同时，还需要采取相应的控制连铸坯内部质量的措施。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制重轨钢大方坯中心疏松的控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：控制重轨钢大方坯中心疏松的方法，所述方法分五部分构成，包括中间包钢水温度控制、浇注拉速控制、二次冷却控制、组合式电磁搅拌工艺制度以及凝固末端轻压下模式；其中：所述中间包钢水温度控制要求为：浇注过程中，中间包钢水温度控制在20℃～35℃范围内；所述浇注拉速控制要求为；在生产重轨钢连铸过程中，铸机工作拉速控制在0.65m/min～0.75m/min范围内；所述二次冷却控制要求为；在连铸过程中，对重轨钢大方坯的二次冷却采用弱冷方式，其比水量为0.37L/kg～0.49L/kg；所述组合式电磁搅拌工艺制度要求为；结晶器电磁搅拌投运参数为300A～500A，二冷区电磁搅拌投运参数为300A～600A；所述凝固末端轻压下模式要求为；在连铸生产过程中使用轻压下模式。
进一步的是，浇注拉速控制中，铸机工作拉速的目标拉速为0.7m/min。
进一步的是，组合式电磁搅拌工艺制度中，结晶器电磁搅拌投运参数为：300A～500A、频率为2.4Hz。
进一步的是，组合式电磁搅拌工艺制度中，冷区电磁搅拌投运参数为300A～600A、频率为7Hz。
进一步的是，凝固末端轻压下模式中，轻压下模式的最大压下量为12mm。
本发明的有益效果是：本发明可实现大断面重轨钢连铸坯中心疏松得到有效控制，大方坯内部质量良好稳定。该方法主要通过控制生产过程中的连铸关键工艺参数，从而达到控制大方坯中心疏松的效果。采用该工艺方法能够有效降低重轨钢大方坯中心疏松评级，提升重轨钢大方坯内部质量控制水平，并最终实现生产的重轨钢大方坯中心疏松评级小于等于2.0级，其中小于0.5级的比例在70％以上。本发明尤其适用于重轨钢大方坯中心疏松控制工艺之中。
具体实施方式
控制重轨钢大方坯中心疏松的方法，所述方法分五部分构成，包括中间包钢水温度控制、浇注拉速控制、二次冷却控制、组合式电磁搅拌工艺制度以及凝固末端轻压下模式；其中：所述中间包钢水温度控制要求为：浇注过程中，中间包钢水温度控制在20℃～35℃范围内；所述浇注拉速控制要求为；在生产重轨钢连铸过程中，铸机工作拉速控制在0.65m/min～0.75m/min范围内；所述二次冷却控制要求为；在连铸过程中，对重轨钢大方坯的二次冷却采用弱冷方式，其比水量为0.37L/kg～0.49L/kg；所述组合式电磁搅拌工艺制度要求为；结晶器电磁搅拌投运参数为300A～500A，二冷区电磁搅拌投运参数为300A～600A；所述凝固末端轻压下模式要求为；在连铸生产过程中使用轻压下模式。
为了实现更佳的控制效果，优选如下的方案：浇注拉速控制中，铸机工作拉速的目标拉速为0.7m/min；优选组合式电磁搅拌工艺制度中，结晶器电磁搅拌投运参数为：300A～500A、频率为2.4Hz；优选组合式电磁搅拌工艺制度中，冷区电磁搅拌投运参数为300A～600A、频率为7Hz；优选凝固末端轻压下模式中，轻压下模式的最大压下量为12mm。
实施例
实施例1
该实施例1是运用本发明的连铸方法来生产重轨钢U71Mn。U71Mn牌号重轨钢化学组分见表1。连铸生产横断面尺寸为320mm×410mm的U71Mn大方坯，铸机拉速为0.72m/min，并保持拉速稳定不变，凝固末端轻压下总压下量为12mm，二冷区电磁搅拌投运参数为：400A、7Hz。结晶器电磁搅拌投运参数为：300A、2.4Hz。中间包钢水过热度为25℃～30℃，浇注过程采用了二冷动态控制，二冷比水量为0.38kg/t钢。
浇注完毕后，对重轨钢大方坯铸坯表面质量进行了摊检，对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查了后序轧材质量，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，铸坯中心疏松评级在2.0级以内，其中≤0.5级的比例为73％。
表1 U71Mn重轨钢化学组分/％
成分 C Si Mn P S V
