CN117683966A - 一种利用稀土Ce元素改善280×380mm断面轴承钢连铸坯内部质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用稀土Ce元素改善280×380mm断面轴承钢连铸坯内部质量的方法，工艺路线为KR铁水预处理‑顶底复吹转炉‑LF精炼‑VD真空脱气‑CCM280×380mm断面连铸机；其中：LF离位钢水温度1620℃≥T≥1635℃；炉渣碱度R≥6.0、炉渣TFe≤1.0％；进入VD工序后，进行抽真空操作；深真空时间≥15分钟；破空后进行喂丝操作，喂丝结束后加入加入30％含量Ce铁合金；稀土合金加入后，开始精炼软吹工艺，后软吹时间≥15分钟；软吹结束后上钢浇注。本发明利用稀土Ce在钢中细化凝固组织晶粒的作业用，并选择合适的工艺，减少铸坯树状晶区比例，提升铸坯等轴晶比例，提升连铸坯内部质量。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种利用稀土Ce元素改善280×380mm断面轴承钢连铸坯内部质量的方法。
背景技术
随着连铸坯断面尺寸增宽加厚，宽厚板坯及大方坯等大断面连铸坯内部冷却条件随凝固时间延长而显著恶化，其主要表现为柱状晶愈加发达，富含溶质元素钢液宏观传输距离増长，传统轻压下工艺因变形量较小，无法有效渗透至铸坯心部区域，难以有效改善铸坯中心偏析及缩孔、疏松等内部质量缺陷。此外，随着大断面连铸坯坯壳厚度大幅增加，电磁搅拌过程中集肤效应愈发强烈，大幅影响该工艺对大断面连铸坯内部质量缺陷的调控效果。受上述因素影响，大断面连铸坯内中心偏析、缩孔、疏松等内部质量问题愈加凸显，严重影响了后继终轧产品的质量与合格率。
20世纪70年代，日本首次在收缩辊缝基础上研发了凝固末端机械轻压下技术，通过挤压连铸坯凝固末端，促使富含溶质偏析元素钢液向上游排出，从而有效改善铸坯中心偏析缺陷，同时补充铸坯凝固收缩，改善中心疏松缺陷，随着连铸坯断面尺寸增宽加厚，传统的轻压下工艺己无法有效改善宽厚板坯及大方坯等大断面连铸坯愈加严重的中心偏析及缩孔、疏松内部质量缺陷。鉴于此，在轻压下工艺基础上进一步发展出凝固末端重压下技术。
虽然从连铸设备工艺上不断进行优化，改善铸坯内部质量，但在大方坯等大断面连铸坯生产过程中，随钢液凝固过程树状晶与等轴晶生长比例不均导致的铸坯内部质量低倍检测评级降低依然存在。
因此，针对大方坯连铸坯内部质量评级低的生产现状，需要提出一种进一步改善连铸坯内部质量的方法，在不改变设备生产工艺参数的同时，有效提升连铸坯内部质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用稀土Ce元素改善280×380mm断面轴承钢连铸坯内部质量的方法，利用稀土Ce在钢中细化凝固组织晶粒的作业用，并选择合适的工艺，减少铸坯树状晶区比例，提升铸坯等轴晶比例，有效提升连铸坯内部质量。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种利用稀土Ce元素改善280×380mm断面轴承钢连铸坯内部质量的方法，选取工艺路线为KR铁水预处理-顶底复吹转炉-LF精炼-VD真空脱气-CCM280×380mm断面连铸机；使用稀土合金为30％Ce铁合金，加入方式为VD工位投掷合金加入，加入工艺选取LF精炼+VD真空脱气后加入稀土元素；其中：LF离位钢水温度保证1620℃≥T≥1635℃；炉渣碱度(CaO/SiO2)R≥6.0、炉渣TFe≤1.0％；进入VD工序后，进行抽真空操作；深真空时间≥15分钟；破空后进行喂丝操作，喂丝结束后加入加入30％含量Ce铁合金，加入量控制0.2-0.25kg/t；稀土合金加入后，开始精炼软吹工艺，软吹时氩气流量控制0.028-0.032Nm3/t·min，后软吹时间≥15分钟；软吹结束后上钢浇注。
进一步的，进入VD真空脱气前，不进行铝元素调整，不进行精炼钙处理工艺，保证脱氧效果。
