CN113000803A - 一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，属于高碳钢冶金技术领域。为解决碳含量在1.00wt％左右的高碳钢大方坯内部中心疏松、缩孔及偏析严重的问题，本发明提供了一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，采用恒温恒速浇注，过热度为20～30℃，拉速为0.62m/min；二冷比水量为0.20L/Kg，分配比为38/38/24；末搅M‑EMS：150A/2Hz，F‑EMS：400A/8Hz；轻压下采用2/4/5/2总压下量为13mm。本发明在提高连铸生产效率的同时，将大方坯中心疏松控制在1级以内，缩孔控制在0.5级以内，中心偏析指数控制在1.05以内，中心位置V型偏析也得到了明显改善。

Description

一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法
技术领域
本发明属于高碳钢冶金技术领域，尤其涉及一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法。
背景技术
连铸工艺即钢液不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的铸造工艺过程。连铸坯的具体凝固过程分为三阶段。第一阶段，进入结晶器的钢液在结晶器内凝固，形成坯壳。出结晶器下口的坯壳厚度应足以承受钢液静压力的作用。第二阶段，带液芯的铸坯进入二次冷却区继续冷却、坯壳均匀稳定生长。第三阶段为凝固末期，坯壳加速生长。
连铸工艺生产过程中存在的问题是液芯长，凝固终点较弯月面距离远，凝固末端周围的钢液温度低，流动性较差，铸坯单方向的主导传热不利于凝固过程中钢液补缩，柱状晶极易形成搭桥，形成偏析区域，同时形成内部中心疏松及缩孔缺陷，缩孔内形成大量的碳化聚集，造成严重偏析，影响最终产品的性能。
同时，在钢液结晶过程中，结晶前沿会有溶质大量析出并聚集，这样固相中溶质浓度就会低于原始浓度。由于选分结晶，钢液结晶伴随着成分变化，并对过冷度产生影响。在最终钢的凝固结构中溶质浓度分布是不均匀，最先凝固的部分溶质含量较低，最后凝固的部分溶质含量较高，这种成分不均匀的偏析现象直接影响最终产品的组织和性能检验的合格率。
碳含量在1.00wt％以上的高碳钢液相线温度低，连铸过程中缩孔位置容易有大量的碳化物聚集。碳化物偏析使连铸坯疲劳寿命急剧下降，在线材轧制过程也会造成拉拔断裂，断裂部分经常会出现锥形断口，此处含碳量极高。尤其是在制备250*280mm的高碳钢大方坯时，偏析现象更为严重。如果提高拉速的情况，液芯位置增加，初生坯壳薄弱，承受不住铸坯内部热应力，使铸坯变形脱方，内部形成大量角裂，角裂位置吸附大量的Mn、 S夹杂物，使铸坯质量变差，严重时会造成连铸漏钢，影响生产效率的同时会对连铸机有不同程度的损坏。
而且高碳钢相对其余钢种其硬度上有较大的差异，在相同的轧制压缩比下，高碳钢焊合的几率要远远低于中低碳钢，所以控制高碳钢大方坯内部质量和成分均匀性，是目前连铸工艺亟待攻关的一大难题。
发明内容
为解决碳含量在1.00wt％以上的高碳钢大方坯内部中心疏松、缩孔及偏析严重的问题，本发明提供了一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法。
本发明的技术方案：
一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，所述大方坯为250mm×280mm方坯，连铸工艺中采用恒温恒速浇注，过热度为20～30℃，拉速为0.62m/min；二冷冷却模式的工艺参数包括比水量为0.20L/Kg，分配比为38/38/24；末端电磁搅拌参数为M-EMS： 150A/2Hz，F-EMS：400A/8Hz；轻压下参数采用2/4/5/2总压下量为13mm。
