CN113265574A - 一种超高碳合金钢的制备方法 - Google Patents

一种超高碳合金钢的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113265574A
CN113265574A CN202110344166.5A CN202110344166A CN113265574A CN 113265574 A CN113265574 A CN 113265574A CN 202110344166 A CN202110344166 A CN 202110344166A CN 113265574 A CN113265574 A CN 113265574A
Authority
CN
China
Prior art keywords
molten steel
steel
tundish
casting blank
refining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110344166.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113265574B (zh
Inventor
倪有金
郝丽霞
俞学成
裴兴伟
黄福祥
龚坚
赵艳宇
刘晓翠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qian'an Iron And Steel Co Of Shougang Corp
Beijing Shougang Co Ltd
Original Assignee
Beijing Shougang Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Shougang Co Ltd filed Critical Beijing Shougang Co Ltd
Priority to CN202110344166.5A priority Critical patent/CN113265574B/zh
Publication of CN113265574A publication Critical patent/CN113265574A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113265574B publication Critical patent/CN113265574B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/111—Treating the molten metal by using protecting powders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/1206—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for plastic shaping of strands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B22D11/225—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould for secondary cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10—Handling in a vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明提供了一种超高碳合金钢的制备方法，属于钢铁冶炼技术领域，包括：将钢水进行RH精炼，获得精炼钢水；将所述精炼钢水注入中间包，通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯；将所述带液芯铸坯进行冷却，后进行轻压下处理，获得铸坯。本发明提供的制备方法有效解决了现有超高碳合金钢浇注过程中易产生裂纹、气泡且中心偏析严重，以及轧制后板材表面存在边部裂纹和黑线缺陷的技术问题。

Description

一种超高碳合金钢的制备方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，特别涉及一种超高碳合金钢的制备方法。
背景技术
