一種防止微合金化鋼連鑄板坯角部橫裂紋的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及冶金煉鋼板坯連鑄技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種防止微合金化鋼連鑄板坯角 部橫裂紋的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 微合金化鋼是指鋼中加入鈮、釩、鈦等微合金元素的鋼。微合金元素的存在，通過 細化晶粒、固溶強化、析出強化、位錯強化等機理大大提高了鋼材的強韌性指標，從而實現(xiàn) 鋼材的輕量化設(shè)計，符合節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟的要求。近年來微合金化鋼的開發(fā)及應(yīng)用得到 了較快發(fā)展，目前已廣泛應(yīng)用于石油管線、汽車、船舶、工程機械、建筑、橋梁、壓力容器等多 個行業(yè)。
[0003] 但是，正是微合金元素的加入，使得微合金化鋼的高溫力學(xué)性能發(fā)生較大變化，鋼 的第三脆化區(qū)間變寬變深，鋼的裂紋敏感性增加，尤其是連鑄板坯的角部橫裂紋發(fā)生幾率 比其它鋼種大得多。角部橫裂紋在乳制過程中擴展，造成鋼板或鋼卷邊裂缺陷，導(dǎo)致鋼板或 鋼卷的降級，甚至報廢，損失較大，因此，在板坯進入加熱爐之前清理角部橫裂紋是必要的。
[0004] 角部橫裂紋的清理方法一般是將鑄坯角部用火焰切割機切除，用該清理方法有如 下缺點：一是鑄坯倒運及清理增加勞動強度;二是切除鑄坯角部造成連鑄金屬收得率的降 低，成本增加;三是角部橫裂紋如果沒有清理干凈，乳后鋼板或者鋼卷有邊裂，或者清理面 不平整、清理產(chǎn)生的切割渣沒有除凈，乳后鋼板或者鋼卷上有結(jié)痂缺陷；四是鑄坯需要清 理，造成鑄坯在坯庫存放時間增加，半成品庫存增加，投入到產(chǎn)出周期加長，并且打亂了連 鑄與乳鋼之間的生產(chǎn)節(jié)奏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防止微合金化鋼連鑄板坯角部橫裂紋的 方法，該方法應(yīng)用在煉鋼連鑄生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過優(yōu)化二次冷卻水比水量，控制微合金化鋼中Ti 含量及控制連鑄機矯直扇形段的輥縫，防止連鑄板坯角部橫裂紋的產(chǎn)生。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本
【發(fā)明內(nèi)容】
的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
[0007] -種防止微合金化鋼連鑄板坯角部橫裂紋的方法，所述的方法應(yīng)用在鋼包爐冶煉 工藝和連鑄工藝中，其中，微合金化鋼中Ti元素的質(zhì)量含量百分比控制在0.018~0.025%， 連鑄機二次冷卻水的比水量調(diào)整至0.42L/kg。
[0008] 進一步，連鑄機矯直扇形段的輯縫收縮值控制在0.4~0.6mm。
[0009] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果：
[0010] 本發(fā)明主要通過采取工藝手段解決微合金鋼鑄坯的角橫裂問題，通過鋼水微Ti處 理，減少微合金鋼中NbN和VN在晶界析出弱化晶界強度，并從冷卻工序上避開鋼的第三高溫 脆性區(qū)以及減少矯直時鑄坯角部的應(yīng)力應(yīng)變，不需要額外的設(shè)備改造和投入，對是否配備 電磁攪拌沒有嚴格的要求，本發(fā)明投入低，限制少，適用范圍廣。
【具體實施方式】
