CN116713448A - 一种抑制if钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法 - Google Patents
一种抑制if钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116713448A CN116713448A CN202310982853.9A CN202310982853A CN116713448A CN 116713448 A CN116713448 A CN 116713448A CN 202310982853 A CN202310982853 A CN 202310982853A CN 116713448 A CN116713448 A CN 116713448A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- continuous casting
- molten
- molten steel
- inclusion
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 191
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 191
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims abstract description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 51
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 27
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 24
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 2
- 230000009545 invasion Effects 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 20
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 17
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 15
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910018516 Al—O Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 230000024121 nodulation Effects 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 2
- -1 magnesium aluminate Chemical class 0.000 description 2
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000532 Deoxidized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001275 Niobium-titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 108090000237 interleukin-24 Proteins 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- RJSRQTFBFAJJIL-UHFFFAOYSA-N niobium titanium Chemical compound [Ti].[Nb] RJSRQTFBFAJJIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
-
- 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
本发明涉及一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，步骤为：在连铸工序，将钢包内IF钢钢水经由长水口注入连铸中间包注流区，并控制连铸中间包内钢水过热度在15~45℃范围内，钢水全氧含量10~45ppm；在连铸中间包注流区，利用镁合金对熔融状态的IF钢钢水进行处理，变质IF钢钢水中Al2O3夹杂；在结晶器内，IF钢钢水逐渐由熔融金属状态至凝固状态，并由拉矫机将结晶器内的铸坯连续拉出，控制拉速为0.8~1.6m/min，在铸坯初始凝固过程中，连铸坯近表面非金属夹杂物的聚集行为得以抑制。本发明在钢水凝固之前对于熔融状态的钢水进行处理，解决IF钢连铸板坯近表面非金属夹杂物聚集的难题。
Description
技术领域
本发明属于金属铸造领域，具体涉及到一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法。
背景技术
在现代钢铁工业中，连铸具有节约能源、成材率高等优势，世界上绝大多数商品钢材通过连铸工艺生产。为适应钢材质量要求不断提高的需要，对连铸坯洁净度、表面和内部质量的要求越来越严格。钢中非金属夹杂物，特别是大颗粒非金属夹杂物的存在，对钢材的强度、韧性等机械性能以及钢材表面质量均具有不利影响，尤其对于汽车板用钢、管线钢和轴承钢等精品钢材，大颗粒非金属夹杂物的存在严重制约了成材率和经济效益的提高。结晶器是钢水的初始凝固区域，在结晶器内，非金属相一旦进入钢水，再次去除的机率很低，其易于被凝固坯壳捕获而以夹杂的形式永久存在于钢中。