超高碳合金钢广泛应用于制造石材、建筑和工程机械等行业所用的锯片以及汽车内部结构件用冷轧精冲钢，国内市场需求量大。该钢种对洁净度和组织均匀性都有较高的要求，但由于其钢种特性制备难度较大，以往主要依赖于从德国、日本等钢厂进口。生产制备过程中面临的难点在于碳含量高液相线低，钢水浇注温度低，导致钢水流动性差且对保护渣融化热量不足，液渣流入量少，易发生粘结、大面裂纹、气泡等缺陷。而且其高温塑性较差，连铸过程冷却控制不当易发生角部开裂，下线后板坯处置不当极易断裂。同时由于碳是易偏析元素，碳含量高铸坯中心偏析难以控制到较低水平。在用于冷轧精冲钢时，轧制后板材表面常存在边部裂纹和黑线状缺陷，导致不能使用。
申请号为CN 105177398 A的中国专利公开了一种锯片钢的生产冶炼方法，该发明主要针对C含量在0.30％～0.60％之间的锯片钢的成分控制和中厚板生产工艺提出措施，没有提出碳含量0.60％以上超高碳钢种的常规板坯冶炼方法。
申请号为CN 105499528 A的中国专利公开了一种高碳钢板坯连铸方法，该发明主要针对高碳钢板坯浇注过程中的表面裂纹问题提出了低过热度低拉速控制、结晶器变锥度控制的措施，没有提出相应的角部开裂和板卷表面质量控制方法。
申请号为CN 106670415 A的中国专利公开了一种高碳含硼钢板坯连铸方法，该发明主要针对高碳含硼钢浇注过程中大面裂纹及板坯浇铸过程中断裂问题，没有提出洁净度和内部质量控制方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超高碳合金钢的制备方法，该方法有效解决了现有超高碳合金钢浇注过程中易产生裂纹、气泡且中心偏析严重，以及轧制后板材表面存在边部裂纹和黑线缺陷的技术问题。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明实施例提供一种超高碳合金钢的制备方法，所述制备方法包括：
将钢水进行RH精炼，获得精炼钢水；
将所述精炼钢水注入中间包，通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯；
将所述带液芯铸坯进行冷却，后进行轻压下处理，获得铸坯；
其中，中间包内所述精炼钢水采用覆盖剂进行保护，结晶器内所述精炼钢水采用高碳钢保护渣进行保护。
可选的，所述将钢水进行RH精炼，获得精炼钢水，具体包括：
将钢水进行RH精炼，获得精炼钢水，其中，所述RH精炼的真空脱气时间≥20min，真空循环时间≥6min，RH精炼设备内气体压力为2mbar。
可选的，所述将所述精炼钢水注入中间包，通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯，具体包括：
将所述精炼钢水注入中间包，所述中间包的塞棒氩气流量≤1L/min，所述中间包的上水口氩气流量≤1L/min，通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯。
可选的，所述覆盖剂的化学成分以质量分数计包括：
CaO：40％～48％，MgO：9～16％，Al2O3：32～36％，SiO2≤6％；所述覆盖剂的三元碱度(CaO+MgO)/Al2O3＝1.5-2.0。
可选的，所述高碳钢保护渣的化学成分以质量分数计包括：
CaO：25～33％，SiO2：26～34％，MgO：3～10％，Al2O3：2～6％，Na2O+K2O：10～16％，Li2O：0～4％，C：2～5％，F：9～13％。
可选的，所述将所述带液芯铸坯进行冷却，后进行轻压下处理，获得铸坯，具体包括：
将所述带液芯铸坯采用气雾冷却工艺进行冷却，二冷比水量为0.8-1.0L/kg，边部水量降低10％-20％，弯曲和矫直段边部水与中间回路水的水量比控制在0.5-0.85，后进行轻压下处理，获得铸坯。
可选的，所述后进行轻压下处理，具体包括：
后采用动态轻压下工艺进行轻压下处理，压下量为4-6mm。
可选的，所述压下量在铸坯凝固末端3-4m长度内完成。
可选的，所述钢水通过LF精炼制得。
可选的，所述精炼钢水中，C含量为0.60％～0.86％、合金含量≥0.8％。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的一种超高碳合金钢的制备方法，采用LF+RH精炼工艺，通过对钢水采用高碱度覆盖剂进行保护，中间包吹氩流量控制，并采用超高碳钢专用保护渣，二次冷却和动态轻压下控制，有效解决超高碳合金钢常规板坯生产中易产生角部裂纹和气泡的问题，中心偏析可控制在≤C类1.0级，轧制后板材表面无边部裂纹和黑线缺陷。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图逐一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例工艺流程图；