进一步的，所述大方坯的化学成分按重量百分含量包括：C：0.95～1.05％、Si：0.50～0.70％、Mn：1.00～1.20％、P≤0.015％、S≤0.05％、Cr：1.35～1.65％，其余为Fe 及不可避免杂质。
进一步的，连铸工艺前的冶炼工艺包括初炼工艺和精炼工艺，其中初炼工艺冶炼时间控制在35min以内，初炼炉的温度不低于1600℃，到位成分控制在±0.02％以内；精炼工艺的冶炼时间控制在50min以内，精炼工艺采用105吨大包双透气砖进行氩气软吹，氩气流量为200～400NL/min，以大包渣面微动为主，不可大氩气搅拌造成钢水裸露，造成钢水过氧化，软吹时间以最后一次微调成分完成为准，软吹时间不低于20min。
进一步的，连铸工艺使用的连铸中间包设有单侧挡渣墙，所述单侧挡渣墙设有上下排布的两个导流孔，所述两个导流孔依次位于挡渣墙高度的1/3处和2/3处。
进一步的，所述两个导流孔中心轴线与挡渣墙底面所在水平面的夹角度数不同，其中位于上方的导流孔所述夹角度数为10°，位于下方的导流孔所述夹角度数为25°。
进一步的，所述连铸浇注时间控制在55min以内。
进一步的，连铸工艺一次冷却的工艺参数包括结晶器软水压力为0.95Mpa，结晶器水量为2450L/min，结晶器进出温差不低于5℃。
进一步的，所述末端电磁搅拌器的安装位置设于铸坯液芯面积为2400～2600mm2的位置处。
进一步的，所述轻压下工艺中铸坯末端凝固系数达到0.6～0.9的位置采用大压下量，所述大压下量为总压下量的70％。
进一步的，所述轻压下工艺中铸坯末端凝固系数达到0.6～0.9之前的位置和达到0.6～0.9之后的位置均采用小压下量，所述小压下量为总压下量的30％。
本发明的有益效果：
本发明提供的提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，在高拉速的情况下，通过对连铸二冷比水量、分配比、末搅位置、末搅方式、末搅参数、静态轻压下等工艺参数相配合，对精炼大包流场、连铸中间包流场进行优化，实现了连铸的恒温恒速。
本发明在提高连铸生产效率的同时，将250×280mm大方坯中心疏松控制在1级以内，缩孔控制在0.5级以内，铸坯中心偏析指数控制在1.05以内，铸坯中心位置V型偏析也得到了明显改善，满足了对高碳钢大方坯铸坯产品内部质量和成分均匀性的要求。
附图说明
图1为实施例7所得连铸铸坯低倍质量检验中铸坯横向低倍试样照片；
图2为实施例7所得连铸铸坯低倍质量检验中铸坯纵向低倍试样照片；
图3为对比例1所得连铸铸坯低倍质量检验中铸坯横向低倍试样照片；
图4为对比例1所得连铸铸坯低倍质量检验中铸坯纵向低倍试样照片；
图5为连铸铸坯低倍外观尺寸测量方法示意图；
图6为连铸铸坯低倍试样“米”字法双面全点偏析验证方法示意图；
图7为实施例7和对比例1所得连铸铸坯偏析指数变化趋势对比图；
图8为实施例7和对比例1所得连铸铸坯中心偏析指数变化趋势对比图；
图9为实施例3中连铸工艺使用的连铸中间包中单侧挡渣墙的结构示意图；
图10为实施例3中连铸工艺使用的连铸中间包中单侧挡渣墙的侧视图；
图中：1、挡渣墙；2、第一导流孔；3、第二导流孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明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，均应涵盖在本发明的保护范围中。下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置，若未特别指明，本发明实施例中所用的原料等均可市售获得；若未具体指明，本发明实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
