CN114054692A - 一种超高拉速hpb300钢生产控制方法 - Google Patents

一种超高拉速hpb300钢生产控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超高拉速HPB300钢生产控制方法，包括S1：配比设计：根据生产目标进行成分设计，制定详细的生产步骤，降低碳含量，提高锰含量，稳定硅含量，降低硫含量；S2：材料准备阶段：S21：铁水：对铁水温度进行控制，以此来避免铁水由于温度下降而造成铁水轻微凝固的情况发生；S22：废钢：选取优质废钢；S23：转炉：选取炉况良好的转炉进行使用。该超高拉速HPB300钢生产控制方法，在国标范围内确定了HPB300钢的五大元素控制范围，以此来避免硫含量的增加导致铸坯受到的热应力上升而造成铸坯脱方和内部裂纹严重加剧的情况发生，并且在连铸的温度与拉速配比上应用了低温快拉的原则，使得铸机的拉速达到4.5m/min以上，进而使得铸机的生产效率得到进一步提高。

Description

一种超高拉速HPB300钢生产控制方法
技术领域
本发明涉及钢铁生产工艺控制技术领域，具体为一种超高拉速HPB300钢生产控制方法。
背景技术
HPB的全称是热轧光圆型钢筋简称为圆钢，在实际使用中，这种钢筋主要是用于箍筋和胡子筋(拉结筋)，一般也会用于剪力墙的水平筋和站筋(竖直钢筋)，其在使用过程中大多都需要做弯钩处理，在对HPB300钢进行生产时一般需要使用专用铸机来对制好的方坯进行拉制，目前，国内生产HPB300钢的厂家，都面临着铸坯脱方，漏钢频繁，且拉速低于4.0m/min的问题，并且HPB300钢的生产不能稳定的在高拉速下进行，导致铸坯判废或者轧制堆钢甚至是成品判废，而且铸机生产效率不能进一步提高；
现有的HPB300生产时未对钢中氧含量进行控制，夹杂物含量高，在连铸高拉速的情况下，内部疏松严重，氧化夹杂物影响了钢水的凝固以及内部质量的提高，并且钢坯成分设计不合理，普通低碳合金钢随着碳含量的增加，拉速越快，铸坯脱方越严重，同时，当钢中硫含量大于0.025％以后，随着硫含量的增加铸坯受到的热应力越严重，铸坯脱方与内部裂纹严重加剧，而且连铸导辊发生严重磨损或因设备维护的原因发生错弧，都会在凝固前产生附加的拉应力，进而增大内裂纹倾向，容易造成钢坯脱方，并且冷却强度设计不合理，HPB300钢种的冷却强度过大或者过低均不能有效的控制铸坯脱方以及降低铸坯中心裂纹与中间裂纹，而且高效均匀性冷却结晶器铜管使用控制不合理，对结晶器的锥度以及磨损量没有严格要求，足辊的设计不合理，铸坯角部裂纹以及凹陷情况频繁，严重时造成漏钢事故。
针对上述问题，急需在原有超高拉速HPB300钢生产控制方法的基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超高拉速HPB300钢生产控制方法，以解决上述背景技术中提出的加工时铸坯脱方、低倍裂纹严重、角部凹陷、漏钢频繁、轧制结疤等质量问题和铸机拉速低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超高拉速HPB300钢生产控制方法，包括：
S1：配比设计：
根据生产目标进行成分设计，制定详细的生产步骤，降低碳含量，提高锰含量，稳定硅含量，降低硫含量；
S2：材料准备阶段：
S21：铁水：对铁水温度进行控制，以此来避免铁水由于温度下降而造成铁水轻微凝固的情况发生；
S22：废钢：选取优质废钢；
S23：转炉：选取炉况良好的转炉进行使用，如果出现烟罩、氧枪漏水和大面积补炉等则不得冶炼；
S24：高铝锰铁：使用电子天平称取出20kg的量并将其放置在专用放置点以供后续使用；
S25：脱氧剂；
S3：转炉冶炼阶段：
S31：将备好的铁水和废钢通过专用的导向输送结构送入转炉内，并将两者之间进行充分混合；
S32：将备好的脱氧剂加入转炉内进行脱氧操作；
S33：将称量出来的高铝锰铁加入转炉内，以此来强化脱氧；
S4：精炼站(吹氩站)加工阶段：
S41：将转炉内脱氧完毕的钢水通过导向输送装置引入精炼站内并进行定氧操作；
S42：当钢水进精炼站定氧超过60ppm时精炼喂入铝线脱氧，以此来优化吹氩操作，进而促进钢水中的夹杂物上浮；