图2是本发明实施例1铸坯横低倍照片；
图3是本发明实施例2铸坯横低倍照片；
图4是本发明实施例3铸坯横低倍照片；
图5是本发明对比例1铸坯横低倍照片；
图6是本发明对比例2铸坯皮下气泡照片。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
还需要说明的是，本发明中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
同时，本发明中的术语“第一”、“第二”等，不表示任何顺序或次数，可将这些单词解释为名称。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
为了解决现有超高碳合金钢制备工艺中，出现的浇注过程中易产生裂纹、气泡且中心偏析严重，轧制后板材表面存在边部裂纹和黑线缺陷的技术问题，本发明实施例提供一种超高碳合金钢的制备方法，所述制备方法包括：
将钢水进行RH精炼，获得精炼钢水；
将所述精炼钢水注入中间包，通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯；
将所述带液芯铸坯进行冷却，后进行轻压下处理，获得铸坯；
其中，中间包内所述精炼钢水采用覆盖剂进行保护，结晶器内所述精炼钢水采用高碳钢保护渣进行保护。
作为一种可选的实施方式，所述将钢水进行RH精炼，获得精炼钢水，具体包括：
将钢水进行RH精炼，获得精炼钢水，其中，所述RH精炼的真空脱气时间≥20min，真空循环时间≥6min，RH精炼设备内气体压力为2mbar。
RH精炼的真空度和处理时间采用上述范围，目的在于保证足够的真空循环时间，有利于夹杂物碰撞上浮去除，时间短则夹杂物上浮不充分。
作为一种可选的实施方式，所述将所述精炼钢水注入中间包，通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯，具体包括：
将所述精炼钢水注入中间包，所述中间包的塞棒氩气流量≤1L/min，所述中间包的上水口氩气流量≤1L/min，通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯。
本发明对中间包的塞棒和上水口氩气流量进行上述限定，这是由于：在浇铸时通过水口吹氩来避免结瘤堵塞，但钢流中氩气体积比过高时会对结晶器流场和液面造成较大的干扰，极易从双辊流形式变为不稳定的流动，同时大气泡在结晶器液面破裂会增加卷渣几率，因此需严格控制氩气流量。
作为一种可选的实施方式，所述覆盖剂的化学成分以质量分数计包括：
CaO：40％～48％，MgO：9～16％，Al2O3：32～36％，SiO2≤6％；所述覆盖剂的三元碱度(CaO+MgO)/Al2O3＝1.5-2.0；
覆盖剂中，在低SiO2条件下，以(CaO+MgO)/Al2O3表征的三元碱度为1.5-2.0，综合考虑了夹杂吸附及熔渣融化铺展的综合效果，比值过高覆盖剂熔点高容易结壳，比值过低则氧化铝饱和浓度度低，都将影响吸附夹杂物效果。
作为一种可选的实施方式，所述高碳钢保护渣的化学成分以质量分数计包括：
CaO：25～33％，SiO2：26～34％，MgO：3～10％，Al2O3：2～6％，Na2O+K2O：10～16％，Li2O：0～4％，C：2～5％，F：9～13％。
开发性能适宜的保护渣对高碳钢表面质量极为重要，保护渣选用不当，易引起铸坯表面夹渣、裂纹等缺陷。高碳钢的初生坯壳凝固收缩小，拉坯过程中坯壳受到的摩擦阻力大，坯壳易与结晶器壁粘结。同时，高碳钢的液相线温度低、凝固速度慢，浇注温度和浇注速度较低，高碳钢保护渣要求具有较低的熔点和良好的润滑特性，设计难度较大，Li2O具有同时明显降低粘度和熔点的效果，本发明通过添加Li2O并设计适宜成分满足低碱度、低熔点及低黏度的要求。
作为一种可选的实施方式，所述将所述带液芯铸坯进行冷却，后进行轻压下处理，获得铸坯，具体包括：
将所述带液芯铸坯采用气雾冷却工艺进行冷却，二冷比水量为0.8-1.0L/kg，边部水量降低10％-20％，弯曲和矫直段边部水与中间回路水的水量比控制在0.5-0.85，水量比随断面增大而增大，后进行轻压下处理，获得铸坯。
高碳钢在600～800℃温度区间内沿奥氏体晶界产生网状铁素体，造成在该温度区间内脆性增加，容易发生奥氏体沿晶间断裂，导致铸坯表面出现横裂纹。板坯边角部由于二维传热存在边部过冷常落入600-800℃温度区间。为改善边部过冷避免角裂，控制冷却强度，降低板坯边部喷淋水15-20％。
作为一种可选的实施方式，所述后进行轻压下处理，具体包括：
后采用动态轻压下工艺进行轻压下处理，压下量为4-6mm。