本实施例提供了一种250mm×280mm高碳钢大方坯的连铸工艺方法，钢坯依次通过一冷冷却、二冷冷却、末端电磁搅拌和轻压下工艺完成连铸过程。
本实施例中连铸工艺中采用恒温恒速浇注，过热度为20～30℃，拉速为0.62m/min；二冷冷却模式的工艺参数包括比水量为0.20L/Kg，分配比为38/38/24；末端电磁搅拌参数为M-EMS：150A/2Hz，F-EMS：400A/8Hz；轻压下参数采用2/4/5/2总压下量为13mm。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，为了保证连铸工艺正常浇注，本实施例提供了与连铸工艺匹配度较高的冶炼工艺方法，包括初炼工艺、精炼工艺和精炼大包流场的优化。
初炼工艺冶炼时间控制在35min以内，初炼炉的温度控制在1600℃以上，保证出钢温度≥1600℃。同时做好合金化，保证到位成分控制在±0.02％以内，减少精炼位大量补加合金从而增加精炼位负担。精炼对成分进行微调后，用充分的时间进行白渣操作，保证钢水成分均匀、温度均匀。
精炼工艺冶炼时间控制在50min以内，为了实现精炼高效冶炼能够生产达到浇注条件的钢水，精炼工艺采用105吨大包双透气砖进行氩气软吹，在软吹时间氩气流量为 200～400NL/min，以大包渣面微动为主，不可大氩气搅拌造成钢水裸露，造成钢水过氧化，软吹时间以最后一次微调成分完成为准，软吹时间不低于20min，使钢包内的钢水的温度更加均匀。浇注前钢包内温度控制，根据生产钢种液相线温度及钢包周转情况而定。过程控制生产节奏，减少钢包周转个数，以便更好的控制精炼位温度，防止浇注过程中温降大，过程控制氩气含量，防止温度过快损失。
根据钢种成分的不同计算出连铸液相线温度为1440～1450℃。生产过程中保证开浇成功，浇次头炉的浇注温度控制在1510℃，连浇过程中保证过热度可控制20～30℃，使用周转包进行生产吊包温度可控制在1490～1500℃。可以保证过热度满足20～30℃。
以连铸浇钢周期为基础，控制整条生产线的节奏，精炼位不宜压钢过长时间。本实施例使用105吨大包双透气砖，在有效的时间内更能满足生产需求。在相同的时间内，使浇注钢水温度、成分更加均匀，更加节约工序时间，为炉机匹配奠定基础，将精炼平均冶炼时间降低8％。
本实施例提供的冶炼工艺方法与连铸操作匹配度高，过程控制能够保证连铸正常浇注，过程工艺符合度100％，可缩短冶炼时间15％。
实施例3
本实施例与实施例1或实施例2的区别在于，为了使中间包温度流场更加均匀，使连铸过程中浇注温度更加稳定，本实施例提供了一种适用于五机五流偏流连铸机的连铸中间包。
如图9和图10所示，本实施例连铸工艺使用的连铸中间包设有单侧挡渣墙1，所述单侧挡渣墙1设有上下排布的第一导流孔2和第二导流孔3，所述第一导流孔2和第二导流孔3依次位于挡渣墙高度的2/3处和1/3处。第一导流孔2中心轴线与挡渣墙底面所在水平面的夹角度数为10°，第二导流孔3中心轴线与挡渣墙底面所在水平面的夹角度数为25°。
本实施例中间包中单侧挡渣墙带有两个导流孔的设计，两个导流孔采用上下布置的形式，带有不同的上倾角，使钢水在离开中间包后可以有交互作用，使钢液充分混匀。两个导流孔可以使钢液的流动方向更加多向性，有利于在中间包的钢液均匀；带有不同角度向上倾角的设计，使钢液能在中间包内有充足的混匀时间，从而使中间包温度流场更加均匀，使连铸过程中浇注温度更加稳定。
实施例4
