CN112643007B - 一种减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法，属于连铸技术领域。所述减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法包括以下步骤：进行转炉冶炼、真空处理、脱氧合金化与连铸后得到铸坯；在连铸过程中控制浸入式水口的浸入深度；通过控制水口结构参数控制钢液射流角度θ，使钢液射流角度θ满足公式tanθ≥(H‑hSEN‑hport‑100mm)/(1/2W‑dSEN),式中H表示结晶器长度,mm；hSEN代表浸入式水口插入深度，mm；hport代表水口出口高度，mm；100mm代表钢水液面离结晶器顶端的距离；W代表结晶器宽度,mm；dSEN代表浸入式水口的外径，mm。本发明减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法可降低铸坯表层卷渣和氧化铝夹杂物的数量密度，降低轧板表面缺陷发生率。

Description

一种减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法
技术领域
本发明涉及连铸技术领域，特别涉及一种减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法。
背景技术
随着市场竞争日趋激烈，铝脱氧的优质冷轧钢板对表面质量要求日益严格。分布在铸坯表层的大尺寸夹杂物在轧制过程中被变形、碾碎并分布于轧板表面，影响轧板的表面质量和涂镀性能。因此优质冷轧钢板在连铸时必须严格控制铸坯表层夹杂物分布。但是，在现有技术中，并没有降低铸坯表层大尺寸夹杂物含量的方法。
发明内容
本发明提供一种减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法，解决或部分解决了现有技术中没有降低铸坯表层大尺寸夹杂物含量的方法的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法包括以下步骤：进行转炉冶炼、真空处理、脱氧合金化与连铸后得到铸坯；在连铸过程中控制浸入式水口的浸入深度；通过控制水口结构参数控制钢液射流角度θ，使钢液射流角度θ满足公式tanθ≥ (H-hSEN-hport-100mm)/(1/2W-dSEN),式中H表示结晶器长度,单位为mm；hSEN代表浸入式水口插入深度，单位为mm；hport代表水口出口高度，单位为mm； 100mm代表钢水液面离结晶器顶端的距离；W代表结晶器宽度,单位为mm； dSEN代表浸入式水口的外径，单位为mm。
进一步地，200mm≤浸入式水口的浸入深度≤280mm。
进一步地，所述控制钢液射流角度θ包括：通过控制浸入式水口的出口面积比及浸入式水口的出口形状来控制钢液射流角度θ。
进一步地，0.8<A/(1/4πd2)<1.1,其中，d为水口内径，A为浸入式水口的出口面积。
进一步地，浸入式水口的出口形状为矩形。
进一步地，浸入式水口的出口的长宽比为1.0-1.3。
进一步地，钢水过热度控制在30-45℃。
进一步地，钢种碳含量范围0.001-0.1％。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于进行转炉冶炼、真空处理、脱氧合金化与连铸后得到铸坯，在连铸过程中控制浸入式水口的浸入深度，所以，可降低射流冲击窄面的位置，降低了结晶器液面的波动，减少卷渣发生率，通过控制水口结构来控制钢液射流角度θ，使钢液射流角度θ满足公式：tanθ≥(H-hSEN-hport-100 mm)/(1/2W-dSEN),式中H表示结晶器长度,单位为mm；hSEN代表浸入式水口插入深度，单位为mm；hport代表水口出口高度，单位为mm；100mm代表钢水液面离结晶器顶端的距离；W代表结晶器宽度,单位为mm；dSEN代表浸入式水口的外径，单位为mm，所以，采用控制水口浸入深度和控制钢液射流角度，让夹杂物随钢液冲击至结晶器深处，减少表层大尺寸夹杂物的数量，降低铸坯表层卷渣和氧化铝夹杂物的数量密度，减少轧板表面缺陷发生率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法的流程示意图；
图2为图1中减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法的浸入式水口插入示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法包括以下步骤：
进行转炉冶炼、真空处理、脱氧合金化与连铸后得到铸坯。
在连铸过程中控制浸入式水口的浸入深度。
控制钢液射流角度θ，使钢液射流角度θ满足以下公式tanθ≥
(H-hSEN-hport-100mm)/(1/2W-dSEN),式中H表示结晶器长度,mm；hSEN代表浸入式水口插入深度，mm；hport代表水口出口高度，mm；100mm代表钢水液面离结晶器顶端的距离；W代表结晶器宽度,mm；dSEN代表浸入式水口的外径， mm。
本申请具体实施方式由于进行转炉冶炼、真空处理、脱氧合金化与连铸后得到铸坯，在连铸过程中控制浸入式水口的浸入深度，所以，可降低射流冲击窄面的位置，降低了结晶器液面的波动，减少卷渣发生率，通过控制水口结构来控制钢液射流角度θ，使钢液射流角度θ满足公式：tan θ≥(H-hSEN-hport-100mm)/(1/2W-dSEN),式中H表示结晶器长度,单位为mm； hSEN代表浸入式水口插入深度，单位为mm；hport代表水口出口高度，单位为 mm；100mm代表钢水液面离结晶器顶端的距离；W代表结晶器宽度,单位为 mm；dSEN代表浸入式水口的外径，单位为mm，所以，采用控制水口浸入深度和控制钢液射流角度，让夹杂物随钢液冲击至结晶器深处，减少表层大尺寸夹杂物的数量，降低铸坯表层卷渣和氧化铝夹杂物的数量密度，减少轧板表面缺陷发生率。