IF(Interstitial Free)钢，即无间隙原子钢，是指在超低碳氮含量控制的基础上添加铌钛强碳氮化物形成元素，以清除晶格间隙固溶碳氮原子而获得的纯净铁素体组织的钢种，该钢种因具有良好的延展性、深冲性及抗时效性而广泛应用于汽车面板制造。在洁净钢冶炼、织构控制理论与技术进步的推动下，逐步发展形成了一整套复杂的IF钢制备工艺（铁水预处理→转炉冶炼→真空精炼→板坯连铸→加热→热轧→控制冷却→卷取→冷轧→连续退火/热镀锌→平整→精整→性能检验）。
IF钢因为主要用于制造汽车面板，所以对于汽车制造商来说，会要求在汽车构件全自动冲压时，汽车面板的各项性能均一稳定，以保证汽车面板以完全一致的几何形状和表面状态进入后续喷漆与组装产线。对于钢铁企业来说，满足汽车制造商要求，保持汽车面板质量的均一稳定同样是追求的终极目标，这直接决定了汽车面板的成材率及钢铁企业的经济效益。
IF钢质量及其稳定性的控制因素主要在于两个方面：一是表面缺陷，二是深冲性能。对于表面缺陷，IF钢的成分设计特点已经在本质上消除了由碳氮元素固溶所导致的拉伸应变缺陷，再排除设备因素导致的辊印、划伤等缺陷，那么表面缺陷就主要来源于钢中非金属夹杂物，例如暗线等典型冷轧板表面缺陷就来源于非金属夹杂物。
分析认为，IF钢的成分特点在本质上决定了表面缺陷难以消除：一方面，IF钢为铝脱氧钢，脱氧产物Al2O3具有显著的聚合特征，易于形成大颗粒团簇，而大颗粒团簇恰恰是表面缺陷的祸首；另一方面，IF钢为超低碳钢，钢水液相线温度高、表面张力大，在结晶器内可形成显著弯月面进而凝固生成内弯钩状结构(Hook)，而Al2O3易于被该弯钩状结构捕获并聚集生成大颗粒团簇而存在于连铸坯近表面，即Hook为Al2O3聚合提供了便利场所。另外，在弯月面以下区域，柱状晶逐渐生长，大颗粒非金属夹杂物也易于被其捕获而聚集。
为消除近表面夹杂物聚集对表面质量的恶劣影响，IF钢生产厂商不得不采用铸坯表面扒皮技术，这必然要付出生产成本升高的代价。非金属夹杂物聚合决定于自身特性，欲消除或弱化大颗粒夹杂物团簇的产生，根本出路在于：在钢水从熔融状态至凝固状态的过程中，控制脱氧产物属性来降低或消除其聚合倾向。
发明内容
本发明提出一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，其目的是在连铸过程中，在钢水凝固之前对于熔融状态的钢水进行处理，以解决IF钢中大颗粒Al2O3夹杂物在连铸坯近表面易于聚集的问题，即在IF钢连铸工艺过程中变质Al2O3夹杂为细小的镁铝尖晶石夹杂物，使其不易被凝固坯壳捕获，进而减少其在后续轧制过程中突出冷轧板表面而成为缺陷。
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提出一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，步骤为：
S1：在连铸工序，通过连铸大包回转台旋转，将钢包内IF钢钢水经由长水口注入连铸中间包注流区，并控制连铸中间包内钢水过热度在15~45℃范围内，钢水全氧含量10~45ppm；
S2：在连铸中间包注流区，利用镁合金对熔融状态的IF钢钢水进行处理，变质IF钢钢水中Al2O3夹杂，得到粒度细小的夹杂物，IF钢钢水由浇铸区经由浸入式水口流入结晶器；
S3：在结晶器内，IF钢钢水逐渐由熔融金属状态至凝固状态，并由拉矫机将结晶器内的铸坯连续拉出，控制拉速为0.8~1.6m/min，在铸坯初始凝固过程中，连铸坯近表面非金属夹杂物的聚集行为得以抑制。
优选的，在进入步骤S1的连铸工序之前，在RH精炼工序，IF钢钢水脱氧合金化后，从料仓投入粒状镁合金至IF钢钢水中进行处理，变质钢水中Al2O3夹杂，得到粒度细小的夹杂物，然后再进入连铸工序。
进一步的，所述粒状镁合金粒度在30mm~60mm范围内，投入量为控制IF钢钢水中镁含量为0.0030%~0.0080%。
进一步的，步骤S2中镁合金以包芯线形式间隔喂入IF钢钢水，通过喂线速度、喂线间隔时长和喂线时长控制IF钢钢水中镁含量在0.0010%~0.0100%范围内。
进一步的，所述包芯线的铁皮材料采用低碳材料制备，所述低碳材料中碳的质量分数不高于0.2%。
进一步的，所述包芯线线直径8~15mm，包芯线芯重70~450g/m，包芯线线重150~760g/m。
进一步的，所述喂线速度为1~3.5m/s，喂线间隔时长为20~360s，喂线时长为5~30s。
进一步的，所述镁合金以质量百分数计为：Si:20~40%，Al:5~20%，Mg:2~35%，余量为Fe和杂质元素。
进一步的，所述杂质元素包含硫、磷和钙，以质量百分数计为：硫含量小于0.01%，磷含量小于0.02%，钙含量小于0.04%。
进一步的，步骤S3中浸入式水口侵入深度为60~180mm。
本发明针对由非金属夹杂物导致的汽车板表面质量控制的难题，根据连铸板坯近表面Al2O3团簇夹杂的捕获机制，在连铸过程中，IF钢钢水凝固之前处于熔融状态这个阶段，通过限定镁、钢水过热度和钢水全氧含量等技术手段的结合对熔融状态的钢水进行处理，以变质非金属夹杂物。本发明改变了现有连铸工艺过程，利用镁合金变质Al2O3团簇夹杂为Mg-Al-O夹杂，Mg-Al-O夹杂的尺寸细小，可抑制聚合，其在钢中弥散分布，不易被坯壳捕获。
本发明的连铸方法中，变质后的Mg-Al-O夹杂降低了被坯壳捕获的几率，从而减少了大颗粒夹杂物在冷轧过程中露出表面的几率，使得连铸坯近表面大颗粒夹杂数量显著降低，进而降低了冷轧板表面缺陷发生几率，解决了IF钢表面缺陷难以消除的问题，提高了成材率，使得表面清理深度降低，或免清理。