S43：当钢水快要出站时对钢水的温度加以控制；
S5：连铸阶段：
S51：在钢水浇注前做好工人和设备的防护工作，以此来避免钢水在浇注时烫伤操作人员或对设备造成损坏；
S52：根据过热度来对铸机的连铸拉速进行调节；
S53：采用一种连铸机结晶器用新型双排足辊装置专利技术，通过安装法兰来将足辊架安装板安装到结晶器的底部，接着通过辊子和偏心轴的配合来保证铸坯在结晶器内的正中央位置进行移动，同时，根据一种新型的结晶器小水套铜管专利技术，沉头螺钉的使用能够将两分式水套牢牢固定在管状主体的外部，接着通过两分式水套、纵向通道和外部水套的相互配合来对管状主体内的铸坯进行降温处理，以此来提高连铸的一次冷却能力，并且能够有效改善铸坯角部的传热；
S54：向结晶器中加入高碱度保护渣，以此来改善坯壳与结晶器铜管内壁的传热速率；
S55：开启电磁搅拌；
S56：将结晶器水量流速控制在160-165m3/h，且水量压力控制在0.9MPa-1.1MPa，并且将结晶器的水温控制在30℃-33℃；
S57：将二冷水的冷却强度控制在1.70L/kg-1.72L/kg，并且将一区的水量占比调节至35％-40％，二区的水量占比调节至30％-35％，三区的水量占比调节至15％-20％，四区的水量占比调节至10％-15％；
S58：采用高频低振幅的振动模式来对HPB300钢进行生产，高速下频率需达到190HZ以上，振幅正负为5mm；
S6：成品检测阶段：使用专门的检测装置对生产出来的HPB300钢进行检测；
S7：将检测完毕的合格成品堆放在指定存放处。
优选的，所述根据S1中的操作步骤，碳含量避开低碳钢的裂纹敏感区，同时有助于降低碳含量高造成的脱方影响，而硅含量起到一定的弱脱氧作用，锰含量提高主要是为了消除钢中硫含量偏高的影响，进而降低有害元素造成的裂纹敏感性。
优选的，所述根据S54中的操作步骤，加入连铸结晶器内的高碱度保护渣需要保证其碱度为0.9-0.95，熔点需要小于1020度，熔化速度在20-30S之间，粘度小于0.2Pa.s。
优选的，所述根据S55中的操作步骤，电磁搅拌的参数为电流：300A；频率：3.5Hz。
优选的，所述根据S57中的操作步骤，各区水量的占比根据实际生产情况合理的在各区区间内进行水量调整。
优选的，所述根据S6中的操作步骤，其主要检测方向分为：
外观检测，检测人员使用肉眼观察HPB300钢的表面是否有目视可见的裂纹、划痕、结疤、折迭、耳子及夹杂等缺陷；
质量检测，检测HPB300钢成品的质量是否符合国家标准。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该超高拉速HPB300钢生产控制方法；
1.在国标范围内确定了HPB300钢的五大元素控制范围，以此来避免硫含量的增加导致铸坯受到的热应力上升而造成铸坯脱方和内部裂纹严重加剧的情况发生，并且在连铸的温度与拉速配比上应用了低温快拉的原则，使得铸机的拉速达到4.5m/min以上，进而使得铸机的生产效率得到进一步提高；
2.配合本厂的一种连铸机结晶器用新型双排足辊装置(申请号：CN202020397106.0)专利技术和一种新型的结晶器水套专利技术来改善铜管传热以及二冷一区冷却，以此来避免HPB300钢种的冷却强度过大或者过低而不能有效的控制铸坯脱方以及降低铸坯中心裂纹与中间裂纹的情况发生，并且该方法使得铸机在生产HPB300钢时稳定在4.5m/min以上拉速，并且漏钢率低，脱方坯量少，轧制因裂纹缺陷造成的堆钢事故少，轧制判废量低，有效的提高了成品的合格率；
3.针对性的控制冷却强度，合理分配二冷水量，降低铸坯内部裂纹，提高铸坯的低倍质量，同时拉速提升、铸坯质量提高，每分钟的产能得到进一步提高。
附图说明
图1为本发明足辊架安装板正视结构示意图；
图2为本发明足辊架安装板和偏心轴结构连接示意图；
图3为本发明管状主体和外部水套结构连接示意图。
图中：1、安装法兰；2、足辊架安装板；3、辊子；4、偏心轴；5、管状主体；6、两分式水套；7、沉头螺钉；8、纵向通道；9、外部水套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种超高拉速HPB300钢生产控制方法，包括：安装法兰1、足辊架安装板2、辊子3、偏心轴4、管状主体5、两分式水套6、沉头螺钉7、纵向通道8和外部水套9；