作为一种可选的实施方式，所述压下量在铸坯凝固末端3-4m长度内完成。
本发明压下量为4-6mm，这是由于超高碳合金钢碳及合金元素含量高，易产生中心偏析，为控制中心偏析，采用动态轻压下工艺并选用较大压下量设置(4.0-6.0mm)，压下量偏小时改善偏析效果不明显，压下量过大易产生中间裂纹。
作为一种可选的实施方式，所述钢水通过LF精炼制得。
作为一种可选的实施方式，所述精炼钢水中，C含量为0.60％～0.86％、合金含量≥0.8％。
本发明实施例采用LF+RH精炼工艺，通过对钢水采用高碱度覆盖剂进行保护，中间包吹氩流量控制，并采用超高碳钢专用保护渣，二次冷却和动态轻压下控制，有效解决超高碳合金钢常规板坯生产中易产生角部裂纹和气泡的问题，中心偏析可控制在≤C类1.0级，轧制后板材表面无边部裂纹和黑线缺陷。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请一种超高碳合金钢的制备方法进行详细说明。
实施例1
本实施例通过某钢厂制备65Mn钢种，钢种主要成分为C：0.608％，Mn：0.74％，Cr：0.269％。具体工艺包括：
(1)将钢水进行LF+RH精炼，RH精炼的真空脱气时间22min，真空循环时间6min，RH精炼炉内气体压力为2mbar，获得C含量为0.608％的精炼钢水。
(2)将所述精炼钢水注入中间包，所述中间包内所述精炼钢水采用覆盖剂进行保护，所述覆盖剂的化学成分以质量分数计为：CaO：44.2％，MgO：9.3％，Al2O3：35.2％，SiO2：5.4％；所述覆盖剂的三元碱度(CaO+MgO)/Al2O3＝1.52；所述中间包的塞棒氩气流量1L/min，所述中间包的上水口氩气流量1L/min。
(3)通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯，其中，结晶器内所述精炼钢水采用高碳钢保护渣进行保护，所述高碳钢保护渣的化学成分以质量分数计包括：
CaO：28.2％，SiO2：29.73％，MgO：5.57％，Al2O3：2.86％，Na2O+K2O：11.27％，Li2O：1.2％，C：4.58％，F：9.54％。
(4)将所述带液芯铸坯采用气雾冷却工艺进行冷却，二冷比水量为0.8L/kg，边部水量降低20％，弯曲和矫直段边部水与中间回路水的水量比控制在0.65。
(5)冷却后采用动态轻压下工艺进行轻压下处理，压下量为4mm，所述压下量在铸坯凝固末端3-4m长度内完成，获得铸坯，其中，铸机拉速1.1m/min，过热度23℃，铸坯规格230×1500mm。
(6)铸坯进行轧制：加热炉1260℃出钢，投入板卷箱改善板卷温度均匀性，终轧温度控制在880℃。
本实施例3炉共24块铸坯全部无角部裂纹、气泡，电解腐蚀后的铸坯全宽横低倍样，按照《YB/T 4003-2016连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图》进行评级，中心偏析级别C类1.0级，如图2所示，轧制后热轧和冷轧板表面无边部裂纹和黑线缺陷。
实施例2
本实施例通过某钢厂制备75Cr钢种，钢种主要成分为C：0.76％，Mn：0.83％，Cr：0.54％。具体工艺包括：
(1)将钢水进行LF+RH精炼，RH精炼的真空脱气时间20min，真空循环时间8min，RH精炼炉内气体压力为2mbar，获得C含量为0.76％的精炼钢水。
(2)将所述精炼钢水注入中间包，所述中间包内所述精炼钢水采用覆盖剂进行保护，所述覆盖剂的化学成分以质量分数计为：CaO：43.9％，MgO：11.2％，Al2O3：34.6％，SiO2：4.5％；所述覆盖剂的三元碱度(CaO+MgO)/Al2O3＝1.59；所述中间包的塞棒氩气流量0L/min，所述中间包的上水口氩气流量1L/min。
(3)通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯，其中，结晶器内所述精炼钢水采用高碳钢保护渣进行保护，所述高碳钢保护渣的化学成分以质量分数计包括：
CaO：30.27％，SiO2：30.78％，MgO：3.23％，Al2O3：3.05％，Na2O+K2O：12.56％，Li2O：1.5％，C：4.68％，F：10.29％。
(4)将所述带液芯铸坯采用气雾冷却工艺进行冷却，二冷比水量为0.83L/kg，边部水量降低15，弯曲和矫直段边部水与中间回路水的水量比控制在0.85。
(5)冷却后采用动态轻压下工艺进行轻压下处理，压下量为5.5mm，所述压下量在铸坯凝固末端3-4m长度内完成，获得铸坯，其中，连铸拉速0.9m/min，过热度20℃，铸坯规格230×2020mm。