同时，本发明的连铸方法中，由Al2O3絮集导致的浸入式水口结瘤程度也会显著减轻，一方面降低了结瘤产物脱落的发生几率，有利于降低冷轧板表面缺陷发生几率，另一方面有利于连铸顺行，降低拉速波动幅度，有利于抑制结晶器保护渣的卷入，进一步降低了冷轧板表面缺陷发生几率，达到抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的目的。
附图说明
图1为本发明流程图；
图2为原工艺典型非金属夹杂物图片；
图3为本发明连铸方法典型非金属夹杂物图片。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
如图1所示，本发明提出一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，步骤为：
S1：在连铸工序，通过连铸大包回转台旋转，将钢包内IF钢钢水经由长水口注入连铸中间包注流区，并控制连铸中间包内钢水过热度在15~45℃范围内，钢水全氧含量10~45ppm；具体地，需严格控制钢水过热度、全氧含量，具体根据钢成分的不同确定具体的钢水过热度、全氧含量，避免对IF钢钢水洁净度造成影响。
S2：在连铸中间包注流区，利用镁合金对熔融状态的IF钢钢水进行处理，将粉末状态的镁合金以包芯线形式间隔喂入IF钢钢水，通过喂线速度、喂线间隔时长、喂线时长和喂线总长度控制IF钢钢水中镁含量在0.0010%~0.0100%范围内，变质IF钢钢水中Al2O3夹杂，得到粒度细小（粒径小于10μm）的夹杂物，由粒径在10~20μm和大于20μm的夹杂物变质为粒径小于10μm的夹杂物，IF钢钢水由浇铸区经由浸入式水口流入结晶器。
在连铸中间包注流区阶段，将粉末状镁合金以包芯线形式进行备料，得到包芯镁合金线。在IF钢连铸中间包注流区，将包芯镁合金线以间隔的方式喂入IF钢钢水，进而得到含镁合金的IF钢钢水，以进一步提高IF钢钢水中镁含量。通过喂线速度、喂线间隔时长、喂线时长和喂线总长度控制IF钢钢水中镁含量在0.0010%~0.0100%范围内，使IF钢钢水中镁含量在时间上与空间（中间包熔池所包含的空间）上的均匀稳定。镁合金在连铸中间包注流区内及向浇铸区流动过程中逐渐与IF钢钢水混合均匀，并变质IF钢钢水中Al2O3夹杂，得到粒度细小的夹杂物。
上述包芯镁合金线的铁皮材料采用低碳材料制备，所述低碳材料中碳的质量分数不高于0.2%。以合金形式加入镁，能抑制其气化导致的IF钢钢水面裸露及喷溅的发生，防止IF钢钢水二次氧化，保护工作环境。镁合金根据浇铸钢种目标成分范围制备，严格控制磷硫钙等杂质元素含量，避免对IF钢钢水成分造成影响。
S3：在结晶器内，IF钢钢水逐渐由熔融金属状态至凝固状态，并由拉矫机将结晶器内的铸坯连续拉出，控制拉速为0.8~1.6m/min，在铸坯初始凝固过程中，也即坯壳凝固过程中，粒度细小（粒径小于10μm）的夹杂物不易被凝固钩和柱状晶捕获，使得连铸坯近表面非金属夹杂物的聚集行为得以抑制。
在结晶器阶段，IF钢钢水由浇铸区经由浸入式水口流入结晶器逐渐凝固，坯壳凝固过程中，镁合金消除或弱化大颗粒夹杂物团簇，粒度细小的夹杂物不易被凝固钩和柱状晶捕获，使得连铸坯近表面非金属夹杂物的聚集行为得以抑制。镁合金变质Al2O3团簇夹杂为Mg-Al-O夹杂，Mg-Al-O夹杂尺寸细小，可抑制聚合，其细小弥散分布于IF钢钢水中，不易被坯壳捕获。由Al2O3絮集导致的浸入式水口结瘤程度也会显著减轻，一方面降低了结瘤产物脱落的发生几率，有利于降低冷轧板表面缺陷发生几率，另一方面有利于连铸顺行，降低拉速波动幅度，有利于抑制结晶器保护渣的卷入，进一步降低了冷轧板表面缺陷发生几率，近表面非金属夹杂物露出钢板表面的几率也会降低，使得成材率提升。
优选的，为了进一步提高并稳定钢水中镁合金含量，本发明提出第二种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，步骤为：
S1：在RH精炼工序，IF钢钢水脱氧合金化后，从料仓投入粒状镁合金至IF钢钢水中进行处理，变质IF钢钢水中Al2O3夹杂，得到粒度细小（粒径小于10μm）的夹杂物，然后再进入连铸工序。
S2：在连铸工序，通过连铸大包回转台旋转，将钢包内IF钢钢水经由长水口注入连铸中间包注流区，并控制连铸中间包内钢水过热度在15~45℃范围内，钢水全氧含量10~45ppm；
S3：在连铸中间包注流区，利用镁合金对熔融状态的IF钢钢水进行处理，变质IF钢钢水中Al2O3夹杂，得到粒度细小（粒径小于10μm）的夹杂物，IF钢钢水由浇铸区经由浸入式水口流入结晶器；
S4：在结晶器内，IF钢钢水逐渐由熔融金属状态至凝固状态，并由拉矫机将结晶器内的铸坯连续拉出，控制拉速为0.8~1.6m/min，在铸坯初始凝固过程中，也即坯壳凝固过程中，粒度细小的夹杂物不易被凝固钩和柱状晶捕获，使得连铸坯近表面非金属夹杂物的聚集行为得以抑制。
本方法在连铸工序前的RH精炼工序添加粒状镁合金，所述粒状镁合金与包芯线形式的镁合金成分一致，也即在RH精炼工序就添加镁合金变质IF钢钢水中Al2O3夹杂，得到粒度细小的夹杂物。但精炼结束后，镁含量会逐渐降低，为了保持适当的镁含量，在控制钢水过热度和钢水全氧含量的基础上，在连铸工序进一步补喂镁线，控制IF钢钢水达到一定的镁含量，便于发挥镁合金的功能，使尺寸细小的Mg-Al-O夹杂在钢中弥散分布更均匀，不易被坯壳捕获，进而解决了IF钢表面缺陷难以消除的问题，提高了成材率。
实施例1