本实施例与实施例1-3的区别在于，为了有效的控制连铸过程中铸坯均匀冷却，本实施例提供了一种低过热度、高拉速，弱冷的工艺组合，并将连铸浇注时间控制在55min 以内。
拉速作为连铸核心参数之一，它对铸坯液芯长度、矫直温度、其余参数的设定至关重要，本实施例将拉速设定为0.62m/min，来保证轻压下时铸坯末端凝固系数在0.6～0.9之间。拉速的提高可进一步降低浇注过热度，本实施例过热度为20～30℃。低过热度浇注可以有效的控制铸坯偏析指数和内部组织。
为配合轻压下的使用，浇注全程必须保证铸坯恒温恒速，不能随便更换拉速。恒定的拉速才能使铸坯液芯稳定，使轻压下发挥出重要作用。拉速的设定要根据现场实际生产情况而定，在保证炉机匹配的同时，使用高拉速生产，一方面可以有效控制液芯长度，使轻压下发挥作用，另一方面可以提高连铸生产效率，降低生产成本。
钢水由液态转为固态的过程是不断的冷却过程，根据铸坯凝固热平衡测定计算，连铸各冷却区散热比例分别为：结晶器16％～20％，二冷区占比23％～28％，辐射区占比50％～60％。
进入结晶器进行一次冷却的钢液在结晶器内凝固形成坯壳，出结晶器下口的坯壳厚度应足以承受钢液静压力的作用。为了保证铸坯在高拉速下能够满足初生坯壳的要求，本实施例将结晶器软水压力控制在0.95Mpa，水量控制在2450L/min，结晶器进出温差控制在 5℃以上，保证了初生坯壳冷却均匀及保证初生坯壳的稳定性。
本实施例二次冷却工艺以拉速0.62m/min为基础，设定比水量为0.20L/Kg，适当的增加二冷比水量可使铸坯外观尺寸质量更加方正；分配比设定为38/38/24，使铸坯均匀冷却。
二次冷却技术对铸坯表面质量和内部质量有重要影响。铸坯通过二冷段时是一个回温的过程，若二冷强度不够，铸坯回温大，柱状晶在生长过程中体积膨胀不断扩张易造成铸坯鼓肚及凹陷，产生角裂缺陷。若二冷强度太大，铸坯在凝固过程中柱状晶发达，影响铸坯内部组织及成分的均匀性甚至是穿晶缺陷。所以在实际生产中，适当的二次冷却制度，对抑制柱状晶的形成，促进等轴晶的形成至关重要，同时也是防止连铸漏钢造成生产事故的重要手段。
实施例5
本实施例与实施例1-4的区别在于，为了充分发挥末端电磁搅拌的作用，使铸坯成分更加均匀，本实施例对末端搅拌位置及参数进行了合理设置。
本实施例将末端电磁搅拌器的安装位置设于铸坯液芯面积为2400～2600mm2的位置处，末端电磁搅拌参数为M-EMS：150A/2Hz，F-EMS：400A/8Hz。
末端电磁搅拌时液芯大小不宜过大，中间搅拌才能使末搅发挥最大作用，有效地驱动钢水的流动性，对凝固组织的形态、传热和传质条件进行控制，抑制柱状晶生长，促进成分的均匀性和夹杂物上浮，改善铸坯内部质量。
实施例6
本实施例与实施例1-5的区别在于，为了使铸坯质量更加稳定，本实施例对轻压下工艺参数进行了合理设置。
本实施例轻压下工艺采用2/4/5/2总压下量为13mm。轻压下工艺中铸坯末端凝固系数达到0.6～0.9的位置采用大压下量，所述大压下量为总压下量的70％；铸坯末端凝固系数达到0.6～0.9之前的位置和达到0.6～0.9之后的位置均采用小压下量，所述小压下量为总压下量的30％。
轻压下技术是在铸坯的凝固末端实施铸坯压缩的技术，通过对连铸坯凝固末端位置附近施加压下，产生一定的压下量来补偿铸坯的凝固收缩量，促进液芯中心位置富集的杂质元素的钢液沿拉坯方向反方向流动，使杂质元素在钢液中重新分配。从而改善铸坯的中心疏松、缩孔、偏析等。本实施例参数设定使轻压下发挥最大作用，使铸坯成分更加均匀，致密度更好，更加趋近铸坯“零缺陷”。适当的减少1架拉矫机压力可以减少铸坯的压下裂纹缺陷。
实施例7