(6)铸坯进行轧制：加热炉1255℃出钢，投入板卷箱改善板卷温度均匀性，终轧温度控制在890℃。
本实施例2炉共12块铸坯角部均无裂纹、气泡，中心偏析级别为C类0.5级，如图3所示，热轧和冷轧板轧材无边部裂纹和黑线缺陷。
实施例3
本实施例通过某钢厂制备8CrV钢种，钢种主要成分为C：0.78％，Mn：0.55％，Cr：6.65％，V：0.18％。具体工艺包括：
(1)将钢水进行LF+RH精炼，RH精炼的真空脱气时间20min，真空循环时间6min，RH精炼炉内气体压力为2mbar，获得C含量为0.78％的精炼钢水。
(2)将所述精炼钢水注入中间包，所述中间包内所述精炼钢水采用覆盖剂进行保护，所述覆盖剂的化学成分以质量分数计为：CaO：42.8％，MgO：9.7％，Al2O3：33.9％，SiO2：4.8％；所述覆盖剂的三元碱度(CaO+MgO)/Al2O3＝1.54；所述中间包的塞棒氩气流量0L/min，所述中间包的上水口氩气流量1L/min。
(3)通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯，其中，结晶器内所述精炼钢水采用高碳钢保护渣进行保护，所述高碳钢保护渣的化学成分以质量分数计包括：
CaO：29.02％，SiO2：29.3％，MgO：5.46％，Al2O3：3.09％，Na2O+K2O：13.78％，Li2O：1.4％，C：4.98％，F：9.30％。
(4)将所述带液芯铸坯采用气雾冷却工艺进行冷却，二冷比水量为0.9L/kg，边部水量降低20％，弯曲和矫直段边部水与中间回路水的水量比控制在0.6。
(5)冷却后采用动态轻压下工艺进行轻压下处理，压下量为6mm，所述压下量在铸坯凝固末端3-4m长度内完成，获得铸坯，其中，连铸拉速1.0m/min，过热度19℃，铸坯规格230×1050mm。
(6)铸坯进行轧制：加热炉1260℃出钢，投入板卷箱改善板卷温度均匀性，终轧温度控制在890℃。
本实施例1炉10块铸坯角部均无裂纹、气泡，中心偏析级别C类0.5级，如图4所示，热轧和冷轧板轧材无边部裂纹和黑线缺陷。
对比例1：
本对比例通过某钢厂制备75Cr钢种，钢种主要成分为C：0.74％，Mn：0.85％，Cr：0.52％。具体工艺包括：
(1)将钢水进行LF+RH精炼，RH精炼的真空脱气时间20min，真空循环时间8min，RH精炼炉内气体压力为2mbar，获得C含量为0.74％的精炼钢水。
(2)将所述精炼钢水注入中间包，所述中间包内所述精炼钢水采用覆盖剂进行保护，所述覆盖剂的化学成分以质量分数计为：CaO：43.9％，MgO：11.2％，Al2O3：34.6％，SiO2：4.5％；所述覆盖剂的三元碱度(CaO+MgO)/Al2O3＝1.59；所述中间包采用实心塞棒不吹氩，所述中间包的上水口氩气流量1L/min。
(3)通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯，其中，结晶器内所述精炼钢水采用高碳钢保护渣进行保护，所述高碳钢保护渣的化学成分以质量分数计包括：CaO：31.77％，SiO2：30.78％，MgO：3.23％，Al2O3：3.05％，Na2O+K2O：12.56％，C：4.68％，F：10.29％。
(4)将所述带液芯铸坯采用气雾冷却工艺进行冷却，二冷比水量为0.8L/kg，边部水量正常控制，弯曲和矫直段边部水与中间回路水的水量比控制在1.0。
(5)冷却后采用动态轻压下工艺进行轻压下处理，压下量为3.0mm，所述压下量在铸坯凝固末端3-4m长度内完成，获得铸坯，其中，连铸拉速0.9m/min，过热度26℃，铸坯规格230×2020mm。
(6)铸坯进行轧制：加热炉1248℃出钢，投入板卷箱改善板卷温度均匀性，终轧温度控制在887℃。
本对比例2炉共10块铸坯，中心偏析级别为C类1.5级如图5所示，铸坯角部裂纹和热轧板轧材边部裂纹较严重。
对比例2
本对比例通过某钢厂制备65Mn钢种，钢种主要成分为C：0.62％，Mn：0.76％，Cr：0.282％。具体工艺包括：
(1)将钢水进行LF精炼，获得C含量为0.62％的精炼钢水。
(2)将所述精炼钢水注入中间包，所述中间包内所述精炼钢水采用覆盖剂进行保护，所述覆盖剂的化学成分以质量分数计为：CaO：47.07％，MgO：5.82％，Al2O3：9.81％，SiO2：31.92％；所述覆盖剂的三元碱度(CaO+MgO)/Al2O3＝5.4；所述中间包的塞棒氩气流量3L/min，所述中间包的上水口氩气流量3L/min。
