專利名稱：一種奧氏體耐熱不銹鋼的連鑄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種奧氏體耐熱不銹鋼的連鑄方法。
背景技術(shù)：
0Cr25Ni20耐熱不銹鋼室溫下為單一的奧氏體組織，成分設(shè)計(jì)中高鉻鎳含量決定 了其具有良好的高溫力學(xué)性能，最高可耐高溫達(dá)到115(TC，在鍋爐、電站、工業(yè)爐等高溫行 業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。 該奧氏體耐熱不銹鋼由于其含有25 %的Cr、20 %的Ni，屬高合金純奧氏體不銹
鋼，導(dǎo)致其導(dǎo)熱性較差，其導(dǎo)熱系數(shù)為304的58%， Crl7的47 % ，現(xiàn)有的奧氏體耐熱不銹
鋼在連鑄時(shí)，由于結(jié)晶器冷卻過程中鑄坯心部的熱量不易向表面?zhèn)鬟f，造成鑄坯內(nèi)外溫度
不均或局部過熱，表面產(chǎn)生熱裂紋，在隨后的二冷區(qū)，裂紋不斷加深、加寬，最終導(dǎo)致鑄坯縱
裂。鑄坯縱裂主要集中在頭坯，縱裂長(zhǎng)度大約6 IO米，不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也給
熱連軋生產(chǎn)留下了安全隱患。 技術(shù)內(nèi)容 為了克服現(xiàn)有奧氏體耐熱不銹鋼的連鑄方法的上述不足，本發(fā)明提供一種消除連 鑄坯縱裂的奧氏體耐熱不銹鋼的連鑄方法。 本發(fā)明針對(duì)高鉻鎳純奧氏體不銹鋼0Cr25Ni20導(dǎo)熱性差的鋼種特性以及連鑄生 產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，通過對(duì)結(jié)晶器冷卻水強(qiáng)度、保護(hù)渣的選用、過熱度和拉速等角度出發(fā)，對(duì) 0Cr25Ni20耐熱不銹鋼的連鑄生產(chǎn)工藝進(jìn)行調(diào)整，從而徹底解決了其連鑄板坯縱裂的問題。
本奧氏體耐熱不銹鋼的連鑄方法包括下述依次的步驟
( — )大包開澆 將鋼包中0Cr25Ni20奧氏體不銹鋼的鋼水通過長(zhǎng)水口導(dǎo)入中間包，中間包溫度為 900 IIO(TC，中間包鋼水達(dá)到中間包容量一半時(shí)，在鋼水液面上加入低碳中包覆蓋劑，鋼 水成分的質(zhì)量百分配比為C 0. 030% 0. 080% Si 0. 81% 1. 50% Mn 0. 80% 2. 00%
P《0. 035% S《0. 030% Cr :24. 0% 26. 0% Ni :19. 0% 22. 0% 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。鋼水溫度1450 1550°C。 一般大包內(nèi)的鋼水質(zhì)量
為160 180噸。 (二)中間包開澆 中間包的鋼水通過結(jié)晶器水口導(dǎo)入到結(jié)晶器，結(jié)晶器水口溫度為1100 1200°C， 澆注過程過熱度控制計(jì)算液相線溫度為1405t:，過熱度控制20 35°C，因此澆注時(shí)中間 包的鋼水溫度為1425 1440°C。澆注時(shí)，結(jié)晶器水口插入深度140 170mm，用低碳結(jié)晶器保護(hù)渣。 結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度對(duì)于200X1200 2000 (mm)的結(jié)晶器，寬面冷卻水為4100
4500L/min，窄面冷卻水為410 450L/min。(三)拉坯
等中間包開澆80 120秒后，開始拉坯。拉速不能太高，拉坯速度控制為0. 8
0. 9m/min。(四)切坯將連鑄還切成寬1200 2000mm、厚180 200mm、長(zhǎng)8000 12000mm的板還。