S1：配比设计：
根据生产目标进行成分设计，制定详细的生产步骤，降低碳含量，提高锰含量，稳定硅含量，降低硫含量，具体成分要求如下表所示：
Figure BDA0003355084130000061
S2：材料准备阶段：
S21：铁水：对铁水温度进行控制，以此来避免铁水由于温度下降而造成铁水轻微凝固的情况发生；
S22：废钢：选取优质废钢；
S23：转炉：选取炉况良好的转炉进行使用，如果出现烟罩、氧枪漏水和大面积补炉等则不得冶炼；
S24：高铝锰铁：使用电子天平称取出20kg的量并将其放置在专用放置点以供后续使用；
S25：脱氧剂；
S3：转炉冶炼阶段：
S31：将备好的铁水和废钢通过专用的导向输送结构送入转炉内，并将两者之间进行充分混合；
S32：将备好的脱氧剂加入转炉内进行脱氧操作；
S33：将称量出来的高铝锰铁加入转炉内，以此来强化脱氧，其终点氧含量如下表所示：
终点氧含量/ppm Al-Mn-Fe Si-Al-Ba Si-Ca-Ba
＞550 20 40 20
300-550 20 20 20
≤300 20 20 0
S4：精炼站(吹氩站)加工阶段：
S41：将转炉内脱氧完毕的钢水通过导向输送装置引入精炼站内并进行定氧操作；
S42：当钢水进精炼站定氧超过60ppm时精炼喂入铝线脱氧，以此来优化吹氩操作，进而促进钢水中的夹杂物上浮；
S43：当钢水快要出站时对钢水的温度加以控制，其具体温度控制如下表所示：
Figure BDA0003355084130000081
S5：连铸阶段：
S51：在钢水浇注前做好工人和设备的防护工作，以此来避免钢水在浇注时烫伤操作人员或对设备造成损坏；
S52：根据过热度来对铸机的连铸拉速进行调节，其连铸拉速控制具体如下表所示：
Figure BDA0003355084130000082
S53：采用一种连铸机结晶器用新型双排足辊装置专利技术(如：图1和图2所示)，通过安装法兰1来将足辊架安装板2安装到结晶器的底部，接着通过辊子3和偏心轴4的配合来保证铸坯在结晶器内的正中央位置进行移动，同时，根据一种新型的结晶器小水套铜管专利技术(如：图3所示)，沉头螺钉7的使用能够将两分式水套6牢牢固定在管状主体5的外部，接着通过两分式水套6、纵向通道8和外部水套9的相互配合来对管状主体5内的铸坯进行降温处理，通过两个专利技术的配合使用来提高连铸的一次冷却能力，并且能够有效改善铸坯角部的传热；
S54：向结晶器中加入高碱度保护渣，以此来改善坯壳与结晶器铜管内壁的传热速率；
S55：开启电磁搅拌；
S56：将结晶器水量流速控制在160-165m3/h，且水量压力控制在0.9MPa-1.1MPa，并且将结晶器的水温控制在30℃-33℃；
S57：将二冷水的冷却强度控制在1.70L/kg-1.72L/kg，并且将一区的水量占比调节至35％-40％，二区的水量占比调节至30％-35％，三区的水量占比调节至15％-20％，四区的水量占比调节至10％-15％；
S58：采用高频低振幅的振动模式来对HPB300钢进行生产，高速下频率需达到190HZ以上，振幅正负为5mm；
S6：成品检测阶段：使用专门的检测装置对生产出来的HPB300钢进行检测；
S7：将检测完毕的合格成品堆放在指定存放处。
根据S1中的操作步骤，碳含量避开低碳钢的裂纹敏感区，同时有助于降低碳含量高造成的脱方影响，而硅含量起到一定的弱脱氧作用，锰含量提高主要是为了消除钢中硫含量偏高的影响，进而降低有害元素造成的裂纹敏感性；
根据S54中的操作步骤，加入连铸结晶器内的高碱度保护渣需要保证其碱度为0.9-0.95，熔点需要小于1020度，熔化速度在20-30S之间，粘度小于0.2Pa.s；
根据S55中的操作步骤，电磁搅拌的参数为电流：300A；频率：3.5Hz；
根据S57中的操作步骤，各区水量的占比根据实际生产情况合理的在各区区间内进行水量调整；
根据S6中的操作步骤，其主要检测方向分为：
外观检测，检测人员使用肉眼观察HPB300钢的表面是否有目视可见的裂纹、划痕、结疤、折迭、耳子及夹杂等缺陷；