含量 0.66-0.76 0.30～0.58 0.90～1.20 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.030
实施例2
该实施例2是运用本发明的连铸方法来生产重轨钢U75V。U75V牌号重轨钢化学组分见表2。连铸生产横断面尺寸为320mm×410mm的U75V大方坯，铸机拉速为0.75m/min，并保持拉速稳定不变，凝固末端轻压下总压下量为12mm，二冷区电磁搅拌投运参数为：500A、7Hz。结晶器电磁搅拌投运参数为：300A、2.4Hz。中间包钢水过热度为25℃～30℃，浇注过程采用了二冷动态控制，二冷比水量为0.4kg/t钢。
浇注完毕后，对大方坯铸坯表面质量进行了摊检，对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查了后序轧材质量，检查结果表明，铸坯表面及内部质量良好，中心疏松评级在1.5级以内，其中≤0.5级的比例为75％，对应轧制出的钢轨质量良好。
表2 U75V重轨钢化学组分/％
成分 C Si Mn P S V
含量 0.71-0.80 0.50-0.80 0.75-1.05 ≤0.025 ≤0.025 0.04-0.08
实施例3
该实施例3是运用本发明的连铸方法来生产重轨钢U78CrV。U78CrV牌号重轨钢化学组分见表3。连铸生产横断面尺寸为320mm×410mm的U78CrV大方坯，铸机拉速为0.7m/min，并保持拉速稳定不变，凝固末端轻压下总压下量为10mm，二冷区电磁搅拌投运参数为：5500A、7Hz。结晶器电磁搅拌投运参数为：350A、2.4Hz。中间包钢水过热度为25℃～35℃，浇注过程采用了二冷动态控制，二冷比水量为0.38kg/t钢。
浇注完毕后，对重轨钢大方坯铸坯表面质量进行了摊检，对内部质量进行了低倍检验并跟踪检查了后序轧材质量，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，铸坯中心疏松评级在2.0级以内，其中≤0.5级的比例为72％。
表3 U78CrV重轨钢化学组分/％
成分 C/％ Si/％ Mn/％ P/％ S/％ Cr/％ V/％
含量 0.76～0.82 0.65～0.80 0.75～0.90 ≤0.020 ≤0.025 0.30～0.37 0.07～0.12
通过实施例可以得出，本发明可以有效降低重轨钢大方坯中心疏松评级，提升重轨钢大方坯内部质量控制水平，其技术优势十分明显，市场推广前景十分广阔。

Claims (5)

1.控制重轨钢大方坯中心疏松的方法，其特征在于：所述方法分五部分构成，包括中间包钢水温度控制、浇注拉速控制、二次冷却控制、组合式电磁搅拌工艺制度以及凝固末端轻压下模式；其中：
所述中间包钢水温度控制要求为：浇注过程中，中间包钢水温度控制在20℃～35℃范围内；
所述浇注拉速控制要求为；在生产重轨钢连铸过程中，铸机工作拉速控制在0.65m/min～0.75m/min范围内；
所述二次冷却控制要求为；在连铸过程中，对重轨钢大方坯的二次冷却采用弱冷方式，其比水量为0.37L/kg～0.49L/kg；
所述组合式电磁搅拌工艺制度要求为；结晶器电磁搅拌投运参数为300A～500A，二冷区电磁搅拌投运参数为300A～600A；
所述凝固末端轻压下模式要求为；在连铸生产过程中使用轻压下模式。
2.如权利要求1所述的控制重轨钢大方坯中心疏松的方法，其特征在于：浇注拉速控制中，铸机工作拉速的目标拉速为0.7m/min。
3.如权利要求1所述的控制重轨钢大方坯中心疏松的方法，其特征在于：组合式电磁搅拌工艺制度中，结晶器电磁搅拌投运参数为：300A～500A、频率为2.4Hz。
4.如权利要求1所述的控制重轨钢大方坯中心疏松的方法，其特征在于：组合式电磁搅拌工艺制度中，冷区电磁搅拌投运参数为300A～600A、频率为7Hz。
5.如权利要求1所述的控制重轨钢大方坯中心疏松的方法，其特征在于：凝固末端轻压下模式中，轻压下模式的最大压下量为12mm。
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