CN114558999B - 一种大方坯中碳高铝钢铸坯及其制备方法与零配件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大方坯中碳高铝钢铸坯及其制备方法与零配件，属于炼钢技术领域。上述制备方法主要包括：将铁水入转炉冶炼，随后进行钢包精炼炉精炼、真空循环脱气以及大方坯连铸；连铸过程中使用的保护渣的化学成分包括：31～36.8％的SiO2、2.5～3.5％的Al2O3、15～17.25％的CaO、3.5～6.5％的MnO及9.05～10.95％的Na2O等；其碱度为0.40～0.48，熔点为900～980℃，含水量为0.10～0.35％，粘度为0.35～0.40Pa·S；结晶器冷却水流量为210～220Nm3/h。该方法可有效防止中碳高铝钢铸坯产生表面裂纹，所得的铸坯具有良好的表面质量。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，具体而言，涉及一种大方坯中碳高铝钢铸坯及其制备方法与零配件。
背景技术
中碳高铝钢经渗氮处理后具有很高的表面硬度、耐磨性及疲劳强度，并具有良好的耐热性及腐蚀性。处理后尺寸精度高，主要用于制造注塑机的螺杆和套筒、缸套、齿轮、高压阀门、镗杆、蜗杆、磨床主轴等轴类、活塞类零配件等。
中碳高铝钢的控制成分一般为：0.30～0.50％的C、0.70～1.20％的Al、1.10～1.70％的Cr、0.10～0.30％的Mo、0.15～0.40％的Si、0.30～0.60％的Mn，并含有一定量的微量元素。此系列钢种Al含量高，是普通钢种的40多倍，因此连铸这一钢种就更为困难，水口极容易结瘤导致塞棒上涨严重连浇困难。此外，其余合金元素含量也较高，尤其是在生产过程中，钢中铝易氧化，硅、铝成分波动大，钢种成分控制困难。同时，在浇注铝含量过高的钢种时，连铸保护渣在结晶器内的使用性能也很容易恶化，铸坯表面质量难以控制经常出现凹陷、横裂、纵裂、结疤等缺陷，导致铸坯判废或修磨量大。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种大方坯中碳高铝钢铸坯的制备方法以解决上述技术问题。
本发明的目的之二在于提供一种由上述制备方法制备而得的大方坯中碳高铝钢铸坯。
本发明的目的之三在于提供一种加工材料包括上述大方坯中碳高铝钢铸坯的零配件。
本申请可这样实现：
第一方面，本申请提供一种大方坯中碳高铝钢铸坯的制备方法，主要包括以下步骤：将铁水入转炉冶炼，随后进行钢包精炼炉精炼、真空循环脱气以及大方坯连铸；
按质量百分数计，大方坯连铸过程中使用的保护渣的化学成分包括：31～36.8％的SiO2、2.5～3.5％的Al2O3、15～17.25％的CaO、3.5～6.5％的MnO、9.05～10.95％的Na2O、14～16％的总C以及12～15％的F；
保护渣的碱度为0.40～0.48，熔点为900～980℃，含水量为0.10～0.35％，粘度为0.35～0.40Pa·S；
大方坯连铸过程中，结晶器冷却水流量为210～220Nm3/h。
在可选的实施方式中，大方坯连铸过程中，二次冷却水的比水量为0.24～0.28L/kg；
其中，二冷区的水量分配比例为：足辊段为29～35％、一区为25～30％、二区为22～26％、三区为15～20％。
在可选的实施方式中，大方坯连铸过程中，结晶器振动频率为65～135次/min，振幅为5～8mm；
和/或，大方坯连铸过程中，结晶器的电磁搅拌参数为650～750A/2.5Hz，末端电磁搅拌参数为600～680A/3.5Hz。
在可选的实施方式中，按质量百分比计，大方坯中碳高铝钢铸坯的熔炼成分包括：0.3～0.5％的C、0.75～1.05％的Al、1.40～1.60％的Cr、0.10～0.30％的Mo、0.25～0.39％的Si、0.35～0.55％的Mn、≤0.02％的P、≤0.02％的S，余量为铁和不可避免的杂质。
在优选的实施方式中，大方坯中碳高铝钢铸坯的化学成分中，Cr的含量为1.51～1.60％，Si的含量为0.25～0.35％，Mn的含量为0.47～0.55％。
在更优的实施方式中，大方坯中碳高铝钢铸坯的化学成分中，Cr的含量为1.51～1.54％，Si的含量为0.28～0.32％，Mn的含量为0.47～0.52％。
在可选的实施方式中，铁水入转炉时，控制铁水中S含量≤0.025wt％，Si含量为0.30～0.80wt％，铁水的温度≥1260℃；控制冶炼终点对应的C含量≥0.08wt％；
出钢时加入碳粉进行预脱氧，出钢过程中加入1.0～2.0kg/t的低碳锰铁、18～24kg/t的低碳铬铁以及2.5～3.0kg/t的铝铁合金。
在可选的实施方式中，钢包精炼炉精炼过程中使用脱氧剂以对精炼渣进行维护，脱氧剂为不含Si的脱氧剂；
钢包精炼炉精炼过程中，前期化渣时的底吹Ar气压力为25～45m3/h，后期维护精炼渣过程中底吹Ar气压力为0～10m3/h。