本实施例提供了一种250mm×280mm高碳钢大方坯的连铸工艺方法，其中高碳钢大方坯的化学成分按重量百分含量包括：C：0.95～1.05％、Si：0.50～0.70％、Mn：1.00～1.20％、 P≤0.015％、S≤0.05％、Cr：1.35～1.65％，其余为Fe及不可避免杂质。
本实施例采用与连铸工艺匹配度较高的冶炼工艺方法，包括初炼工艺、精炼工艺和精炼大包流场的优化。
初炼工艺冶炼时间控制在35min以内，初炼炉的温度控制在1600℃以上，保证出钢温度≥1600℃。同时做好合金化，保证到位成分控制在±0.02％以内。
精炼工艺冶炼时间控制在50min以内，采用105吨大包双透气砖进行氩气软吹，在软吹时间氩气流量为200～400NL/min以大包渣面微动为主，不可大氩气搅拌造成钢水裸露，造成钢水过氧化，软吹时间以最后一次微调成分完成为准，软吹时间不低于20min，使钢包内的钢水的温度更加均匀，吊包温度控制根据钢种液相线温度及钢包周转情况而定。本实施例的浇注温度为过程控制生产节奏，减少钢包周转个数，以便更好的控制精炼位温度，防止浇注过程中温降大，过程控制氩气含量，防止温度过快损失。根据钢种成分计算出连铸液相线温度为1450℃，使用周转包进行生产吊包温度控制在1490～1500℃，可以保证过热度满足20～30℃。
本实施例使用105吨大包双透气砖，使浇注钢水温度、成分更加均匀，更加节约工序时间，为炉机匹配奠定基础，将精炼平均冶炼时间降低8％。本实施例提供的冶炼工艺方法与连铸操作匹配度高，过程控制能够保证连铸正常浇注，过程工艺符合度100％，可缩短全程冶炼时间15％。
本实施例提供了一种适用于五机五流偏流连铸机的连铸中间包，使钢液能在中间包内有充足的混匀时间，从而使中间包温度流场更加均匀，使连铸过程中浇注温度更加稳定。。
如图9和图10所示，本实施例连铸工艺使用的连铸中间包设有单侧挡渣墙1，所述单侧挡渣墙1设有上下排布的第一导流孔2和第二导流孔3，所述第一导流孔2和第二导流孔3依次位于挡渣墙高度的2/3处和1/3处。第一导流孔2中心轴线与挡渣墙底面所在水平面的夹角度数为10°，第二导流孔3中心轴线与挡渣墙底面所在水平面的夹角度数为 25°。
本实施例提供了一种低过热度、高拉速，弱冷的工艺组合，并将连铸浇注时间控制在 55min以内。
本实施例根据炉机匹配使连铸拉速提升10％，本实施例将拉速设定为0.62m/min，保证轻压下时铸坯末端凝固系数在0.6～0.9之间。拉速的提高可进一步降低浇注过热度，本实施例过热度为20～30℃。连铸采用低过热度、高拉速浇钢，保证质量的同时，降低生产成本，吨钢降低2元/吨。为配合轻压下的使用，浇注全程必须保证铸坯恒温恒速，才能使铸坯液芯稳定，使轻压下发挥出重要作用。
进入结晶器进行一次冷却的钢液在结晶器内凝固形成坯壳，出结晶器下口的坯壳厚度应足以承受钢液静压力的作用。为了保证铸坯在高拉速下能够满足初生坯壳的要求，本实施例将结晶器软水压力控制在0.95Mpa，水量控制在2450L/min，结晶器进出温差控制在 5℃以上，保证了初生坯壳冷却均匀及保证初生坯壳的稳定性。
本实施例二次冷却工艺以拉速0.62m/min为基础，设定比水量为0.20L/Kg，适当的增加二冷比水量可使铸坯外观尺寸质量更加方正；分配比设定为38/38/24，使铸坯均匀冷却。
本实施例将末端电磁搅拌器的安装位置设于铸坯液芯面积为2400～2600mm2的位置处，末端电磁搅拌参数为M-EMS：150A/2Hz，F-EMS：400A/8Hz。合理的设置搅拌位置，使铸坯搅拌区域缩小，充分发挥末端电磁搅拌的作用，改善铸坯内部质量。
浇注过程中保证恒温、恒速通过调节各机架的压下量控制铸坯合理的压下区间。本实施例轻压下工艺采用2/4/5/2总压下量为13mm。轻压下工艺中铸坯末端凝固系数达到0.6～0.9的位置采用大压下量，所述大压下量为总压下量的70％；铸坯末端凝固系数达到0.6～0.9之前的位置和达到0.6～0.9之后的位置均采用小压下量，所述小压下量为总压下量的30％。本实施例轻压下工艺使铸坯质量更加稳定。