[0011] 以下具體實施例對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
[0012] 微合金化鋼連鑄冶煉工藝包括轉(zhuǎn)爐冶煉工藝和鋼包爐冶煉工藝；
[0013] 轉(zhuǎn)爐冶煉工藝包括以下步驟：
[0014] 第一步:造渣;合理搭配造渣料種類和數(shù)量，早化渣，化好渣，堿度控制在2.8~3.0 左右。
[0015] 第二步:終點控制；[C] 2 0.06%，終點溫度1620~1680°C;
[0016] 第三步：出鋼擋渣;采用滑板或擋渣棒擋渣，嚴格控制下渣量小于30mm渣厚，鋼包 頂渣料加入量根據(jù)精煉要求確定；
[0017] 第四步:脫氧合金化;脫氧時要先加強脫氧劑，保證沉淀脫氧完全，合金化選用硅 錳鐵，合金加入時間為出鋼1 /5開始加入，出鋼4/5前加完；
[0018] 第五步：吹氬操作；出鋼時開始底吹氬，吹氬4Min后取樣，吹氬時間大于5min，保證 吹氬良好；
[0019] 第六步:吹氬站成分中C、Si、Mn控制接近成品成分中下限，以利于LF精煉合金微調(diào) 操作。
[0020] 鋼包爐冶煉工藝包括以下步驟：
[0021] 1)精煉時間大于30min，微合金鋼中Ti質(zhì)量含量百分比控制在0.018~0.025%，主 要在LF精煉后期通過TiFe或Ti線加入，根據(jù)鐵合金中的Ti含量以及鋼水量，通過計算后加 入需要的TiFe量或喂入需要的Ti線量，加入TiFe或喂入Ti線后，要對鋼水進行氬氣攪拌，使 得鋼水成分、溫度均勻；
[0022] 2)白渣保持時間大于15min;
[0023] 3)軟攪拌時間大于8min;
[0024] 4)三種鋼水冶煉成分控制在表1范圍內(nèi)。
[0025]表1鋼水冶煉成分控制表（％ )
[0027] 微合金化鋼連鑄工藝具體包括以下步驟：
[0028] 1、連鑄結(jié)晶器錐度控制在1.0~1.1 %，結(jié)晶器冷卻水流量，寬面水流量3200L/min ~4500L/min，窄面水流量450_600L/min;
[0029] 2、連鑄中間包鋼水溫度為1522~1542°C;
[0030] 3、連鑄機拉速為0.8m/min~1.5m/min;
[0031] 4、連鑄機二次冷卻水的比水量為0.42L/kg，在滿足連鑄二冷水設(shè)計準則的前提 下，按照0.42L/kg比水量設(shè)置各冷卻區(qū)的水流量，在不同的拉速下各冷卻區(qū)設(shè)定不同的水 流量，使得鑄坯角部表面溫度能夠避開鋼種的第三脆性溫度區(qū)間，從而為解決鑄坯角橫裂 紋提供條件，該控制可以通過建立靜態(tài)配水表調(diào)取使用或通過動態(tài)冷卻模型實現(xiàn)；
[0032] 5、連鑄機矯直扇形段的輥縫收縮值為0.4~0.6_，對于無輥縫遠程調(diào)整功能的矯 直扇形段，在連鑄機離線維修區(qū)域?qū)⒊C直扇形段輥縫收縮值調(diào)整至上述范圍后上線使用， 定期測量在線矯直扇形段輥縫收縮值，超過控制范圍進行調(diào)整，保證輥縫精度;對于具備輥 縫遠程調(diào)整的矯直扇形段，通過扇形段夾緊液壓缸上的位移傳感器檢測矯直扇形段的輥縫 收縮值，通過閉路控制使得該收縮值在上述的控制范圍內(nèi)，對于位移傳感器要定期標定。
[0033]需要說明的是，在連鑄過程中必須做好保護澆注，鋼水從鋼包到中間包的增氮量 要小于5ppm，否則會對防止連鑄板坯角部橫裂紋的效果造成消極影響。
[0034] 實施例1:
[0035] 編號一的微合金鋼鋼水冶煉成分如表2所示，
[0036] 表2編號一的微合金鋼鋼水冶煉成分控制表（％ )
[0038] 該種微合金鋼鋼水冶煉連鑄工藝參數(shù)如下：
[0039] 鑄坯斷面規(guī)格:厚度210mmX寬度1250mm;
[0040] 連鑄機拉速:1.3m/min;