本实施例依托的钢种为ST16汽车面板用钢，该钢种所采用的冶炼工艺路线为BOF-RH-CC。进行了两个炉次的工业生产，转炉和RH精炼工艺均相同，生产在同一台双流板坯连铸机上进行，基础连铸工艺参数保持一致，具体如表1所示。其中一个炉次选用原工艺，即在RH精炼过程中不投入镁合金，在连铸过程不喂入镁合金线，另一炉次选用本发明所述的连铸工艺，其中在RH精炼工序投入粒状镁合金150Kg，在连铸过程中的喂线工艺参数如表2所示，所采用的镁合金参数如表3所示。
表1 基本连铸工艺参数
表2 本发明喂线工艺参数
表3 镁合金化学成分（质量百分数，%）
具体镁合金的化学成分需根据实际情况进行调整。在连铸中间包注流区和浇铸区分别取样，浇铸后在连铸坯1/4宽、1/4厚位置取钢样，镁含量分析结果如表4所示。从表4中可以看出，采用本发明后，钢中镁含量显著高于原工艺；从镁含量变化来看，随着时间的延长，中间包注流区到浇铸区再到连铸坯，镁含量逐渐降低，这主要是由镁合金逸出及含镁夹杂物上浮去除引起的。
表4 钢中镁含量（质量百分数，%）
浇铸后在连铸坯1/4宽取样，对表皮下1~9mm范围进行夹杂物检测分析，图2和图3分别为原工艺和本发明条件下钢中典型非金属夹杂物图片。在原工艺条件下，夹杂物主要成分为Al2O3，含有少量MgO，而在本发明条件下，夹杂物已变质为镁铝尖晶石，且Mg含量显著高于原工艺，夹杂物变质效果显著。
表5为两种工艺条件下不同粒径夹杂物分布情况对比，具体结果如表5所示。
表5 近表面夹杂物分布对比
从表中可以看出，对于粒径小于10μm的夹杂物，采用本发明后，数密度要显著高于原工艺，体现了良好的夹杂物细化效果。对于粒径在10~20μm和大于20μm范围内的夹杂物，数密度显著低于原工艺，分别降低了76%和89%。冷轧板表面质量跟踪结果显示，由非金属夹杂物导致的表面缺陷由原工艺的62.5%降低至16.3%。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，在连铸过程中的基本连铸工艺参数如表6所示，喂线工艺参数如表7所示，所采用的镁合金参数如表8所示，近表面夹杂物分布情况如表9所示。
表6 基本连铸工艺参数
表7本发明喂线工艺参数
表8镁合金化学成分（质量百分数，%）
表9 近表面夹杂物分布对比
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，在连铸过程中基本连铸工艺参数如表10所示，喂线工艺参数如表11所示，所采用的镁合金参数如表12所示，近表面夹杂物分布情况如表13所示。
表10 基本连铸工艺参数
表11 本发明喂线工艺参数
表12镁合金化学成分（质量百分数，%）
表13 近表面夹杂物分布对比
实施例2-3相对于原工艺，同样能够提高钢中的镁含量、细化夹杂物。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，其特征在于：步骤为：
S1：在连铸工序，通过连铸大包回转台旋转，将钢包内IF钢钢水经由长水口注入连铸中间包注流区，并控制连铸中间包内钢水过热度在15~45℃范围内，钢水全氧含量10~45ppm；
S2：在连铸中间包注流区，利用镁合金对熔融状态的IF钢钢水进行处理，变质IF钢钢水中Al2O3夹杂，得到粒度细小的夹杂物，IF钢钢水由浇铸区经由浸入式水口流入结晶器；
S3：在结晶器内，IF钢钢水逐渐由熔融金属状态至凝固状态，并由拉矫机将结晶器内的铸坯连续拉出，控制拉速为0.8~1.6m/min，在铸坯初始凝固过程中，连铸坯近表面非金属夹杂物的聚集行为得以抑制。
2.根据权利要求1所述的一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，其特征在于：在进入步骤S1的连铸工序之前，在RH精炼工序，IF钢钢水脱氧合金化后，从料仓投入粒状镁合金至IF钢钢水中进行处理，变质钢水中Al2O3夹杂，得到粒度细小的夹杂物，然后再进入连铸工序。
3.根据权利要求2所述的一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，其特征在于：所述粒状镁合金粒度在30mm~60mm范围内，投入量为控制IF钢钢水中镁含量为0.0030%~0.0080%。
4.根据权利要求1所述的一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，其特征在于：步骤S2中镁合金以包芯线形式间隔喂入IF钢钢水，通过喂线速度、喂线间隔时长和喂线时长控制IF钢钢水中镁含量在0.0010%~0.0100%范围内。
5.根据权利要求4所述的一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，其特征在于：所述包芯线的铁皮材料采用低碳材料制备，所述低碳材料中碳的质量分数不高于0.2%。
6.根据权利要求4所述的一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，其特征在于：所述包芯线线直径8~15mm，包芯线芯重70~450g/m，包芯线线重150~760g/m。
7.根据权利要求4所述的一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，其特征在于：所述喂线速度为1~3.5m/s，喂线间隔时长为20~360s，喂线时长为5~30s。
8.根据权利要求1或2所述的一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，其特征在于：所述镁合金以质量百分数计为：Si:20~40%，Al:5~20%，Mg:2~35%，余量为Fe和杂质元素。