(3)通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯，其中，结晶器内所述精炼钢水采用高碳钢保护渣进行保护，所述高碳钢保护渣的化学成分以质量分数计包括：
CaO：28.2％，SiO2：29.73％，MgO：5.57％，Al2O3：2.86％，Na2O+K2O：11.27％，Li2O：1.2％，C：4.58％，F：9.54％。
(4)将所述带液芯铸坯采用气雾冷却工艺进行冷却，二冷比水量为0.8L/kg，边部水量降低20％，弯曲和矫直段边部水与中间回路水的水量比控制在0.65。
(5)冷却后采用动态轻压下工艺进行轻压下处理，压下量为4mm，所述压下量在铸坯凝固末端3-4m长度内完成，获得铸坯，其中，铸机拉速1.1m/min，过热度22℃，铸坯规格230×1500mm。
(6)铸坯进行轧制：加热炉1263℃出钢，投入板卷箱改善板卷温度均匀性，终轧温度控制在894℃。
本对比例4炉共32块铸坯，如图6所示，铸坯气泡数量较多，冷轧板轧材发生黑线缺陷。
实施例1-3及对比例1、2制得的铸坯和钢板的各项性能如表1所示：
表1
Figure BDA0002998627300000091
根据实施例1-3及对比例1、2可知，根据本发明的方法，通过采用LF+RH精炼工艺，对钢水采用高碱度覆盖剂进行保护，中包流量控制，采用超高碳钢专用保护渣，二次冷却和动态轻压下控制，有效解决超高碳合金钢常规板坯生产中易产生角部裂纹和气泡的问题，中心偏析可控制在≤C类1.0级，轧制后板材表面无边部裂纹和黑线缺陷。
对比例1相比实施例1-3而言：边部冷却强度大，轻压下量偏小，中心偏析级别为C类1.5级、铸坯角部裂纹和热轧板轧材边部裂纹较严重。
对比例2相比实施例1-3而言，未采用RH精炼工艺，夹杂物去除效果差，吹氩流量大，成品气泡量多、冷轧板轧材发生黑线缺陷。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种超高碳合金钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括:
将钢水进行RH精炼，获得精炼钢水；
将所述精炼钢水注入中间包，通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯；
将所述带液芯铸坯进行冷却，后进行轻压下处理，获得铸坯；
其中，中间包内所述精炼钢水采用覆盖剂进行保护，结晶器内所述精炼钢水采用高碳钢保护渣进行保护。
2.根据权利要求1所述的一种超高碳合金钢的制备方法，其特征在于，所述将钢水进行RH精炼，获得精炼钢水，具体包括：
将钢水进行RH精炼，获得精炼钢水，其中，所述RH精炼的真空脱气时间≥20min，真空循环时间≥6min，RH精炼设备内气体压力为2mbar。
3.根据权利要求1所述的一种超高碳合金钢的制备方法，其特征在于，所述将所述精炼钢水注入中间包，通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯，具体包括：
将所述精炼钢水注入中间包，所述中间包的塞棒氩气流量≤1L/min，所述中间包的上水口氩气流量≤1L/min，通过所述中间包将所述精炼钢水分配至结晶器内进行结晶，获得带液芯铸坯。
4.根据权利要求1所述的一种超高碳合金钢的制备方法，其特征在于，所述覆盖剂的化学成分以质量分数计包括：CaO：40％～48％，MgO：9～16％，Al2O3：32～36％，SiO2≤6％；所述覆盖剂的三元碱度(CaO+MgO)/Al2O3＝1.5-2.0。
5.根据权利要求1所述的一种超高碳合金钢的制备方法，其特征在于，所述高碳钢保护渣的化学成分以质量分数计包括：
CaO:25～33％,SiO2:26～34％,MgO:3～10％,Al2O3:2～6％,Na2O+K2O:10～16％，Li2O:0～4％,C：2～5％,F：9～13％。
6.根据权利要求1所述的一种超高碳合金钢的制备方法，其特征在于，所述将所述带液芯铸坯进行冷却，后进行轻压下处理，获得铸坯，具体包括：
将所述带液芯铸坯采用气雾冷却工艺进行冷却，二冷比水量为0.8-1.0L/kg，边部水量降低10％-20％，弯曲和矫直段边部水与中间回路水的水量比控制在0.5-0.85，后进行轻压下处理，获得铸坯。
7.根据权利要求1或6所述的一种超高碳合金钢的制备方法，其特征在于，所述后进行轻压下处理，具体包括：
后采用动态轻压下工艺进行轻压下处理，压下量为4-6mm。
8.根据权利要求7所述的一种超高碳合金钢的制备方法，其特征在于，所述压下量在铸坯凝固末端3-4m长度内完成。
9.根据权利要求1所述的一种超高碳合金钢的制备方法，其特征在于，所述钢水通过LF精炼制得。