[0041 ] 結(jié)晶器冷卻水流量:寬面水流量3400L/min，窄面水流量500L/min;
[0042]連鑄結(jié)晶器錐度：1.0%;
[0043] 連鑄機二次冷卻水的比水量:0.42L/kg，各冷卻區(qū)二冷水流量如表3所示，
[0044] 表3各冷卻區(qū)二冷水流量(L/min)
[0046] Ti 含量：0.022%;
[0047] 連鑄機矯直扇形段包括:7號段和8號段，7號段收縮量為0.52mm，8號段收縮量為 0.47mm〇
[0048] 經(jīng)過上述連鑄工藝生產(chǎn)出來連鑄坯沒有出現(xiàn)角橫裂。
[0049] 實施例2:
[0050]編號3的微合金鋼鋼水冶煉成分如表4所不，
[0051 ]表4編號3的微合金鋼鋼水冶煉成分控制表（％ )
[0053] 該種微合金鋼鋼水冶煉連鑄工藝參數(shù)如下：
[0054] 鑄坯斷面規(guī)格:厚度230mmX寬度1530mm;
[0055] 連鑄機拉速:0.95m/min;
[0056] 結(jié)晶器冷卻水流量:寬面水流量3400L/min，窄面水流量560L/min;
[0057] 連鑄結(jié)晶器錐度：1.0%;
[0058] 連鑄機二次冷卻水的比水量:0.42L/kg，各冷卻區(qū)二冷水流量如表5所示，
[0059] 表5各冷卻區(qū)二冷水流量(L/min)
[0061] Ti 含量：0.019%;
[0062]連鑄機矯直扇形段包括:7號段和8號段，7號段收縮量為0.44mm，8號段收縮量為 0.56mm〇
[0063] 經(jīng)過上述連鑄工藝生產(chǎn)出來連鑄坯沒有出現(xiàn)角橫裂。
[0064] 綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種防止微合金化鋼連鑄板坯角部橫裂紋的方法，其特征在于:所述的方法應(yīng)用在 鋼包爐冶煉工藝和連鑄工藝中，其中，微合金化鋼中Ti元素的質(zhì)量含量百分比控制在0.018 ~0.025%，連鑄機二次冷卻水的比水量調(diào)整至0.42L/kg。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止微合金化鋼連鑄板坯角部橫裂紋的方法，其特征在 于:所述的連鑄機矯直扇形段的輥縫收縮值控制在〇. 4~0.6mm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及冶金煉鋼板坯連鑄技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種防止微合金化鋼連鑄板坯角部橫裂紋的方法。所述的方法應(yīng)用在鋼包爐冶煉工藝和連鑄工藝中，其中，微合金化鋼中Ti元素的質(zhì)量含量百分比控制在0.018～0.025%，連鑄機二次冷卻水的比水量調(diào)整至0.42L/kg。本發(fā)明主要通過采取工藝手段解決微合金鋼鑄坯的角橫裂問題，通過鋼水微Ti處理，減少微合金鋼中NbN和VN在晶界析出弱化晶界強度，并從冷卻工序上避開鋼的第三高溫脆性區(qū)以及減少矯直時鑄坯角部的應(yīng)力應(yīng)變，不需要額外的設(shè)備改造和投入，對是否配備電磁攪拌沒有嚴格的要求，本發(fā)明投入低，限制少，適用范圍廣。
【IPC分類】B22D11/22, C22C38/14
【公開號】CN105478703
【申請?zhí)枴緾N201510928837
【發(fā)明人】厚健龍, 李勇, 韋弦, 毛盡華, 程官江, 王三忠, 黃重, 郭永謙, 高新軍, 袁世堂, 李文丁, 李志廣, 孫拓, 陳叢虎, 向華, 裴鳳娟, 宋立偉, 王向松, 徐剛, 肖華, 王愛忠, 朱衛(wèi)軍
【申請人】安陽鋼鐵股份有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月11日