具体地，200mm≤浸入式水口的浸入深度≤280mm，将浸入式水口的浸入深度加深至200ˉ280mm，降低射流冲击窄面的位置，降低了结晶器液面的波动，减少卷渣发生率。
具体地，所述控制钢液射流角度θ包括：
通过控制浸入式水口的出口面积比及浸入式水口的出口形状来控制钢液射流角度θ。
0.8<A/(1/4πd2)<1.1,其中，d为水口内径，A为浸入式水口的出口面积，是为了让浸入式水口的出口能更好控制住钢液流场。
浸入式水口的出口形状为矩形，为了消除水口底部的死区。
浸入式水口的出口的长宽比为1.0-1.3，如果长宽比大于1.3，流股太散乱，影响结晶器内化学成分均匀性，长宽比小于1.0，无法满足高通钢量的要求。
其中，通过提高浸入式水口的浸入深度和控制浸入式水口出口面积参数，将从浸入式水口出口射流对窄面撞击点下移，主要起到两个作用：一方面减弱上部流场，减轻卷渣发生，另一方面，减少大尺寸夹杂物上浮至弯月面的机会，降低其被凝固坯壳捕获的几率，提高轧板表面质量，结晶器卷渣大幅度降低，铸坯表层大于50微米的夹杂物数量密度从0.45个/cm2减少至0.2个/cm2。
具体地，钢水过热度控制在30-45℃，提高保护渣熔化和铸坯润滑，为保证减弱上部流场带来的保护渣熔化温度不良问题。
具体地，钢种碳含量范围0.001-0.1％，含铝钢铸坯用于冷轧用途，对表面性能要求高，通过限定钢种碳含量范围，保证表面性能。
为了更清楚的介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。
方法1
浇铸厚度237mm，宽度1600mm的超低碳钢一个浇次7炉，碳含量为 0.0023％。使用一种浸入式水口，控制水口出口面积比A为0.95，水口出口长宽比为1.1，水口浸入深度为220mm。为缓解上部流场减弱带来的保护渣润滑问题，浇铸过热度控制在36℃，使用本发明技术后轧板由于卷渣和夹杂物导致线状缺陷的比例降低了23％。
方法2
浇铸厚度237mm，宽度1200mm的低碳钢一个浇次7炉，碳含量为 0.035％。使用一种浸入式水口结构，控制水口出口面积比A为1.1，水口出口长宽比为1.2，水口浸入深度为250mm。为缓解上部流场减弱带来的保护渣润滑问题，浇铸过热度控制在32℃，使用本发明技术后轧板由于卷渣和夹杂物导致线状缺陷的比例大幅度降低了25％。
方法3
浇铸厚度230mm，宽度1100mm的超低碳钢一个浇次11炉，碳含量为 0.002％，使用一种浸入式水口结构，控制水口出口面积比A为1.0，水口出口长宽比为1.1，水口浸入深度为260mm。为缓解上部流场减弱带来的保护渣润滑问题，浇铸过热度控制在35℃，使用本发明技术后轧板由于卷渣和夹杂物导致线状缺陷的比例大幅度降低了38％。
方法4
浇铸厚度230mm，宽度1100mm的低碳钢一个浇次9炉，碳含量为0.03％，使用一种浸入式水口结构，控制水口出口面积比A为1.0，水口出口长宽比为1.25，水口浸入深度为220mm。为缓解上部流场减弱带来的保护渣润滑问题，浇铸过热度控制在32℃，使用本发明技术后轧板由于卷渣和夹杂物导致线状缺陷的比例大幅度降低了38％。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法，其特征在于，包括以下步骤：
进行转炉冶炼、真空处理、脱氧合金化与连铸后得到铸坯；
在连铸过程中控制浸入式水口的浸入深度；
通过控制水口结构参数控制钢液射流角度θ，使钢液射流角度θ满足公式tanθ≥(H-hSEN-hport-100 mm)/1/2（W-dSEN),式中H表示结晶器长度,单位为mm；hSEN代表浸入式水口插入深度，单位为mm；hport代表水口出口高度，单位为mm；100mm代表钢水液面离结晶器顶端的距离；W代表结晶器宽度, 单位为mm；dSEN代表浸入式水口的外径，单位为mm。
2.根据权利要求1所述的减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法，其特征在于：
200mm≤浸入式水口的浸入深度≤280mm。
3.根据权利要求1所述的减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法，其特征在于，所述控制钢液射流角度θ包括：
通过控制浸入式水口的出口面积比及浸入式水口的出口形状来控制钢液射流角度θ。
4.根据权利要求3所述的减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法，其特征在于：
0.8<A/(1/4πd2)<1.1,其中，d为水口内径，A为浸入式水口的出口面积。
5.根据权利要求3所述的减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法，其特征在于：
浸入式水口的出口形状为矩形。
6.根据权利要求5所述的减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法，其特征在于：
浸入式水口的出口的长宽比为1.0-1.3。
7.根据权利要求1所述的减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法，其特征在于：
钢水过热度控制在30-45℃。
8.根据权利要求1所述的减少含铝钢铸坯表层大尺寸夹杂物的连铸方法，其特征在于：
钢种碳含量范围0.001-0.1%。
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