CN113817968A - 一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，涉及钢铁生产技术领域，采用电炉冶炼—LF炉精炼—VD真空—连铸生产中碳高铝钢，控制电炉出钢碳含量控制钢水氧化性，采用合适出钢合金化顺序减少钢水氧化，采用LF炉和VD炉进行钢水精炼，通过连铸的保护浇注、耐材组分控制及保护渣理化性能减少钢水中铝的氧化，控制结晶器传热和二冷冷却生产合格的连铸坯。

Description

一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法
技术领域
本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法。
背景技术
高铝钢中铝含量高，冶炼过程易氧化，易产生B类夹杂。钢水从钢包流经中间包，通过浸入式水口进入结晶器，钢水中的铝与空气中的氧和耐材中的SiO2和Fe2O3等组份反应，产生Al2O3导致可浇性差，连铸过程容易造成浸入式水口堵塞。在浇注过程中，由于钢水中的铝含量高，容易与结晶器保护渣中的SiO2、Na2O和Fe2O3等组份反应，使保护渣变性，恶化保护渣的润滑效果，同时易产生渣条，渣条嵌入高温坯壳，易产生横向凹陷或纵向裂纹，严重时导致漏钢。方坯连铸生产单流通钢量小，钢水与浸入式水口耐材的接触时间长，更容易与耐材中的SiO2和Fe2O3等组份反应，较板坯生产难度更大。
一种低碳高铝钢的冶炼方法，主要元素质量百分比含量：碳0.12%～0.18%，铝0.05%～0.08%。工艺流程为：电炉冶炼—LF炉精炼—连铸—避风堆冷—钢坯加热—小棒材轧制—堆冷—矫直—探伤—修磨清理；LF炉精炼中到位喂入铝线3-4m/t沉淀脱氧，扩散脱氧时用Al粒和C粉的混合物用量为1.0～1.2kg/t，精炼后吊至VD工位软吹，连铸为开交炉喂入钙铝线200m/炉，开浇初期连铸中间包，连浇炉次喂入铝线100m/炉，满液位浇注。控制液面波动＜3mm，第一炉钢水Ca/Als控制范围为0.14～0.15。此种方法生产铝含量低，且仅涉及高铝钢生产的中的LF炉冶炼工序，只解决高铝钢生产中的一个难点。
一种高铝钢板坯连铸方法，所述高铝钢板坯的铝含量在0.3%～3.0%，对板坯采用低拉速结晶器采用强冷却，扇形段采用弱冷，板坯开浇前8～12min采用高反应保护渣，开浇后8～12min采用低反应保护渣。所述高铝钢板坯连铸方法可以对保护渣中的SiO2进行动态调整，有效地稳定了保护渣的成份、碱度和性能，同时对冷却过程进行了针对性控制，保证高铝钢稳定浇注，板坯质量良好，满足轧制要求。此种方法仅针对板坯连铸高铝钢生产，与板坯生产相比，方坯生产难度更大，连铸坯更容易产生质量缺陷。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，钢化学成分为：C：0.2%～0.4%，Al：0.5%～1.2%，Si：0.2%～0.4%，其余为铁和合金元素；采用电炉冶炼→LF炉精炼→VD真空→连铸生产：
电炉出钢C：0.1%～0.2%，出钢温度为1630～1680℃；
LF炉精炼时间＞30min，使用铝线和碳化硅扩散脱氧，调整铝含量至钢种成份要求的上线，精炼末期可调整硅含量；
VD真空度＜1mba，保持时间10～35min；
连铸采用宽480mm、厚320mm的方坯连铸机生产，拉速为0.48～0.60m/min。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，电炉出钢量为钢包公称容量的10%时，加入铝丸总量的30%～40%，然后依次加入除硅之外的合金，出钢量为钢包公称容量的60%时，加入其余铝丸，最后加入活性石灰。
前所述的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，VD精炼前期采用大氩气量搅拌，氩气流量为100～300L/min；后期采用小氩气量静搅，氩气流量为20～80L/min；VD破空后静搅15～40min。
前所述的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，连铸中间包长水口、中间包耐材及浸入式水口耐材中的SiO2和Fe2O3组份要求小于4%。
前所述的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，结晶器保护渣碱度为0.3～0.5，熔化温度为800～1000℃，1300℃粘度为0.1～0.3Pa·s，保护渣的耗量为0.35～0.45kg/吨钢。
前所述的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，结晶器水流量为3000～3500L/min，二冷水比水量为0.20～0.30L/min，结晶器电磁搅拌电流、频率分别为300～500A、2Hz，采用轻压下，压下量为8～15mm。
本发明的有益效果是：
（1）本发明采用电炉冶炼—LF炉精炼—VD真空—连铸生产中碳高铝钢，控制电炉出钢碳含量控制钢水氧化性，采用合适出钢合金化顺序减少钢水氧化，通过连铸的保护浇注、耐材组分控制及保护渣理化性能减少钢水中铝的氧化，控制结晶器传热和二冷冷却生产合格的连铸坯；