9.根据权利要求8所述的一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，其特征在于：所述杂质元素包含硫、磷和钙，以质量百分数计为：硫含量小于0.01%，磷含量小于0.02%，钙含量小于0.04%。
10.根据权利要求1所述的一种抑制IF钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法，其特征在于：步骤S3中浸入式水口侵入深度为60~180mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310982853.9A CN116713448A (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种抑制if钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310982853.9A CN116713448A (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种抑制if钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116713448A true CN116713448A (zh) | 2023-09-08 |
Family
ID=87866409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310982853.9A Pending CN116713448A (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种抑制if钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116713448A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117324608A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-02 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种浸入式水口抗结瘤内衬材料的优选方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102794424A (zh) * | 2012-08-08 | 2012-11-28 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种控制钢中夹杂物的方法 |
| CN104889357A (zh) * | 2014-03-05 | 2015-09-09 | 鞍钢股份有限公司 | 一种减少高强度钢中心偏析和全氧含量的方法 |
| CN110343812A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-18 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种深度去除钢材中夹杂物的方法 |
| CN112122567A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-25 | 东北大学 | 一种结晶器喂不锈钢包芯线提升铸坯凝固质量的方法 |
| CN112296287A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-02-02 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 | 一种高碳钢夹杂物控制方法 |
| CN113957338A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-21 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种含镁45钢及其制备工艺 |
| CN115029508A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-09-09 | 上海大学 | 一种提升if钢镁改质效果的方法 |
-
2023
- 2023-08-07 CN CN202310982853.9A patent/CN116713448A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102794424A (zh) * | 2012-08-08 | 2012-11-28 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种控制钢中夹杂物的方法 |
| CN104889357A (zh) * | 2014-03-05 | 2015-09-09 | 鞍钢股份有限公司 | 一种减少高强度钢中心偏析和全氧含量的方法 |
| CN110343812A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-18 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种深度去除钢材中夹杂物的方法 |
| CN112122567A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-25 | 东北大学 | 一种结晶器喂不锈钢包芯线提升铸坯凝固质量的方法 |
