本發(fā)明涉及一種400系不銹鋼的連鑄方法，屬于連鑄工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
400系不銹鋼為典型的馬氏體不銹鋼。馬氏體不銹鋼隨著鋼中碳含量的增加，強度、硬度有所提高，而塑性和韌性下降，因其耐磨性能良好，被廣泛地用于餐具制造行業(yè)。其中20Cr13，30Cr13和4Cr13是馬氏體不銹鋼中用量較大較具代表性的YB/153-1999幾個牌號。不少廠家對這種不銹鋼進行了連鑄生產(chǎn)，并目成功地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。
但是，該類鋼種在連鑄過程中易存在如下問題：
1)鑄坯表而易產(chǎn)生凹坑缺陷，隨著微裂紋而產(chǎn)生較深的凹坑，最深達14mm，而且通過現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)這種缺陷往往是發(fā)生在馬氏體鋼上；
2)鑄坯在冷卻過程中由于相變而引起裂紋；
3)易產(chǎn)生縮孔、中心疏松，等軸晶率低。
40Cr10Si2Mo為典型馬氏體Cr-Si系耐熱氣閥鋼。由于其合金含量高、鋼水粘度大、導(dǎo)熱性差、凝固結(jié)構(gòu)具有較發(fā)達的粗大柱狀晶帶，連鑄生產(chǎn)過程中易出現(xiàn)鑄坯表面凹陷、中心疏松和縮孔、等軸晶率低等質(zhì)量問題。
發(fā)明名稱為“一種奧氏體不銹鋼連鑄的參數(shù)設(shè)定方法及其連鑄方法”的中國專利申請CN201310075296.9涉及一種奧氏體不銹鋼連鑄的參數(shù)設(shè)定方法及其連鑄方法。主要參數(shù)是：Ⅰ結(jié)晶器錐度為1.2％-1.3％；Ⅱ結(jié)晶器窄面冷卻水量為360L/min-390L/min；Ⅲ結(jié)晶器側(cè)導(dǎo)距結(jié)晶器的位置分別為1.0±0.1mm、1.25±0.1mm及1.50±0.1mm；Ⅳ二次冷卻區(qū)彎曲段窄面的冷卻水量為380-400L/min。該文獻公開的連鑄方法的步驟：Ⅰ結(jié)晶器中間包的鋼水澆入結(jié)晶器，結(jié)晶器錐度為1.2％-1.3％；結(jié)晶器窄面冷卻水量較?。唤Y(jié)晶器三個側(cè)導(dǎo)距結(jié)晶器的位置分別為1.0±0.1mm、1.25±0.1mm以及1.50±0.1mm；Ⅱ二次冷卻區(qū)鋼水澆注到二次冷卻區(qū)時，彎曲段窄面的冷卻水量為380-400L/min；Ⅲ切割機切割。文獻記載采用該方法可以減少不銹鋼冷板1％的切邊量，提高了不銹鋼生產(chǎn)效率，降低了不銹鋼生產(chǎn)成本。
發(fā)明名稱為“鐵素體不銹鋼連鑄方法”的中國專利申請CN201410778115.3公開了一種能很好的控制鑄坯寬度的鐵素體不銹鋼連鑄方法，包括如下步驟：鑄造準備、鋼水準備、開澆、鋼水中間包注入、鋼水模具注入、鑄造進行、鑄坯扇形段通過、鑄坯切割和鑄坯噴碼，其中在鑄造準備時,確定模具收縮系數(shù)，在第六步鑄造進行時的精煉冶煉過程中，計算每一包鋼水Ni當量,并與鋼水目標Ni當量作差值，采集影響該鋼種鑄坯寬度參數(shù)的速度樣本數(shù)據(jù)，該速度樣本數(shù)據(jù)包括鑄造速度和鑄坯寬度，通過標準化處理，確定鑄造速度變化對鑄坯寬度影響因子。文獻記載該發(fā)明的優(yōu)點是：采用上述方法后，SF410L不銹鋼在連續(xù)鑄造時，寬度適中率(+10～-5mm控制)從30％～40％提高到75％～85％，寬度適中率有較明顯的提高。
發(fā)明名稱為“一種高合金不銹鋼連鑄開澆工藝方法”的中國專利申請CN201310570475.X，其公開的高合金不銹鋼的化學成分是：C≤0.020；Si≤1.00；Mn≤2.00；P≤0.045；S≤0.035；Cr為19.00～23.00；Mo為4.00～5.00；N≤0.100；Ni為23.00～28.00；Cu為1.00～2.00；余量為鐵及不可避免的雜質(zhì)；包括(1)堵引錠操作；(2)鋼水出苗控制；(3)結(jié)晶器冷卻；(4)鋼水過熱度控制。該發(fā)明解決了高合金不銹鋼開澆時因為連接部位開裂、坯殼薄弱處開裂的漏鋼問題，減少了生產(chǎn)事故的發(fā)生，提高了生產(chǎn)效率，極大降低了生產(chǎn)成本。
從現(xiàn)有技術(shù)來看，還沒有采用中間包低過熱度澆注能夠提高400系不銹鋼的等軸晶率和鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的相關(guān)報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種400系不銹鋼的連鑄方法。通過該控制方法能有效地提高小方坯生產(chǎn)的400系不銹鋼鑄坯等軸晶率和鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。從而改善后續(xù)軋材內(nèi)部質(zhì)量。