在可选的实施方式中，真空循环脱气过程是在0～0.266KPa的真空度的条件下处理至少24min，纯脱气时间至少为18min；
真空处理开始3min后加入铝块以调整Al的含量，破真空后喂纯钙线；
连浇炉软吹氩时间≥20min，开浇炉软吹氩时间≥15min。
在可选的实施方式中，连铸过程中，开浇炉的温度≤40℃，连浇炉的温度≤35℃；
浇注过程中，全程无氧保护浇注，中间包使用Al-Ca质覆盖剂代替Mg质覆盖剂；
浇注后，将所得的钢坯进行缓冷或进行加热轧制，若进行缓冷，钢坯入缓冷坑的温度＞600℃，缓冷时间≥48h。
第二方面，本申请提供一种大方坯中碳高铝钢铸坯，经前述实施方式任一项的制备方法制备而得。
第三方面，本申请提供一种零配件，零配件的加工材料包括前述实施方式的大方坯中碳高铝钢铸坯。
在可选的实施方式中，零配件包括螺杆、套筒、缸套、齿轮、高压阀门、镗杆、蜗杆或磨床主轴。
本申请的有益效果包括：
本申请采用的保护渣，碱度设置为0.40～0.48的较低范围，有利于降低粘钢和漏钢风险；其所含的Al2O3的含量较低(2.5～3.5％)，可以降低保护渣的凝固点，改善结晶器润滑；Na2O含量在10％左右(9.05～10.95％)可以降低保护渣的熔融温度和粘度含量；适当的MnO(3.5～6.5％)可抑制钢中Al与保护渣中SiO2反应，减少保护渣使用过程变性结渣条问题。以上保护渣组分设计可有效控制保护渣粘度、改善结晶器润滑、降低坯壳与结晶器之间摩擦助力，从而改善铸坯表面凹陷、横裂、纵裂、结疤等缺陷。
将结晶器冷却水流量控制在210～220Nm3/h，一方面能够确保铸坯得到有效冷却，另一方面能够避免冷却水流量过大造成急冷开裂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
图1为试验例中实施例1对应的水口使用情况图；
图2为试验例中对比例1对应的水口使用情况图；
图3为试验例中实施例1对应的铸坯表面情况图；
图4为试验例中对比例1对应的铸坯表面情况图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本申请提供的大方坯中碳高铝钢铸坯及其制备方法与零配件进行具体说明。
本申请提出一种大方坯中碳高铝钢铸坯的制备方法，主要包括以下步骤：将铁水入转炉冶炼，随后进行钢包精炼炉精炼(即LF精炼)、真空循环脱气(即RH)以及大方坯连铸。
按质量百分比计，上述大方坯中碳高铝钢铸坯的熔炼成分包括：0.3～0.5％的C、0.75～1.05％的Al、1.40～1.60％的Cr、0.10～0.30％的Mo、0.25～0.39％的Si、0.35～0.55％的Mn、≤0.02％的P、≤0.02％的S，余量为铁和不可避免的杂质。
可参考地，C的含量可以为0.3％、0.32％、0.35％、0.38％、0.40％、0.42％、0.45％、0.48％或0.50％等，也可以为0.3～0.5％范围内的其它任意值。
Al的含量可以为0.75％、0.78％、0.80％、0.82％、0.85％、0.88％、0.90％、0.92％、0.95％、0.98％、1.00％或1.05％等，也可以为0.75～1.05％范围内的其它任意值。
Cr的含量可以为1.40％、1.41％、1.42％、1.43％、1.44％、1.45％、1.46％、1.47％、1.48％、1.49％、1.50％、1.51％、1.52％、1.53％、1.54％、1.55％、1.56％、1.57％、1.58％、1.59％或1.60％等，也可以为1.40～1.60％范围内的其它任意值。
Mo的含量可以为0.10％、0.12％、0.15％、0.18％、0.20％、0.22％、0.25％、0.28％或0.30％等，也可以为0.10～0.30％范围内的其它任意值。
Si的含量可以为0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％、0.30％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.36％、0.37％、0.38％或0.39％等，也可以为0.25～0.39％范围内的其它任意值。
Mn的含量可以为0.35％、0.36％、0.37％、0.38％、0.39％、0.40％、0.41％、0.42％、0.43％、0.44％、0.45％、0.46％、0.47％、0.48％、0.49％、0.50％、0.51％、0.52％、0.53％、0.54％或0.55％等，也可以为0.35～0.55％范围内的其它任意值。
在一些优选的实施方式中，上述大方坯中碳高铝钢铸坯的化学成分中，Cr的含量为1.51～1.60％，Si的含量为0.25～0.35％，Mn的含量为0.47～0.55％。在一些更优的实施方式中，Cr的含量为1.51～1.54％，Si的含量为0.28～0.32％，Mn的含量为0.47～0.52％。