质量检测，检测HPB300钢成品的质量是否符合国家标准。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种超高拉速HPB300钢生产控制方法，包括如下步骤，其特征在于：
S1：配比设计：
根据生产目标进行成分设计，制定详细的生产步骤，降低碳含量，提高锰含量，稳定硅含量，降低硫含量；
S2：材料准备阶段：
S21：铁水：对铁水温度进行控制，以此来避免铁水由于温度下降而造成铁水轻微凝固的情况发生；
S22：废钢：选取优质废钢；
S23：转炉：选取炉况良好的转炉进行使用，如果出现烟罩、氧枪漏水和大面积补炉等则不得冶炼；
S24：高铝锰铁：使用电子天平称取出20kg的量并将其放置在专用放置点以供后续使用；
S25：脱氧剂；
S3：转炉冶炼阶段：
S31：将备好的铁水和废钢通过专用的导向输送结构送入转炉内，并将两者之间进行充分混合；
S32：将备好的脱氧剂加入转炉内进行脱氧操作；
S33：将称量出来的高铝锰铁加入转炉内，以此来强化脱氧；
S4：精炼站(吹氩站)加工阶段：
S41：将转炉内脱氧完毕的钢水通过导向输送装置引入精炼站内并进行定氧操作；
S42：当钢水进精炼站定氧超过60ppm时精炼喂入铝线脱氧，以此来优化吹氩操作，进而促进钢水中的夹杂物上浮；
S43：当钢水快要出站时对钢水的温度加以控制：
S5：连铸阶段：
S51：在钢水浇注前做好工人和设备的防护工作，以此来避免钢水在浇注时烫伤操作人员或对设备造成损坏；
S52：根据过热度来对铸机的连铸拉速进行调节：
S53：采用一种连铸机结晶器用新型双排足辊装置专利技术，通过安装法兰来将足辊架安装板安装到结晶器的底部，接着通过辊子和偏心轴的配合来保证铸坯在结晶器内的正中央位置进行移动，同时，根据一种新型的结晶器小水套铜管专利技术，沉头螺钉的使用能够将两分式水套牢牢固定在管状主体的外部，接着通过两分式水套、纵向通道和外部水套的相互配合来对管状主体内的铸坯进行降温处理，以此来提高连铸的一次冷却能力，并且能够有效改善铸坯角部的传热；
S54：向结晶器中加入高碱度保护渣，以此来改善坯壳与结晶器铜管内壁的传热速率；
S55：开启电磁搅拌；
S56：将结晶器水量流速控制在160-165m3/h，且水量压力控制在0.9MPa-1.1MPa，并且将结晶器的水温控制在30℃-33℃；
S57：将二冷水的冷却强度控制在1.70L/kg-1.72L/kg，并且将一区的水量占比调节至35％-40％，二区的水量占比调节至30％-35％，三区的水量占比调节至15％-20％，四区的水量占比调节至10％-15％；
S58：采用高频低振幅的振动模式来对HPB300钢进行生产，高速下频率需达到190HZ以上，振幅正负为5mm；
S6：成品检测阶段：使用专门的检测装置对生产出来的HPB300钢进行检测；
S7：将检测完毕的合格成品堆放在指定存放处。
2.根据权利要求1所述的一种超高拉速HPB300钢生产控制方法，其特征在于：所述根据S1中的操作步骤，碳含量避开低碳钢的裂纹敏感区，同时有助于降低碳含量高造成的脱方影响，而硅含量起到一定的弱脱氧作用，锰含量提高主要是为了消除钢中硫含量偏高的影响，进而降低有害元素造成的裂纹敏感性。
3.根据权利要求1所述的一种超高拉速HPB300钢生产控制方法，其特征在于：所述根据S54中的操作步骤，加入连铸结晶器内的高碱度保护渣需要保证其碱度为0.9-0.95，熔点需要小于1020度，熔化速度在20-30S之间，粘度小于0.2Pa.s。
4.根据权利要求1所述的一种超高拉速HPB300钢生产控制方法，其特征在于：所述根据S55中的操作步骤，电磁搅拌的参数为电流：300A；频率：3.5Hz。
5.根据权利要求1所述的一种超高拉速HPB300钢生产控制方法，其特征在于：所述根据S57中的操作步骤，各区水量的占比根据实际生产情况合理的在各区区间内进行水量调整。
6.根据权利要求1所述的一种超高拉速HPB300钢生产控制方法，其特征在于：所述根据S6中的操作步骤，其主要检测方向分为：
外观检测，检测人员使用肉眼观察HPB300钢的表面是否有目视可见的裂纹、划痕、结疤、折迭、耳子及夹杂等缺陷；
质量检测，检测HPB300钢成品的质量是否符合国家标准。
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