10.根据权利要求1所述的一种超高碳合金钢的制备方法，其特征在于，所述精炼钢水中，C含量为0.60％～0.86％、合金含量≥0.8％。
CN202110344166.5A 2021-03-30 2021-03-30 一种超高碳合金钢的制备方法 Active CN113265574B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110344166.5A CN113265574B (zh) 2021-03-30 2021-03-30 一种超高碳合金钢的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110344166.5A CN113265574B (zh) 2021-03-30 2021-03-30 一种超高碳合金钢的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113265574A true CN113265574A (zh) 2021-08-17
CN113265574B CN113265574B (zh) 2022-05-17

Family

ID=77228288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110344166.5A Active CN113265574B (zh) 2021-03-30 2021-03-30 一种超高碳合金钢的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113265574B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115383063A (zh) * 2022-08-25 2022-11-25 湖南华菱涟源钢铁有限公司 Sk120超高碳钢板的生产方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101502849A (zh) * 2009-03-19 2009-08-12 东北大学 中厚板层流冷却链式边部遮蔽装置控制方法
CN102211159A (zh) * 2011-05-06 2011-10-12 攀钢集团有限公司 一种82b钢绞线钢的生产方法
CN103223477A (zh) * 2013-05-14 2013-07-31 内蒙古包钢钢联股份有限公司 高碳钢用连铸结晶器保护渣
CN104057051A (zh) * 2013-09-13 2014-09-24 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种小方坯连铸轴承钢的生产方法
CN104084550A (zh) * 2014-07-28 2014-10-08 重庆钢铁(集团)有限责任公司 轧制厚板的连铸板坯生产控制方法
CN105499528A (zh) * 2015-10-23 2016-04-20 首钢总公司 一种高碳钢板坯连铸方法
US20200056254A1 (en) * 2017-03-31 2020-02-20 South China University Of Technology Method for manufacturing thin-specification high-ti wear-resistant steel nm450

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101502849A (zh) * 2009-03-19 2009-08-12 东北大学 中厚板层流冷却链式边部遮蔽装置控制方法
CN102211159A (zh) * 2011-05-06 2011-10-12 攀钢集团有限公司 一种82b钢绞线钢的生产方法
CN103223477A (zh) * 2013-05-14 2013-07-31 内蒙古包钢钢联股份有限公司 高碳钢用连铸结晶器保护渣
CN104057051A (zh) * 2013-09-13 2014-09-24 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种小方坯连铸轴承钢的生产方法
CN104084550A (zh) * 2014-07-28 2014-10-08 重庆钢铁(集团)有限责任公司 轧制厚板的连铸板坯生产控制方法
CN105499528A (zh) * 2015-10-23 2016-04-20 首钢总公司 一种高碳钢板坯连铸方法