本奧氏體耐熱不銹鋼連鑄方法的工藝過程的機(jī)理如下 過熱度控制鋼水過熱度影響初生坯殼生長(zhǎng)。鋼水過熱度越高，同樣冷卻條件下， 其初生坯殼就越薄。 一般說來，鋼水過熱度每提高l(TC，在結(jié)晶器內(nèi)高溫鋼水流動(dòng)會(huì)使坯 殼減薄約2mm。初生的坯殼薄，在鋼水自重的作用下，坯殼承受的壓力大，易產(chǎn)生裂紋。因 此過熱度控制計(jì)算液相線溫度為1405t:，過熱度控制20 35°C，因此澆注時(shí)中包溫度為 1425 1440°C。 結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度彎月面鑄坯初生坯殼在應(yīng)力作用下(當(dāng)結(jié)晶器與拉坯速度一定 后，主要受熱應(yīng)力影響)產(chǎn)生晶間斷裂，從而在結(jié)晶器內(nèi)萌生裂紋。晶間斷裂是產(chǎn)生表面縱 裂的根源。特別當(dāng)結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度不合適導(dǎo)致的熱應(yīng)力過大時(shí)，表面縱裂指數(shù)上升。另外 需要指出，影響鑄坯縱裂的關(guān)鍵因素不是二冷，而是結(jié)晶器內(nèi)的冷卻強(qiáng)度。如果坯殼出結(jié)晶 器后厚度比較均勻，在二冷水引起的熱應(yīng)力作用下不會(huì)導(dǎo)致鑄坯出現(xiàn)縱裂。因此冷卻強(qiáng)度 不能太高，控制寬面冷卻水為4100 4500L/min，窄面冷卻水為410 450L/min。
拉速控制拉坯速度越高，在同樣冷卻條件下，初生坯殼越薄，也容易產(chǎn)生裂紋。另 外，拉速偏高時(shí)，鑄坯縱裂還與拉坯速度的波動(dòng)量有很大關(guān)系。當(dāng)拉速波動(dòng)小于O. lm/min 時(shí)，對(duì)縱裂基本無影響；當(dāng)拉速波動(dòng)大于O. lm/min時(shí)，隨拉速波動(dòng)量的增大，縱裂指數(shù)直線 上升。因此拉速不能太高，控制拉速為0. 8 0. 9m/min。 結(jié)晶器水口插入深度浸入式水口插入過深，從兩個(gè)側(cè)孔出來的鋼水帶到彎月面 上的熱量不足，使保護(hù)渣不能均勻熔化，導(dǎo)致縱裂。浸入式水口的插人深度過淺，使液面波 動(dòng)大，將阻礙液渣均勻流人結(jié)晶器與坯殼之間的空隙。液渣不能均勻流人空隙，導(dǎo)致坯殼凝 固不均勻，引起表面縱裂。因此控制浸入式水口的插入深度為140 170mm。
本奧氏體耐熱不銹鋼連鑄坯縱裂的控制方法采用成分、溫度合適的0Cr25Ni20鋼 水，通過對(duì)連鑄過程中結(jié)晶器冷卻水強(qiáng)度、過熱度和拉速等控制，避免鑄坯在冷卻過程中內(nèi) 外表面溫差過大或局部過熱而產(chǎn)生熱裂紋缺陷，從而有效解決了 0Cr25Ni20連鑄板坯縱裂 的問題。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明0Cr25Ni20奧氏體耐熱不銹鋼的連鑄方法的具體實(shí)施
方式，但本奧氏體耐熱不銹鋼連鑄方法的具體實(shí)施方式
不局限于下述的實(shí)施例。 實(shí)施例( — )大包開澆 將大包中0Cr25Ni20奧氏體不銹鋼的鋼水倒入溫度1032°C的中間包，中間包使用 低碳中包覆蓋劑XL-20，鋼水成分的質(zhì)量百分配比為C :0. 046% Si :0. 95% Mn :1. 35% P : 0. 025% S :0. 010% Cr :24. 80% Ni :19. 82%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
鋼水溫度1503"，大包鋼水重量172噸。
(二)中間包開澆