进一步的，真空度≤0.10Kpa。
进一步的，真空度≤0.06Kpa。
进一步的，软吹时氩气流量控制0.03Nm3/t·min。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
通过本发明的方法在280×380mm断面大方坯生产稀土轴承钢，连铸坯检验结果明显改善。其中中心疏松、缩孔两项检验评级结果改善明显。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为使用专利方法前280×380mm断面铸坯热酸照片；
图2为使用专利方法后280×380mm断面铸坯热酸照片(如第一幅图所示，中心疏松显现明显改善；如第二幅图等晶轴区明显增加，对改善铸态组织有明显作用)；
图3为使用专利方法前、后铸坯内部质量对比照片。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
一种利用稀土Ce元素改善280×380mm断面轴承钢连铸坯内部质量的方法，选取工艺路线为KR铁水预处理-顶底复吹转炉-LF精炼-VD真空脱气-CCM280×380mm断面连铸机。使用稀土合金为30％Ce铁合金，加入方式为VD工位投掷合金加入，加入工艺选取LF精炼+VD真空脱气后加入稀土元素。LF离位钢水温度保证1620℃≥T≥1635℃之间，进入VD真空脱气前，不进行铝元素调整，不进行精炼钙处理工艺，保证脱氧效果。炉渣碱度(CaO/SiO2)R≥6.0、炉渣TFe≤1.0％；进度VD工序后，进行抽真空操作，真空度真空度≤0.10Kpa，目标值≤0.06Kpa；深真空时间≥15分钟。破空后进行喂丝操作，喂丝结束后加入加入30％含量Ce铁合金，加入量控制0.2-0.25kg/t。稀土合金加入后，开始精炼软吹工艺。软吹时氩气流量控制0.03Nm3/t·min，后软吹时间≥15分钟。软吹结束后上钢浇注。
在280×380mm断面大方坯生产稀土轴承钢，连铸坯检验结果明显改善。其中中心疏松、缩孔两项检验评级结果改善明显。如下表1所示：
表1
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)
1.一种利用稀土Ce元素改善280×380mm断面轴承钢连铸坯内部质量的方法，其特征在于，选取工艺路线为KR铁水预处理-顶底复吹转炉-LF精炼-VD真空脱气-CCM280×380mm断面连铸机；使用稀土合金为30％Ce铁合金，加入方式为VD工位投掷合金加入，加入工艺选取LF精炼+VD真空脱气后加入稀土元素；其中：LF离位钢水温度保证1620℃≥T≥1635℃；炉渣碱度(CaO/SiO2)R≥6.0、炉渣TFe≤1.0％；进入VD工序后，进行抽真空操作；深真空时间≥15分钟；破空后进行喂丝操作，喂丝结束后加入加入30％含量Ce铁合金，加入量控制0.2-0.25kg/t；稀土合金加入后，开始精炼软吹工艺，软吹时氩气流量控制0.028-0.032Nm3/t·min，后软吹时间≥15分钟；软吹结束后上钢浇注。
2.根据权利要求1所述的利用稀土Ce元素改善280×380mm断面轴承钢连铸坯内部质量的方法，其特征在于，进入VD真空脱气前，不进行铝元素调整，不进行精炼钙处理工艺，保证脱氧效果。
3.根据权利要求1所述的利用稀土Ce元素改善280×380mm断面轴承钢连铸坯内部质量的方法，其特征在于，抽真空操作要求：真空度≤0.10Kpa。
4.根据权利要求3所述的利用稀土Ce元素改善280×380mm断面轴承钢连铸坯内部质量的方法，其特征在于，真空度≤0.06Kpa。
5.根据权利要求1所述的利用稀土Ce元素改善280×380mm断面轴承钢连铸坯内部质量的方法，其特征在于，软吹时氩气流量控制0.03Nm3/t·min。
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