对比例1
本对比例提供了一种250mm×280mm高碳钢大方坯的连铸工艺的原工艺方法，其中高碳钢的化学成分与实施例7相同，所用五机五流偏流连铸机与实施例7相同。
本对比例与实施例7的区别在于，本对比例冶炼工艺采用普通单透气砖，中间包挡渣墙为普通单导流孔挡渣墙，过热度为25-35℃；拉速为0.57m/min；二冷比水量为0.18L/kg；二冷水分配比为38/38/24，轻压下参数采用3/4/3mm总压下量为10mm。末端电磁搅拌位置相对于实施例7向上移动了400mm，与实施例7相比更加接近二冷区。
对实施例7和对比例1所得铸坯进行质量验证：
(一)铸坯表面检验
铸坯表面检验方法：实施例7和对比例1所得铸坯试样分别经热酸洗后对铸坯表面进行检查是否存在铸坯表面裂纹缺陷。
铸坯表面检验结果：铸坯表面质量，无裂纹缺陷。
(二)低倍质量检验
低倍质量检验方法：将实施例7和对比例1所得连铸铸坯分别横向、纵向切割得到横向低倍试样和纵向低倍试样，表面经加工后，进行热酸洗后进行评级。
低倍质量检验结果：
图1为实施例7所得连铸铸坯低倍质量检验中铸坯横向低倍试样照片；图2为实施例7所得连铸铸坯低倍质量检验中铸坯纵向低倍试样照片；图3为对比例1所得连铸铸坯低倍质量检验中铸坯横向低倍试样照片；图4为对比例1所得连铸铸坯低倍质量检验中铸坯纵向低倍试样照片。
如图所示，实施例7所得连铸铸坯横向低倍试样经热酸洗后整个截面宏观组织细致均匀，激冷层厚度8～11mm、等轴晶面积比30％。低倍评级为中心疏松0.5级、缩孔0级、其余缺陷为0。实施例7所得连铸铸坯纵向低倍试样无明显的V型偏析。
如图所示，对比例1所得连铸铸坯横向低倍试样经热酸洗后整个截面宏观组织。钢低倍致密度差，中心位置有明显的的偏析状态，低倍评级为中心疏松1.5级、缩孔0.5级、其余缺陷为0。对比例1所得连铸铸坯纵向低倍试样存在明显的V型偏析。
(三)铸坯外观尺寸检验
铸坯外观尺寸检验方法：
对实施例7和对比例1所得铸坯分别低倍外观尺寸测量，具体测量方法如图5所示，分别对铸坯每个面取3点对角线取2点进行尺寸测量。计算出最大脱方、鼓肚、凹陷、压下量是否满足要求，计算公式：缺陷最大值＝最大尺寸-最小尺寸。
铸坯外观尺寸检验结果：最大脱方2mm、最大凹陷、鼓肚3mm。
(四)偏析检验
偏析检验方法：
如图6所示在5～10块低倍中任选1块试样采用“米”字法双面进行全点验证。分别对垂直面、横截面、对角线过中心分别间隔20mm/点，共取样63点，其中7为中心点，钻沫要求使用
Figure RE-GDA0003060342870000091
钻头进行钻沫取样，使用红外吸收碳硫分析。计算公式：偏析指数＝钻沫各点C含量/中间包熔炼C含量。待验证结果报出后，确定异常点后，对照其余低倍进一步取样验证。
偏析检验结果：
图7为实施例7和对比例1所得连铸铸坯偏析指数变化趋势对比图；图8为实施例7和对比例1所得连铸铸坯中心偏析指数变化趋势对比图。如图所示，实施例7提供的连铸工艺参数下铸坯的整体偏析和中心偏析较对比例1提供的原工艺得到的铸坯得到明显改善，整体偏析指数≤1.08，铸坯中心偏析指数≤1.05。
通过连铸铸坯质量对比可以看出，本发明提供的提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法在高拉速的情况下铸坯内部偏析指数、内部质量均能满足产品要求，满足轧制生产。与现有的高碳钢连铸工艺相比，本发明浇注周期更短，能够更好的控制浇注过热度，生产效率提升，大幅度降低生产成本，轻压下、末端电磁搅拌更能发挥出重要作用，使铸坯成分更加均匀，致密度更好，更加趋近铸坯“零缺陷”。