（2）本发明实现冶炼到连铸全流程的钢水氧化性控制，减少了钢水中铝的二次氧化，减少钢水中的Al2O3，提高了钢水的可浇性，较少浸入式水口氧化物聚集，实现6炉以上的顺利连浇，改善了铸坯的表面和内部质量，不需要进行表面修磨即可轧制加工。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，钢化学成分为：C：0.35%，Al：0.70%，Si：0.25%，其余为铁和合金元素，采用电炉冶炼→LF炉精炼→VD真空→连铸生产。
电炉出钢C：0.15%，出钢温度为1650℃，出钢量为钢包公称容量的10%加入铝丸总量的30%，依次加入增碳剂、金属锰等除硅之外的合金，出钢量为钢包公称容量的60%加入其余铝丸，最后加入活性石灰；
LF炉精炼时间40min，使用高纯或高品位碳化硅扩散脱氧，调整铝含量至成份要求的上线，精炼末期可调整硅含量；
VD真空度＜1mba，保持时间10min，前期采用大氩气量搅拌，氩气流量为300L/min；后期采用小氩气量静搅，氩气流量为20L/min ；VD破空后静搅15min；
连铸采用宽480mm、厚320mm的方坯连铸机生产，拉速为0.60m/min。连铸中间包长水口、中间包耐材及浸入式水口耐材中的SiO2和Fe2O3等组份要求小于4%；结晶器保护渣碱度为0.3，熔化温度为800℃，1300℃粘度为0.1Pa·s，保护渣的耗量为0.45kg/吨钢；结晶器水流量为3000L/min，二冷水比水量为0.30L/min；结晶器电磁搅拌电流、频率分别为300A、2Hz；采用轻压下，压下量为15mm。
连铸坯表面和内部质量良好，未发现铸坯表面凹陷，实现6炉连续浇注。
实施例2
本实施例提供的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，钢化学成分为：C：0.25%，Al：0.95%，Si：0.30%，其余为铁和合金元素，采用电炉冶炼→LF炉精炼→VD真空→连铸生产：
电炉出钢C：0.10%，出钢温度为1680℃，出钢量为钢包公称容量的10%加入铝丸总量的40%，依次加入增碳剂、金属锰等除硅之外的合金，出钢量为钢包公称容量的60%加入其余铝丸，最后加入活性石灰；
LF炉精炼时间40min，使用高纯或高品位碳化硅扩散脱氧，调整铝含量至成份要求的上线，精炼末期可调整硅含量；
VD真空度＜1mba，保持时间35min，前期采用大氩气量搅拌，氩气流量为100L/min；后期采用小氩气量静搅，氩气流量为80L/min ；VD破空后静搅20min；
连铸采用宽480mm、厚320mm的方坯连铸机生产，拉速为0.48m/min。连铸中间包长水口、中间包耐材及浸入式水口耐材中的SiO2和Fe2O3等组份要求小于4%；结晶器保护渣碱度为0.5，熔化温度为1000℃，1300℃粘度为0.3Pa•s，保护渣的耗量为0.35kg/吨钢；结晶器水流量为3500L/min，二冷水比水量为0.20L/min；结晶器电磁搅拌电流、频率分别为500A、2Hz；采用轻压下，压下量为10mm。
连铸坯表面和内部质量良好，未发现铸坯表面凹陷，实现8炉连续浇注。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，其特征在于：钢化学成分为：C：0.2%～0.4%，Al：0.5%～1.2%，Si：0.2%～0.4%，其余为铁和合金元素；采用电炉冶炼→LF炉精炼→VD真空→连铸生产：
电炉出钢C：0.1%～0.2%，出钢温度为1630～1680℃；
LF炉精炼时间＞30min，使用铝线和碳化硅扩散脱氧，调整铝含量至钢种成份要求的上线，精炼末期可调整硅含量；
VD真空度＜1mba，保持时间10～35min；
连铸采用宽480mm、厚320mm的方坯连铸机生产，拉速为0.48～0.60m/min。
2.根据权利要求1所述的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，其特征在于：电炉出钢量为钢包公称容量的10%时，加入铝丸总量的30%～40%，然后依次加入除硅之外的合金，出钢量为钢包公称容量的60%时，加入其余铝丸，最后加入活性石灰。
3.根据权利要求1所述的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，其特征在于：VD精炼前期采用大氩气量搅拌，氩气流量为100～300L/min；后期采用小氩气量静搅，氩气流量为20～80L/min；VD破空后静搅15～40min。
4.根据权利要求1所述的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，其特征在于：连铸中间包长水口、中间包耐材及浸入式水口耐材中的SiO2和Fe2O3组份要求小于4%。
5.根据权利要求1所述的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，其特征在于：结晶器保护渣碱度为0.3～0.5，熔化温度为800～1000℃，1300℃粘度为0.1～0.3Pa·s，保护渣的耗量为0.35～0.45kg/吨钢。
6.根据权利要求1所述的一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法，其特征在于：结晶器水流量为3000～3500L/min，二冷水比水量为0.20～0.30L/min，结晶器电磁搅拌电流、频率分别为300～500A、2Hz，采用轻压下，压下量为8～15mm。
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