本發(fā)明的技術(shù)方案：在連鑄生產(chǎn)400系不銹鋼過程中，注意控制中間包鋼水過熱度在20℃～30℃之間。
具體工藝如下：
(1)在連鑄生產(chǎn)400系不銹鋼過程中從鋼水開澆，鋼包到中間包、中間包到結(jié)晶器全程加保護套管保護澆注；
(2)穩(wěn)定控制鑄機拉速在0.70m/min～0.85m/min之間；
(3)控制連鑄過程中間包鋼水過熱度控制在20℃～30℃之間；
(4)結(jié)晶器冷卻水量122-130m3/h，二冷比水量為0.26-0.34kg/t鋼，結(jié)晶器電攪參數(shù)為140-260A、5Hz，末端電磁攪拌參數(shù)400-500A、6-14Hz；
(5)鑄坯在矯直區(qū)域表面溫度控制在800℃～900℃。
本發(fā)明的一個實施方案中，采用連鑄機進行鑄造，斷面尺寸200mm×200mm，采用管式整體結(jié)晶器，結(jié)晶器錐度0.95±0.05％/m。若銅管錐度≤0.70％/m，或內(nèi)表面有裂紋、劃痕＞1.0mm等因素時，更換銅管。
本發(fā)明的另一個實施方案中，上述(4)中，一區(qū)水量占40～43％，冷卻強度20-22L/min；二區(qū)水量占32～36％，冷卻強度21-23L/min；三區(qū)水量占21～28％，冷卻強度10-13L/min。保持鑄坯在矯直區(qū)域表面溫度控制在800℃～900℃，以保證良好鑄坯表面質(zhì)量。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
具體實施方式
本發(fā)明主要是通過穩(wěn)定鑄機拉速、采用中間包低過熱度澆注、二冷目標溫度控制、凝固末端電磁攪拌控制等技術(shù)措施綜合運用來提高小方坯生產(chǎn)的不銹鋼鑄坯等軸晶率和鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。下面結(jié)合具體實施方式和具體實施例對本發(fā)明進一步說明。
以下實施例連鑄生產(chǎn)斷面尺寸為200mm×200mm的小方坯，具體工藝如下：
(1)在連鑄生產(chǎn)400系不銹鋼過程中從鋼水開澆，鋼包到中間包、中間包到結(jié)晶器全程加保護套管保護澆注；
(2)穩(wěn)定控制鑄機拉速在0.70m/min～0.85m/min之間；
(3)控制連鑄過程中間包鋼水過熱度控制在20℃～30℃之間；
(4)結(jié)晶器冷卻水量122-130m3/h，二冷比水量為0.26-0.34kg/t鋼，結(jié)晶器電攪參數(shù)為140-260A、5Hz，末端電磁攪拌參數(shù)400-500A、6-14Hz；
(5)鑄坯在矯直區(qū)域表面溫度控制在800℃～900℃。
實施例1
該實施例是采用常規(guī)連鑄方法，鋼種2Cr13。連鑄生產(chǎn)斷面尺寸為200mm×200mm的小方坯，鑄機拉速為0.85m/min，并保持拉速穩(wěn)定不變，中間包鋼水過熱度為28℃，結(jié)晶器冷卻水量126m3/h，澆注過程二冷比水量為0.26kg/t鋼，結(jié)晶器電攪參數(shù)為160A、5Hz，末端電磁攪拌參數(shù)500A、10Hz，鑄坯在矯直區(qū)域表面溫度860℃。
澆注完畢后，對小方坯鑄坯內(nèi)部質(zhì)量進行低倍檢驗，檢查結(jié)果表明，中心疏松≤1.5級的達標率為100％，中心縮孔≤2.0級的達標率100％，等軸晶率(徑向)為51.3％。
對比實例1
該實施例是采用常規(guī)連鑄方法，鋼種2Cr13。連鑄生產(chǎn)斷面尺寸為200mm×200mm的小方坯，鑄機拉速為0.75m/min，并保持拉速穩(wěn)定不變，中間包鋼水過熱度為40℃。澆注過程二冷比水量為0.30kg/t鋼，結(jié)晶器電攪參數(shù)為120A、5Hz，末端電磁攪拌參數(shù)360A、8Hz。
澆注完畢后，對小方坯鑄坯內(nèi)部質(zhì)量進行低倍檢驗，檢查結(jié)果表明，中心疏松≤1.5級的達標率為85％，中心縮孔≤2.0級的達標率80％，等軸晶率(徑向)為28.3％。
本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過多次試驗發(fā)現(xiàn)，對于本發(fā)明實施例連鑄生產(chǎn)斷面尺寸為200mm×200mm的小方坯，只要過程中從鋼水開澆，鋼包到中間包、中間包到結(jié)晶器全程加保護套管保護澆注；穩(wěn)定控制鑄機拉速在0.70m/min～0.85m/min之間；控制連鑄過程中間包鋼水過熱度控制在20℃～30℃之間；結(jié)晶器冷卻水量122-130m3/h，二冷比水量為0.26-0.34kg/t鋼，結(jié)晶器電攪參數(shù)為140-260A、5Hz，末端電磁攪拌參數(shù)400-500A、6-14Hz；鑄坯在矯直區(qū)域表面溫度控制在800℃～900℃。都得到類似的結(jié)論，中心疏松≤1.5級的達標率均為100％，中心縮孔≤2.0級的達標率均100％。