Claims (10)

1.一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，所述大方坯为250mm×280mm方坯，其特征在于，连铸工艺中采用恒温恒速浇注，过热度为20～30℃，拉速为0.62m/min；二冷冷却模式的工艺参数包括比水量为0.20L/Kg，分配比为38/38/24；末端电磁搅拌参数为M-EMS：150A/2Hz，F-EMS：400A/8Hz；轻压下参数采用2/4/5/2总压下量为13mm。
2.根据权利要求1所述一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，其特征在于，所述高碳钢大方坯的化学成分按重量百分含量包括：C：0.95～1.05％、Si：0.50～0.70％、Mn：1.00～1.20％、P≤0.015％、S≤0.05％、Cr：1.35～1.65％，其余为Fe及不可避免杂质。
3.根据权利要求1或2所述一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，其特征在于，连铸工艺前的冶炼工艺包括初炼工艺和精炼工艺，其中初炼工艺冶炼时间控制在35min以内，初炼炉的温度不低于1600℃，到位成分控制在内控成分±0.02％以内；精炼工艺冶炼时间控制在50min以内，精炼工艺采用105吨大包双透气砖进行氩气软吹，氩气流量为200～400NL/min，以大包渣面微动为主，软吹时间不低于20min。
4.根据权利要求3所述一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，其特征在于，连铸工艺使用的连铸中间包设有单侧挡渣墙，所述单侧挡渣墙(1)设有上下排布的第一导流孔(2)和第二导流孔(3)，所述第一导流孔(2)和第二导流孔(3)依次位于挡渣墙高度的2/3处和1/3处。
5.根据权利要求4所述一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，其特征在于，所述第一导流孔(2)中心轴线与挡渣墙底面所在水平面的夹角度数为10°，所述第二导流孔(3)中心轴线与挡渣墙底面所在水平面的夹角度数为25°。
6.根据权利要求5所述一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，其特征在于，所述连铸浇注时间控制在55min以内。
7.根据权利要求6所述一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，其特征在于，连铸工艺一次冷却的工艺参数包括结晶器软水压力为0.95Mpa，结晶器水量为2450L/min，结晶器进出温差不低于5℃。
8.根据权利要求7所述一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，其特征在于，所述末端电磁搅拌器的安装位置设于铸坯液芯面积为2400～2600mm2的位置处。
9.根据权利要求8所述一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，其特征在于，所述轻压下工艺中铸坯末端凝固系数达到0.6～0.9的位置采用大压下量，所述大压下量为总压下量的70％。
10.根据权利要求9所述一种提高高碳钢大方坯内部质量的连铸工艺方法，其特征在于，所述轻压下工艺中铸坯末端凝固系数达到0.6～0.9之前的位置和达到0.6～0.9之后的位置均采用小压下量，所述小压下量为总压下量的30％。
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