制备过程中，为控制冶炼质量，铁水入转炉时，控制铁水中S含量≤0.025wt％，Si含量为0.30～0.80wt％，铁水的温度≥1260℃；控制冶炼终点对应的C含量≥0.08wt％。
采用滑板挡渣，杜绝出钢过程下渣。出钢时加入碳粉进行预脱氧，出钢过程中加入1.0～2.0kg/t的低碳锰铁、18～24kg/t的低碳铬铁以及2.5～3.0kg/t的铝铁合金。对终点C含量＜0.08wt％的情况进行炉内改质处理。
LF精炼过程中使用脱氧剂以对精炼渣进行维护，为确保炉渣流动性良好和渣色变白，脱氧剂按少量多批的方式加入。就本申请而言，脱氧剂为不含Si的脱氧剂。精炼过程中，前期化渣时的底吹Ar气压力例如可设置为25～45m3/h，后期维护精炼渣过程中底吹Ar气压力例如可设置为0～10m3/h。
真空脱气冶炼包括：对钢水进行真空脱气处理，具体可以在0～0.266KPa的真空度的条件下处理至少24min，纯脱气时间至少为18min。真空处理开始3min后加入铝块(冶炼1吨钢添加9.5kg的铝块)以调整Al的含量至成分要求目标，破真空后喂纯钙线(如100米，开浇炉喂入量增加30米)，即软吹镇静前喂钙铁线。连浇炉软吹氩时间例如可≥20min，开浇炉软吹氩时间例如可≥15min。软吹控制以不吹破渣面且渣面略微波动为准，确保钢中的大尺寸夹杂物上浮排除，软吹过程中严禁钢水裸露。
进一步地，连铸是采用大方坯连铸机生产铸坯断面425mm×320mm、280mm×280mm弧形半径R为14m的全弧形连铸机进行。
在该过程中，采用低过热度浇注。可参考地，开浇炉的温度可设置为≤40℃，连浇炉的温度可设置为≤35℃，以增大铸坯细等轴晶区，减少成分偏析。
浇注过程中，全程无氧保护浇注，从中间包烘烤结束后打开吹氩管路以180m3/h的氩气流量对中间包吹氩，大包长水口与钢包下水口之间使用密封圈及吹氩进行保护，中间包使用Al-Ca质覆盖剂代替常规Mg质覆盖剂。
本申请在大方坯连铸过程中，使用特定的中碳高铝专用保护渣。按质量百分数计，所用的保护渣的化学成分包括：31～36.8％的SiO2、2.5～3.5％的Al2O3、15～17.25％的CaO、3.5～6.5％的MnO、9.05～10.95％的Na2O、14～16％的总C(T.C)以及12～15％的F。
可参考地，保护渣中，SiO2的含量示例性但非限定性地可以为31.0％、31.2％、31.5％、31.8％、32.0％、32.2％、32.5％、32.8％、33.0％、33.2％、33.5％、33.8％、34.0％、34.2％、34.5％、34.8％、35.0％、35.2％、35.5％、35.8％、36.0％、36.2％、36.5％或36.8％等，也可以为31～36.8％范围内的其它任意值。
Al2O3的含量示例性但非限定性地可以为2.5％、2.55％、2.6％、2.65％、2.7％、2.75％、2.8％、2.85％、2.9％、2.95％、3.0％、3.05％、3.1％、3.15％、3.2％、3.25％、3.3％、3.35％、3.4％、3.45％或3.5％等，也可以为2.5～3.5％范围内的其它任意值。
CaO的含量示例性但非限定性地可以为15.0％、15.2％、15.5％、15.8％、16.0％、16.2％、16.5％、16.8％、17.0％或17.25％等，也可以为15.0～17.25％范围内的其它任意值。
MnO的含量示例性但非限定性地可以为3.5％、3.8％、4.0％、4.2％、4.5％、4.8％、5.0％、5.2％、5.5％、5.8％、6.0％、6.2％或6.5％等，也可以为3.5～6.5％范围内的其它任意值。
Na2O的含量示例性但非限定性地可以为9.05％、9.1％、9.2％、9.3％、9.4％、9.5％、9.6％、9.7％、9.8％、9.9％、10.0％或10.95％等，也可以为9.05～10.95％范围内的其它任意值。
T.C的含量示例性但非限定性地可以为14.0％、14.2％、14.5％、14.8％、15.0％、15.2％、15.5％、15.8％或16.0％等，也可以为14～16％范围内的其它任意值。
F的含量示例性但非限定性地可以为12.0％、12.2％、12.5％、12.8％、13.0％、13.2％、13.5％、13.8％、14.0％、14.2％、14.5％、14.8％或15.0％等，也可以为12～15％范围内的其它任意值。
在一些优选地实施方式中，上述保护渣的碱度(即CaO与SiO2的质量比)为0.40～0.48，熔点为900～980℃，含水量为0.10～0.35％，粘度为0.35～0.40Pa·S。
可参考地，碱度可以为0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47或0.48等，也可以为0.40～0.48范围内的其它任意值。
熔点可以为900℃、905℃、910℃、915℃、920℃、925℃、930℃、935℃、940℃、945℃、950℃、955℃、960℃、965℃、970℃、975℃或980℃等，也可以为900～980℃范围内的其它任意值。
含水量可以为0.10％、0.12％、0.15％、0.18％、0.20％、0.22％、0.25％、0.28％、0.30％、0.32％或0.35％等，也可以为0.10～0.35％范围内的其它任意值。
粘度可以为0.35Pa·S、0.36Pa·S、0.037Pa·S、0.38Pa·S、0.39Pa·S或0.40Pa·S等，也可以为0.35～0.40Pa·S范围内的其它任意值。
需说明的是，就本申请所提供的保护渣而言，其碱度超过0.48后会增加晶体的析出温度，结晶倾向增大，导致结晶器摩擦助力增大，增加粘钢、漏钢风险。本申请通过将碱度设置为0.40～0.48的较低范围，有利于降低粘钢和漏钢风险。
并且，本申请的保护渣中，Al2O3的含量较低(2.5～3.5％)，可以降低保护渣的凝固点，改善结晶器润滑；Na2O含量在10％左右(9.05～10.95％，优选为9.5～10.5％)可以降低保护渣的熔融温度和粘度含量；适当的MnO(3.5～6.5％)可抑制钢中Al与保护渣中SiO2反应，减少保护渣使用过程变性结渣条问题。以上保护渣组分设计可有效控制保护渣粘度、改善结晶器润滑、降低坯壳与结晶器之间摩擦助力，从而改善铸坯表面凹陷、横裂、纵裂、结疤等缺陷。
大方坯连铸过程中，结晶器冷却水流量为210～220Nm3/h。
可参考地，结晶器冷却水流量可以为210Nm3/h、211Nm3/h、212Nm3/h、213Nm3/h、214Nm3/h、215Nm3/h、216Nm3/h、217Nm3/h、218Nm3/h、219Nm3/h或220Nm3/h等，也可以为210～220Nm3/h范围内的其它任意值。
通过将结晶器冷却水流量控制在上述范围，一方面能够确保铸坯得到有效冷却，另一方面能够避免冷却水流量过大造成急冷开裂。
在一些可选的实施方式中，大方坯连铸过程中，二次冷却水的比水量为0.24～0.28L/kg。上述“比水量”指连铸机二冷区单位时间内消耗的总水量与单位时间内通过二冷区铸坯质量的比值，其可体现连铸二次冷却喷水强度。
二冷区的水量分配比例为：足辊段为29～35％、一区为25～30％、二区为22～26％、三区为15～20％。
其中，足辊段的水量可占二次冷却水的29％、29.5％、30％、30.5％、31％、31.5％、32％、32.5％、33％、33.5％、34％、34.5％或35％等，也可以为29～35％范围内的其它任意值。
一区的水量可占二次冷却水的25％、25.5％、26％、26.5％、27％、27.5％、28％、28.5％、29％、29.5％或30％等，也可以为25～30％范围内的其它任意值。
二区的水量可占二次冷却水的22％、22.5％、23％、23.5％、24％、24.5％、25％、25.5％或26％等，也可以为22～26％范围内的其它任意值。
三区的水量可占二次冷却水的15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％、19.5％或20％等，也可以为15～20％范围内的其它任意值。
承上，本申请通过将二冷水以前强后弱的原则分配，并将每个区的水量设置成特定范围，可配合保护渣以及结晶器冷却水流量共同有效防止铸坯因过强冷却导致表面裂纹。
可参考地，大方坯连铸过程中，结晶器振动频率可以为65～135次/min，如65次/min、70次/min、75次/min、80次/min、85次/min、90次/min、95次/min、100次/min、105次/min、110次/min、115次/min、120次/min、125次/min、130次/min或135次/min等，也可以为65～135次/min范围内的其它任意值。
结晶器振幅可以为5～8mm，如5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm或8mm等，也可以为5～8mm范围内的其它任意值。
需说明的是，若结晶器振动频率或振幅过小，容易导致粘钢，无法脱壳；若结晶器振动频率或振幅过大，容易导致铸坯表面产生裂纹。
进一步地，大方坯连铸过程中，结晶器的电磁搅拌参数可以为650～750A/2.5Hz，如650A/2.5Hz、660A/2.5Hz、670A/2.5Hz、680A/2.5Hz、690A/2.5Hz、700A/2.5Hz、710A/2.5Hz、720A/2.5Hz、730A/2.5Hz、740A/2.5Hz或750A/2.5Hz等，也可以为650～750A/2.5Hz范围内的其它任意值。
末端电磁搅拌参数可以为600～680A/3.5Hz，如600A/3.5Hz、610A/3.5Hz、620A/3.5Hz、630A/3.5Hz、640A/3.5Hz、650A/3.5Hz、66A/3.5Hz、670A/3.5Hz或680A/3.5Hz等，也可以为600～680A/3.5Hz范围内的其它任意值。
上述搅拌参数也有利于防止铸坯表面裂纹产生。
进一步地，浇注后，将连铸坯按预定长度切割完成后的钢坯吊入缓冷坑中进行缓冷或红送轧钢厂进行加热轧制。
其中，进行缓冷时，钢坯入缓冷坑的温度＞600℃，缓冷时间≥48h。
需说明的是，本申请未详细记载和公开的制备过程和工艺条件等，可参照相关的现有技术，在此不做过多赘述。
承上，本申请采用转炉冶炼→LF炉精炼→RH真空→大方坯连铸的工艺生产中碳高铝钢，控制转炉出钢碳含量以及控制钢水氧化性，采用合适合金化顺序减少钢水氧化及合金元素损失，不仅解决了现有技术中成分控制的问题，而且还提高了钢水纯净度。
通过冶炼钢水氧化性控制、RH喂钙线及软吹进行夹杂物变性、连铸开浇中间包吹氩及全程的保护浇注以及中间包使用Al-Ca质覆盖剂，有效改善了钢水的可浇性，减少了浸入式水口氧化物的聚集，避免了水口结瘤，解决了钢水可浇性问题，按本申请的方法，可实现连浇10炉以上，有效的保证了成品质量，大大降低了生产成本。
采用具有良好的传热能力、较低的熔点和粘度的特定保护渣，不仅保证了铸坯在结晶器内的润滑、渣中适当的MnO抑制了钢中Al与保护渣中SiO2的反应，减少了保护渣使用过程变性结渣条问题，有效地改善了铸坯表面凹陷、横裂、纵裂、结疤等缺陷。在此基础上，结合对连铸工装设备及结晶器振动参数的优化、结晶器冷却水量优化和二次冷却水量优化，进一步改善了中碳高铝钢表面缺陷，使表面缺陷率由60％降低至1％以内。
相应地，本申请提供了一种大方坯中碳高铝钢铸坯，其经上述制备方法制备而得。该大方坯中碳高铝钢铸坯具有良好的表面质量。
此外，本申请还提供了一种零配件，其加工材料包括上述大方坯中碳高铝钢铸坯。
可参考地，上述零配件例如可包括螺杆、套筒、缸套、齿轮、高压阀门、镗杆、蜗杆或磨床主轴等。
加工材料包括上述大方坯中碳高铝钢铸坯的零配件具有良好的使用性能，且使用寿命较长。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供的大方坯中碳高铝钢铸坯由某中碳高铝钢制备得到，按质量百分数计，其熔炼成分为：0.38％的C、0.41％的Si、0.36％的Mn、1.49％的Cr、1.05％的Al、0.22％的Mo、P≤0.025％、S≤0.020％、Cu≤0.20％、Ni≤0.15％、As≤0.08％、Pb≤0.15％、Sn≤0.10％，余量为铁和其它不可避免的杂质。
其经以下步骤制备得到：
第一步：控制铁水入炉S≤0.025％、铁水温度≥1260℃、铁水Si在0.30～0.80％范围内，严格控制终点C≥0.08％；采用滑板挡渣，杜绝出钢过程下渣；出钢开始时加入碳粉进行预脱氧，出钢过程依次加入1.5kg/t低碳锰铁和20kg/t低碳铬铁及2.5kg/t铝铁合金化合；对于终点C＜0.08％的情况进行炉内改钢处理。
第二步：LF精炼，确保炉渣流动性良好和渣色变白，过程分少量多批(4批，每批加100kg)加入脱氧剂维护好精炼渣，严禁使用含Si脱氧剂进行维护，处理过程底吹Ar气压力控制要求前期化渣时25～45m3/h，后期维护精炼渣过程0～10m3/h；
第三步：RH真空脱气冶炼，对钢水进行真空脱气处理，在0.266KPa真空度下处理24min，纯脱气时间为18min；在真空处理开始3min后加入铝块1200kg(冶炼1吨钢添加9.5kg的铝块)进行合金化调整钢中Al至成分要求目标，破真空后喂纯钙线，即软吹镇静前喂钙铁线100米(开浇炉喂入量增加30米)，连浇炉软吹氩时间为20min，开浇炉软吹氩时间为15min，软吹控制以不吹破渣面且渣面略微波动为准，确保钢中的大尺寸夹杂物上浮排除，软吹过程中严禁钢水裸露；
第四步：连铸采用大方坯连铸机生产铸坯断面425mm×320mm的弧形半径R为14m的全弧形连铸机。
连铸过程中：
(1)低过热度浇注：开浇炉≤40℃，连浇炉≤35℃；
(2)全程无氧保护浇注，从中间包烘烤结束后打开吹氩管路以180m3/h的氩气流量对中间包吹氩，大包长水口与钢包下水口之间使用密封圈及吹氩进行保护，中间包使用Al-Ca质覆盖剂代替常规Mg质覆盖剂；
(3)采用中碳高铝专用保护渣，该保护渣的碱度R为0.48，熔点为980℃，含水量为0.3％，粘度为0.40Pa.S；
该保护渣的配方组分及其质量百分含量为：36.8％的SiO2、2.5％的Al2O3、17.25％的CaO、4.25％的MnO、10.5％的Na2O、15.6％的T.C、13.1％的F。
(4)连铸工艺参数：
过程结晶器振动参数：振动频率为100次/min，振幅为6mm。
结晶器冷却水流量控制：210Nm3/h。
二次冷却水的比水量：0.27L/kg；二冷各区水量分配比例：足辊：30％、一区28％、二区25％、三区17％。
结晶器电磁搅拌参数710A/2.5Hz，末端电磁搅拌参数600A/3.5Hz。
(5)铸坯管理：连铸坯按预定长度切割完成后将钢坯吊入缓冷坑中进行缓冷，铸坯入坑温度620℃，缓冷时间60h。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：
按质量百分数计，其熔炼成分为：0.33％的C、0.35％的Si、0.53％的Mn、1.57％的Cr、0.79％的Al、0.13％的Mo、P≤0.025％、S≤0.020％、Cu≤0.20％、Ni≤0.15％、As≤0.08％、Pb≤0.15％、Sn≤0.10％，余量为铁和其它不可避免的杂质。其余条件一致。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：
按质量百分数计，其熔炼成分为：0.41％的C、0.28％的Si、0.49％的Mn、1.53％的Cr、0.96％的Al、0.27％的Mo、P≤0.025％、S≤0.020％、Cu≤0.20％、Ni≤0.15％、As≤0.08％、Pb≤0.15％、Sn≤0.10％，余量为铁和其它不可避免的杂质。其余条件一致。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：保护渣的碱度为0.4，熔点为900℃，含水量为0.11％，粘度为0.36Pa·S。其余条件一致。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：保护渣的碱度为0.44，熔点为953℃，含水量为0.27％，粘度为0.38Pa·S。其余条件一致。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于：结晶器冷却水流量为220Nm3/h。其余条件一致。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于：二次冷却水的比水量为0.24L/kg。其余条件一致。
实施例8
本实施例与实施例1的区别在于：二冷区的水量分配比例为：足辊段为32％、一区为25％、二区为23％、三区为20％。其余条件一致。
实施例9
本实施例与实施例1的区别在于：二冷区的水量分配比例为：足辊段为33％、一区为30％、二区为22％、三区为15％。其余条件一致。
实施例10
本实施例与实施例1的区别在于：大方坯连铸过程中，结晶器振动频率为65次/min。其余条件一致。
实施例11
本实施例与实施例1的区别在于：大方坯连铸过程中，结晶器振动频率为135次/min。其余条件一致。
实施例12
本实施例与实施例1的区别在于：大方坯连铸过程中，结晶器振幅为8mm。其余条件一致。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：保护渣的配方组分及其质量百分含量为：36.35％的SiO2、2.1％的Al2O3、17.25％的CaO、6.9％的MnO、8.7％的Na2O、15.6％的T.C、13.1％的F。其余条件相同。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：保护渣的配方组分及其质量百分含量为：35.75％的SiO2、4.3％的Al2O3、17.25％的CaO、2.4％的MnO、11.6％的Na2O、15.6％的T.C、13.1％的F。其余条件相同。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于：保护渣的碱度为0.38(由保护渣的组分调整)，其余条件相同。
对比例4
本对比例与实施例1的区别在于：保护渣的碱度为0.51(由保护渣的组分调整)，其余条件相同。
对比例5
本对比例与实施例1的区别在于：保护渣的熔点为893℃(由保护渣的组分调整)，其余条件相同。
对比例6
本对比例与实施例1的区别在于：保护渣的熔点为995℃(由保护渣的组分调整)，其余条件相同。
对比例7
本对比例与实施例1的区别在于：保护渣的含水量为0.47％，其余条件相同。
对比例8
本对比例与实施例1的区别在于：保护渣的粘度为0.3％(由保护渣的组分调整)，其余条件相同。
对比例9
本对比例与实施例1的区别在于：保护渣的粘度为0.46％(由保护渣的组分调整)，其余条件相同。
对比例10
本对比例与实施例1的区别在于：大方坯连铸过程中，结晶器冷却水流量为200Nm3/h，其余条件相同。
对比例11
本对比例与实施例1的区别在于：大方坯连铸过程中，结晶器冷却水流量为230Nm3/h，其余条件相同。
对比例12
本对比例与实施例1的区别在于：大方坯连铸过程中，二次冷却水的比水量为0.2L/kg，其余条件相同。
对比例13
本对比例与实施例1的区别在于：大方坯连铸过程中，二次冷却水的比水量为0.34L/kg，其余条件相同。
对比例14
本对比例与实施例1的区别在于：二冷区的水量分配比例为：足辊段为25％、一区为33％、二区为21％、三区为21％，其余条件相同。
对比例15
本对比例与实施例1的区别在于：二冷区的水量分配比例为：足辊段为38％、一区为24％、二区为28％、三区为10％，其余条件相同。
对比例16
本对比例与实施例1的区别在于：大方坯连铸过程中，结晶器振动频率为60次/min。其余条件相同。
对比例17