US20200056254A1 (en) * 2017-03-31 2020-02-20 South China University Of Technology Method for manufacturing thin-specification high-ti wear-resistant steel nm450

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
殷楷 等: "薄板坯连铸高碳钢65Mn表面翘皮的控制", 《天津冶金》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115383063A (zh) * 2022-08-25 2022-11-25 湖南华菱涟源钢铁有限公司 Sk120超高碳钢板的生产方法
CN115383063B (zh) * 2022-08-25 2024-01-26 湖南华菱涟源钢铁有限公司 Sk120超高碳钢板的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113265574B (zh) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103334050B (zh) 一种薄板坯连铸生产低铝硅镇静碳素结构钢的工艺
CN111057811B (zh) 一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法
CN104789859B (zh) 一种中薄板坯连铸机生产包晶钢的方法
WO2021036974A1 (zh) 一种含钛超低碳钢冷轧钢质缺陷的控制方法
CN114875198B (zh) 一种采用稀土氧化物降低u75v精炼渣中氧化铝活度的方法
CN109732048B (zh) 用于汽车板钢连铸结晶器的保护渣、其制备方法及应用
CN113265574B (zh) 一种超高碳合金钢的制备方法
CN111286576A (zh) 一种弧度倒角结晶器连铸机生产不锈钢板坯的方法
CN106868401B (zh) 一种低缺陷率瓶盖用马口铁基料及减量化生产工艺
CN110788293B (zh) 一种高耐候热轧h型钢用异型坯连铸工艺
CN108330379A (zh) 石油天然气管线用钢l485(x70)的生产方法
CN115341131B (zh) 一种提高低碳钢板连铸头坯收得率的连铸方法
CN116422853A (zh) 一种模具钢及其连铸生产方法
CN109913755B (zh) 一种包晶钢及其制备方法
CN108380835B (zh) 一种低偏析气阀钢连铸坯及其制造方法
CN108441760B (zh) 一种高硅钢及生产方法
CN102363863A (zh) 20Cr13马氏体不锈钢管坯及其制造方法
CN113798458B (zh) 一种连铸结晶器保护渣及其制备方法和应用
CN114012049B (zh) 一种高牌号硅钢用连铸结晶器保护渣及其制备方法和应用
CN114054698B (zh) 一种超高铝钢用无氟环保型连铸保护渣
CN114985691B (zh) 一种中高碳钢盘条用连铸坯表层晶界网状渗碳体控制方法
CN108018403A (zh) 一种薄板坯连铸机生产汽车用超深冲钢的方法
CN114472824B (zh) 一种含钛钢用连铸结晶器保护渣及其制备方法和应用
CN116809882A (zh) 一种连铸奥氏体高锰钢板坯用保护渣
CN118109659A (zh) 一种易切削合金模具钢及其夹杂物控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230607

Address after: 025 Zhao'an street, Qian'an Economic Development Zone, Tangshan City, Hebei Province 064400

Patentee after: QIAN'AN IRON AND STEEL COMPANY OF SHOUGANG Corp.

Patentee after: BEIJING SHOUGANG Co.,Ltd.

Address before: 100040 Shijingshan Road, Shijingshan District, Beijing

Patentee before: BEIJING SHOUGANG Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right