| CN112296287A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-02-02 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 | 一种高碳钢夹杂物控制方法 |
| CN113957338A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-01-21 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种含镁45钢及其制备工艺 |
| WO2023056792A1 (zh) * | 2021-10-09 | 2023-04-13 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种含镁45钢及其制备工艺 |
| CN115029508A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-09-09 | 上海大学 | 一种提升if钢镁改质效果的方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117324608A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-02 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种浸入式水口抗结瘤内衬材料的优选方法 |
| CN117324608B (zh) * | 2023-12-01 | 2024-02-23 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种浸入式水口抗结瘤内衬材料的优选方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2709544C1 (ru) | Неориентированная листовая кремнистая сталь с высокой магнитной индукцией и низкими потерями в железе и способ ее получения | |
| CN112899560B (zh) | 一种高强度齿轮用钢23CrMnMoS及其制造方法 | |
| WO2013051698A1 (ja) | 球状黒鉛鋳鉄の製造方法、および、該球状黒鉛鋳鉄を用いた車両用部品 | |
| CN109402498B (zh) | 一种高温渗碳齿轮钢及其制造方法 | |
| CN108796415B (zh) | 热镀锌锌锅的高铝成分控制方法 | |
| UA80237C2 (en) | Process and device for producing a strip from steel for lightweight structures with high content of manganese | |
| CN114871397A (zh) | 一种高质量冷镦用钢盘条及其制备方法 | |
| CN116713448A (zh) | 一种抑制if钢连铸坯近表面夹杂物聚集的连铸方法 | |
| CN109355460B (zh) | 一种含钛复合合金强化包芯线及其在hrb400e螺纹钢中的应用 | |
| CN112481546B (zh) | 一种特厚塑料模具用钢板p20的生产方法 | |
| CN114932338A (zh) | 一种高钛气体保护焊丝用盘条及其生产工艺 | |
| CN111549271A (zh) | 一种转炉钛微合金化细化晶粒的生产工艺 | |
| CN115055654A (zh) | 高碳钢盘条及其生产方法 | |
| CN112813355B (zh) | 一种减少含钛包晶钢连铸板坯角部裂纹的方法 | |
| CN110592319B (zh) | 一种稀土微合金化钢及控制方法 | |
| CN113862552B (zh) | 一种焊接用钢盘条及其制备方法 | |
| JP2009242912A (ja) | 含Ｔｉ極低炭素鋼の溶製方法および含Ｔｉ極低炭素鋼鋳片の製造方法 | |
| CN111575533A (zh) | 一种锌铝合金圆锭及其制备方法与应用、锌铝合金材料 | |
| JP2017131933A (ja) | 低炭素鋼薄肉鋳片の製造方法および低炭素鋼薄肉鋳片、並びに低炭素鋼薄鋼板の製造方法 | |
| JP2018015794A (ja) | 低炭素鋼薄肉鋳片の製造方法および低炭素鋼薄肉鋳片、並びに低炭素鋼薄鋼板の製造方法 | |
| CN114395736B (zh) | 一种q355b型钢钒微合金化生产方法 | |
| CN114892070A (zh) | 一种含硫齿轮钢及其生产的方法 | |
| JP4303578B2 (ja) | 鋼の連続鋳造鋳片の中心欠陥低減方法 | |
| JP4516923B2 (ja) | アルミキルド鋼の連続鋳造鋼片及びその製造方法 | |
| US4014683A (en) | Method of making Drawing Quality steel |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230908 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |