CN115090844B - 一种减轻耐候钢铜脆裂纹的浇铸方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减轻耐候钢铜脆裂纹的浇铸方法，在铸机浇铸时通过改善保护浇铸避免钢水浇铸时增氮，使用二冷水动态配水，优化铸机浇铸工艺参数，从而避免铸坯加热轧制后的“铜脆”裂纹，获得表面质量优良的钢板。

Description

一种减轻耐候钢铜脆裂纹的浇铸方法
技术领域
本发明涉及一种减轻耐候钢铜脆裂纹的浇铸方法。
背景技术
耐腐蚀钢是指通过添加Cu、Cr、Ni、Ti等耐腐蚀合金元素，使其在大气中或其它介质中具有良好的耐腐蚀性能的合金钢，耐腐蚀钢的耐腐蚀性能是普通碳素钢的2～8倍，并且使用时间越长，耐腐蚀作用越明显。耐腐蚀钢除具有良好的耐腐蚀性外，还具有优良的力学、焊接等使用性能。耐腐蚀钢因其良好的耐腐蚀性能，在国内外广泛应用于集装箱、桥梁、铁路车辆、汽车、锅炉、烟草、电力、建筑和海洋等工程行业。
为提高耐腐蚀性，钢种除C、Si、Mn、P、S五大元素外，需加入一定量的Cu、Cr、Ni等耐腐蚀性元素，Cu对提高钢板的耐蚀性有利，因Cu能起到活化阴极的作用，促使钢阳极发生钝化，因而减缓腐蚀，同时Cu可以在钢表面形成一层富铜层，在钢的表面腐蚀层与铜的富集层之间形成紧密的氧化铜中间层，形成致密、完整的双层结构的锈层阻碍腐蚀结构进一步腐蚀内部。
含铜钢在加热过程中，由于选择性氧化，板坯表面的铁先于铜氧化，从而造成铜元素富集，超出铁对铜的溶解能力时，铜元素在铁磷与钢材的界面上析出，后续除磷时难以去除而保留在钢材中，达到一定程度时导致钢材的铜脆现象。由于铜是低熔点元素，且极易在晶界偏聚，从而形成微裂纹。铸坯表面裂纹必须经过火焰清理，严重时甚至直接报废，严重影响了经济效益。
申请号为201511002243.X的中国专利公开了一种345MPa级抗震耐火耐候钢及其制备方法，该文献通过优化钢材设计成分，减少贵金属的应用，降低生产成本，节约贵金属资源，同时减少钢材在钢结构施工过程中耐火、耐候涂料的用量，减化施工工序，缩短施工周期，提高建筑的抗震性能。但该文献对于如何防止铜脆造成的裂纹并未述及。
申请号为201410032546.5的中国专利公开了一种转炉高磷出钢冶炼耐候钢的方法，该文献通过减少转炉辅料消耗，提高转炉终点磷含量，减少磷铁消耗，降低转炉终渣TFe含量，减少转炉吹炼过程铁损的脱磷转炉高磷出钢冶炼耐候钢的方法。同样该文献对于如何避免铜脆裂纹没有述及。
发明内容
本发明的目的是提供一种减轻耐候钢铜脆裂纹的浇铸方法，在铸机浇铸时通过改善保护浇铸避免钢水浇铸时增氮，使用二冷水动态配水，优化铸机浇铸工艺参数，从而避免铸坯加热轧制后的“铜脆”裂纹，获得表面质量优良的钢板。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种减轻耐候钢铜脆裂纹的浇铸方法，包括：
(1)结晶器宽侧水量4300L/min,窄侧水量370L/min，结晶器水温35-38℃；
(2)浇铸耐候钢时采用弱冷，二冷水温保证在25～28℃；
(3)钢水过热度采用偏高过热度，达到20～33℃；
(4)二次冷却采用动态配水；当钢水过热度在20～28℃时，按照下表中1#水表执行，在29～33℃时，二次冷却水量自动加水5％，即按照下表中3#水表执行；如果钢水过热度低于20℃，二次冷却水量自动减水5％，即按照下表中2#水表执行：
(5)结晶器保护渣采用低碳高锰低合金保护渣，要求粘度在1.0～1.2Pa.s,熔点1100-1150℃之间；
(6)浇铸之前检查扇形段弧度及开口度，要求弧度误差≤0.3mm，开口度误差≤1mm；
(7)浇铸时做好保护浇铸，安装钢包下水口吹氩装置，所述吹氩装置使钢包下水口周围保持氩气氛围，避免空气中氧氮吸入钢水，RH到铸机增氮<10ppm。
进一步的，扇形段无堵塞喷嘴，，扇形段无漏水现象。
进一步的，所述耐候钢的化学成分及质量百分比如下：
C:0.06％～0.09％,Si:0.2％～0.45％,Mn:1.2％～1.45％,P:≤0.015％,S:≤0.005％,Cu:0.25％～0.45％,Cr:0.4％～0.6％,Nb:0.025％～0.05％,Alt:0.017％～0.030％,Als:0.017％～0.027％,Ca:0.0008％～0.0025％,其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，所述耐候钢的浇铸断面为2000×250mm。
进一步的，所述耐候钢的拉速设定为1.0m/min。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明克服了“铜脆”裂纹，采取针对性技术措施，制得的铸坯表面质量好，轧制成钢板后因“铜脆”裂纹降级比例由10％下降到0.2％左右，显著提升了产品经济效益和市场占有率。
具体实施方式
为了使本发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述。
表1是实施例1～4的化学成分：
表1实施例1～4的化学成分(按质量百分比)
成分 钢种 C Si Mn P S Alt Als Ca Cu Cr Nb Ni
实施例1 Q355NHC 0.07 0.42 1.38 0.01 0.005 0.022 0.019 0.0008 0.35 0.55 0.025 0.2
实施例2 Q345qDNH 0.07 0.22 1.28 0.012 0.002 0.021 0.018 0.001 0.27 0.42 0.028 0.35
实施例3 Q370qENH 0.08 0.28 1.32 0.011 0.002 0.024 0.021 0.0017 0.36 0.55 0.045 0.35
实施例4 Q500qDNH 0.09 0.3 1.45 0.015 0.004 0.03 0.027 0.0023 0.04 0.58 0.048 0.39
开浇前检查扇形段情况，扇形段无漏水情况，如有堵塞喷嘴，必须更换。
浇铸断面为2000×250mm，拉速设定为1.0m/min。
浇铸之前检查扇形段弧度及开口度，要求弧度误差≤0.3mm，开口度误差≤1mm。
浇铸时做好保护浇铸，安装钢包下水口吹氩装置，所述吹氩装置使钢包下水口周围保持氩气氛围，避免空气中氧氮吸入钢水，实施例RH含氮量和铸机结晶器含氮量如表2。
浇铸时使用斯多伯格616A-S3型保护渣，此保护渣粘度1.05Pa.s，熔点1119℃，适合低碳高锰低合金钢使用。
表2RH到铸机增氮情况
表3是实施例1～4浇铸时参数运用情况：
表3实施例1～4浇铸参数
二冷水区水表执行情况如下表4所示：
表4
按照本发明生产的耐候钢，实施例1～4制得的铸坯轧制成钢板后表面质量良好，无“铜脆”现象造成的裂纹。
由此可见，在生产耐候钢时，在铸机采取措施，制得表面质量良好的铸坯，是获得表面质量优良的钢板的保证。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种减轻耐候钢铜脆裂纹的浇铸方法，其特征在于，包括：
(1)结晶器宽侧水量4300L/min,窄侧水量370L/min，结晶器水温35-38℃；
(2)浇铸耐候钢时采用弱冷，二冷水温保证在25～28℃；
(3)钢水过热度采用偏高过热度，达到20～33℃；
(4)二次冷却采用动态配水；当钢水过热度在20～28℃时，按照下表中1#水表执行，在29～33℃时，二次冷却水量自动加水5％，即按照下表中3#水表执行；如果钢水过热度低于20℃，二次冷却水量自动减水5％，即按照下表中2#水表执行：
二冷水区 基础水量 水系数 1#水表 2#水表 3#水表 1区 109 2 218 207 229 2区 70 1 70 66 73 3区 149 2 298 283 313 4区 149 2 298 283 313 5区 110 1.9 209 198 219 6区 105 1.9 199 189 209 7区 93 1.9 176 167 184 8区 84 1.9 159 151 167 9区 94 1.8 169 160 177 10区 73 1.9 138 131 145 11区 152 1.5 228 216 239 12区 93 1.5 139 132 146 13区 126 1.4 176 167 185 14区 63 1.2 75 71 78 15区 60 1.2 72 68 75 16区 0 0 0 0 0 17区 0 0 0 0 0 18区 0 0 0 0 0 比水量 0.66 0.64 0.7
(5)结晶器保护渣采用低碳高锰低合金保护渣，要求粘度在1.0～1.2Pa.s,熔点1100-1150℃之间；
(6)浇铸之前检查扇形段弧度及开口度，要求弧度误差≤0.3mm，开口度误差≤1mm；
(7)浇铸时做好保护浇铸，安装钢包下水口吹氩装置，所述吹氩装置使钢包下水口周围保持氩气氛围，避免空气中氧氮吸入钢水，RH到铸机增氮<10ppm。
2.根据权利要求1所述的减轻耐候钢铜脆裂纹的浇铸方法，其特征在于，扇形段无堵塞喷嘴，，扇形段无漏水现象。
3.根据权利要求1所述的减轻耐候钢铜脆裂纹的浇铸方法，其特征在于，所述耐候钢的化学成分及质量百分比如下：C:0.06％～0.09％,Si:0.2％～0.45％,Mn:1.2％～1.45％,P:≤0.015％,S:≤0.005％,Cu:0.25％～0.45％,Cr:0.4％～0.6％,Nb:0.025％～0.05％,Alt:0.017％～0.030％,Als:0.017％～0.027％,Ca:0.0008％～0.0025％,其余为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的减轻耐候钢铜脆裂纹的浇铸方法，其特征在于，所述耐候钢的浇铸断面为2000×250mm。
5.根据权利要求1所述的减轻耐候钢铜脆裂纹的浇铸方法，其特征在于，所述耐候钢的拉速设定为1.0m/min。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102021494A (zh) * 2009-09-23 2011-04-20 宝山钢铁股份有限公司 一种耐候厚钢板及其制造方法
CN103695801A (zh) * 2013-12-20 2014-04-02 宝山钢铁股份有限公司 一种高韧性、高耐候钢及其制造方法
WO2021052314A1 (zh) * 2019-09-19 2021-03-25 宝山钢铁股份有限公司 耐火耐候钢板/带及其制造方法
CN114054738A (zh) * 2021-10-11 2022-02-18 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种避免钢板延迟裂纹的nm500耐磨钢浇注方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102021494A (zh) * 2009-09-23 2011-04-20 宝山钢铁股份有限公司 一种耐候厚钢板及其制造方法
CN103695801A (zh) * 2013-12-20 2014-04-02 宝山钢铁股份有限公司 一种高韧性、高耐候钢及其制造方法
WO2021052314A1 (zh) * 2019-09-19 2021-03-25 宝山钢铁股份有限公司 耐火耐候钢板/带及其制造方法
CN114054738A (zh) * 2021-10-11 2022-02-18 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种避免钢板延迟裂纹的nm500耐磨钢浇注方法

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