本对比例与实施例1的区别在于：大方坯连铸过程中，结晶器振动频率为140次/min。其余条件相同。
对比例18
本对比例与实施例1的区别在于：大方坯连铸过程中，结晶器的振幅为3mm。其余条件相同。
对比例19
本对比例与实施例1的区别在于：大方坯连铸过程中，结晶器的振幅为10mm。其余条件相同。
试验例
对由实施例1-12以及对比例1-19所得的大方坯中碳高铝钢铸坯进行表面质量检测，采用剥皮后目视检验，其结果如表1所示。
表1检测结果
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由表1中实施例1-12的结果可以看出：本申请提供的制备方法能够有效改善铸坯表面凹陷、横裂、纵裂、结疤等缺陷，并可将表面缺陷率降低至1％以内。
由表1中对比例1-19的结果可以看出：当保护渣的物理性质(无论是碱度、熔点、含水量还是粘度)发生改变、或者当结晶器冷却水流量、二次冷却水的比水量、二冷区的水量分配比例、结晶器振动频率以及结晶器振幅中任意条件发生变化，均会导致铸坯出现不同程度的表面缺陷。
说明本申请通过将具有特定物理性能的保护渣、特定的结晶器冷却水流量、特定的二冷水量以及特定的结晶器振动参数等结合，可有效起到避免铸坯表面出现缺陷的效果。
此外，以实施例1和对比例1的制备过程以及最终的铸坯表面情况进行以下对比：
①、塞棒控制曲线：实施例1对应的塞棒曲线平稳，无上涨，液面波动控制稳定；对比例1对应的塞棒上涨严重，液面波动频繁。
②、水口使用情况：实施例1对应的水口内壁干净，无结瘤物(如图1所示)；对比例1对应的水口内壁夹杂物富集严重、水口结瘤(如图2所示)。
③、铸坯表面情况：实施例1对应的铸坯表面无明显缺陷(如图3所示)；对比例1对应的水铸坯表面存在结疤和纵裂的缺陷(如图4所示)。
综上所述，本申请提供的方案可有效防止中碳高铝钢铸坯产生表面裂纹，所得的铸坯具有良好的表面质量。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大方坯中碳高铝钢铸坯的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：将铁水入转炉冶炼，随后进行钢包精炼炉精炼、真空循环脱气以及大方坯连铸；
按质量百分数计，大方坯连铸过程中使用的保护渣的化学成分包括：31~36.8%的SiO2、2.5~3.5%的Al2O3、15~17.25%的CaO、3.5~6.5%的MnO、9.05~10.95%的Na2O、14~16%的总C以及12~15%的F；
所述保护渣的碱度为0.40~0.48，熔点为900~980℃，含水量为0.10~0.35%，粘度为0.35~0.40Pa·S；
大方坯连铸过程中，结晶器冷却水流量为210~220Nm3/h；
大方坯连铸过程中，二次冷却水的比水量为0.24~0.28L/kg；
其中，二冷区的水量分配比例为：足辊段为29~35%、一区为25~30%、二区为22~26%、三区为15~20%；
大方坯连铸过程中，结晶器振动频率为65~135次/min，振幅为5~8mm；
大方坯连铸过程中，结晶器的电磁搅拌参数为650~750A/2.5Hz，末端电磁搅拌参数为600~680A/3.5Hz；
按质量百分比计，所述大方坯中碳高铝钢铸坯的熔炼成分包括：0.3~0.5%的C、0.75~1.05%的Al、1.40~1.60%的Cr、0.10~0.30%的Mo、0.25~0.39%的Si、0.35~0.55%的Mn、≤0.02%的P、≤0.02%的S，余量为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述大方坯中碳高铝钢铸坯的化学成分中，Cr的含量为1.51~1.60%，Si的含量为0.25~0.35%，Mn的含量为0.47~0.55%。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述大方坯中碳高铝钢铸坯的化学成分中，Cr的含量为1.51~1.54%，Si的含量为0.28~0.32%，Mn的含量为0.47~0.52%。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，铁水入转炉时，控制铁水中S含量≤0.025wt%，Si含量为0.30~0.80wt%，铁水的温度≥1260℃；控制冶炼终点对应的C含量≥0.08wt%；
出钢时加入碳粉进行预脱氧，出钢过程中加入1.0~2.0kg/t的低碳锰铁、18~24kg/t的低碳铬铁以及2.5~3.0kg/t的铝铁合金。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，钢包精炼炉精炼过程中使用脱氧剂以对精炼渣进行维护，所述脱氧剂为不含Si的脱氧剂；