中間包將鋼水連續(xù)澆注到200X1500(mm)的結(jié)晶器，結(jié)晶器水口烘烤溫度為 1153t:，澆注過程過熱度控制整個(gè)澆注過程持續(xù)58分鐘，在開澆15、30、40、50分鐘對(duì)中 包進(jìn)行測(cè)溫，溫度分別為1428°C 、 1435°C 、 1436°C 、 1430°C ，過熱度分別為23°C 、30°C 、31°C 、 25°C。 澆注時(shí)，結(jié)晶器水口控制浸入式水口的插入深度為150mm，用進(jìn)口低碳結(jié)晶器保護(hù)
渣sra。 結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度控制寬面冷卻水設(shè)定為4300L/min，基本在4270 4320L/min 波動(dòng)，窄面冷卻水設(shè)定為430L/min，基本在420 440L/min波動(dòng)。
(三)拉還 等中間包開澆100秒后，開始拉坯。連鑄過程采用恒拉速，拉速波動(dòng)范圍在0. 84
0. 86m/min。(四)切坯 將連鑄坯切成寬1200、厚200mm、長(zhǎng)8000的板坯。 本實(shí)施例連鑄的板坯上下表面平整光滑， 縱裂現(xiàn)象，并且熱軋也順利生產(chǎn)，說明 整個(gè)過程控制起到了良好的效果。
權(quán)利要求
一種奧氏體耐熱不銹鋼的連鑄方法，它包括下述依次的步驟(一)大包開澆將鋼包中奧氏體不銹鋼的鋼水通過長(zhǎng)水口導(dǎo)入中間包，中間包溫度為900～1100℃，中間包鋼水達(dá)到中間包容量一半時(shí)，在鋼水液面上加入低碳中包覆蓋劑，鋼水成分的質(zhì)量百分配比為C 0.030％～0.080％ Si 0.80％～1.50％Mn 0.80％～2.00％P≤0.035％S≤0.030％Cr24.0％～26.0％Ni19.0％～22.0％其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)，鋼水溫度1450～1550℃；(二)中間包開澆中間包的鋼水通過結(jié)晶器水口導(dǎo)入到結(jié)晶器，結(jié)晶器水口溫度為1100～1200℃，澆注過程過熱度控制計(jì)算液相線溫度為1405℃，過熱度控制20～35℃，因此澆注時(shí)中間包的鋼水溫度為1425～1440℃；澆注時(shí)，結(jié)晶器水口插入深度140～170mm，用低碳結(jié)晶器保護(hù)渣；結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度對(duì)于200×1200～2000mm的結(jié)晶器，寬面冷卻水為4100～4500L/min，窄面冷卻水為410～450L/min；(三)拉坯等中間包開澆80～120秒后，開始拉坯；拉坯速度控制為0.8～0.9m/min；(四)切坯將連鑄坯切成寬1200～2000mm、厚180～200mm、長(zhǎng)8000～12000mm的板坯。
全文摘要
一種奧氏體耐熱不銹鋼的連鑄方法，它包括下述依次的步驟(一)大包開澆將鋼包中的鋼水導(dǎo)入中間包，中間包鋼水達(dá)到中間包容量一半時(shí)，在鋼水液面上加入低碳中包覆蓋劑，鋼水的成分為C 0.030％～0.080％Si 0.80％～1.50％ Mn 0.80％～2.00％ P≤0.035％ S≤0.030％Cr 24.0％～26.0％ Ni 19.0％～22.0％；(二)中間包開澆中間包鋼水導(dǎo)入到結(jié)晶器，澆注過程過熱度控制寬面冷卻水為4100～4500L/min，窄面冷卻水為410～450L/min；(三)拉坯中間包開澆80～120秒后，開始拉坯；拉坯速度控制為0.8～0.9m/min；(四)切坯將連鑄坯切成板坯。本奧氏體耐熱不銹鋼的連鑄方法鑄的連鑄坯上下表面平整光滑，無縱裂現(xiàn)象。
文檔編號(hào)C22C38/40GK101708537SQ200910227928
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月28日
發(fā)明者張威, 李俊, 李國(guó)平, 范新智, 郭保兵 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司