钢包精炼炉精炼过程中，前期化渣时的底吹Ar气压力为25~45m3/h，后期维护精炼渣过程中底吹Ar气压力为0~10m3/h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，真空循环脱气过程是在0~0.266KPa的真空度的条件下处理至少24min，纯脱气时间至少为18min；
真空处理开始3min后加入铝块以调整Al的含量，破真空后喂纯钙线；
连浇炉软吹氩时间≥20min，开浇炉软吹氩时间≥15min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，连铸采用低过热度浇注方式进行，低过热度浇注过程中，开浇炉的温度≤40℃，连浇炉的温度≤35℃；
浇注过程中，全程无氧保护浇注，中间包使用Al-Ca质覆盖剂代替Mg质覆盖剂；
浇注后，将所得的钢坯进行缓冷或进行加热轧制，若进行缓冷，钢坯入缓冷坑的温度＞600℃，缓冷时间≥48h。
8.一种大方坯中碳高铝钢铸坯，其特征在于，经权利要求1-7任一项所述的制备方法制备而得。
9.一种零配件，其特征在于，所述零配件的加工材料包括权利要求8所述的大方坯中碳高铝钢铸坯。
10.根据权利要求9所述的零配件，其特征在于，所述零配件包括螺杆、套筒、缸套、齿轮、高压阀门、镗杆、蜗杆或磨床主轴。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100944407B1 (ko) * | 2009-01-06 | 2010-02-25 | 스톨베르그 앤드 삼일 주식회사 | 고알루미늄강의 연속 주조용 몰드 플럭스 |
| CN102069157A (zh) * | 2009-11-24 | 2011-05-25 | 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 | 一种高铝钢的制备方法 |
| JP2017170494A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドパウダーおよび連続鋳造方法 |
| CN112795834A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-05-14 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种中碳中硅高铝双相钢连铸坯的生产方法 |
| CN113458351A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-01 | 鞍钢股份有限公司 | 一种含MnO的高铝钢保护渣 |
| CN113817968A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-21 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法 |
-
2022
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100944407B1 (ko) * | 2009-01-06 | 2010-02-25 | 스톨베르그 앤드 삼일 주식회사 | 고알루미늄강의 연속 주조용 몰드 플럭스 |
| CN102069157A (zh) * | 2009-11-24 | 2011-05-25 | 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 | 一种高铝钢的制备方法 |
| JP2017170494A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 鋼の連続鋳造用モールドパウダーおよび連続鋳造方法 |
| CN112795834A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-05-14 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种中碳中硅高铝双相钢连铸坯的生产方法 |
| CN113458351A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-01 | 鞍钢股份有限公司 | 一种含MnO的高铝钢保护渣 |
| CN113817968A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-12-21 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 利用高黏度保护渣解决低碳钢铸坯表面夹渣缺陷;赵春宝;陈永艳;徐金岩;王岩;梁冠冬;;宽厚板(02);全文 * |
| 高铝钢连铸保护渣性能的控制;何生平;王谦;曾建华;张敏;谢兵;;钢铁研究学报(12);全文 * |
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