控制网碳及带状组织的方法技术

本发明专利技术提供控制网碳及带状组织的方法，包括：检测铸坯中心区域的密度是否达到第一设定范围，所述第一设定范围根据钢种和铸坯的均匀性确定；如果达到第一设定范围，进入加热炉内加热，根据检测的铸坯中心区域的密度设定加热炉的加热时间；如果未达到第一设定范围，判断铸坯中心固相率0.6以后的位置是否存在压下辊；如果存在压下辊，增加所述压下辊的压下量；如果不存在压下辊，在铸坯中心固相率0.6以后的位置增加压下辊。上述方法提高保证终材组织的均匀性，保证产品性能，并且能显著降低现有工艺的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
控制网碳及带状组织的方法
本专利技术涉及钢铁冶金
，更为具体地，涉及控制网碳及带状组织的方法。
技术介绍
网碳和带状组织的存在会影响终材产品的使用性能，比如对于轴承，使用过程中受多种应力作用，主要是交变应力，对力学性能均匀性要求较高，而碳化物的存在使轴承力学性能不均匀，从而影响使用寿命；比如网碳级别对帘线钢拉拔性能有较大影响，容易引起帘线钢生产过程频繁断丝。网碳和带状组织的存在同区域内的元素偏析有关，很难消除，但可以通过工艺降低和控制等级。从连铸、加热炉加热和控轧控冷工艺都对终材网碳和带状组织有一定的抑制作用。现有连铸工艺技术，比如低拉速浇注、末端电搅、轻压下等，都能改善铸坯的中心缩孔、疏松和偏析，但对改善终材碳化物网碳和带状组织的级别效果并不明显；控轧控冷工艺对网碳会有显著影响，却并不能显著降低级别；长时间的加热炉内保温时间(轧钢高温扩散时间)能显著降低终材网碳和带状组织等级。现有工艺条件下，要降低甚至消除网碳和带状组织需要大大延长加热炉内的加热保温时间，使得元素能充分扩散，像轴承钢,连铸采用传统工艺路线，需要约30个小时的高温保温时间才能有效降低网碳和带状组织的级别，将终材碳化物网碳级别控制在1.5级左右，可是加热保温时间长会造成过烧、晶粒粗化、脱碳层过厚等缺陷，同时加热时间长对加热炉内气氛控制也带来难度，严重增加生产成本。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一套能作为工艺标准的控制网碳和带状组织方法，提高保证终材组织的均匀性，保证产品性能，并且能显著降低现有工艺的生产成本。根据本专利技术的一个方面，提供一种控制网碳及带状组织的方法，包括：检测铸坯中心区域的密度是否达到第一设定范围，所述第一设定范围根据钢种和铸坯的均匀性确定；如果达到第一设定范围，进入加热炉内加热，根据检测的铸坯中心区域的密度设定加热炉的加热时间；如果未达到第一设定范围，判断铸坯中心固相率0.6以后的位置是否存在压下辊；如果存在压下辊，增加所述压下辊的压下量；如果不存在压下辊，在铸坯中心固相率0.6以后的位置增加压下辊，或者通过调整连铸工艺匹配凝固进程和已有压下辊的位置关系，达到在铸坯中心固相率0.6以后的位置存在压下辊的条件。根据本专利技术的另一个方面，提供一种控制网碳及带状组织的方法，包括：检测铸坯中心区域的密度和铸坯1/4处的密度；根据下式(1)获得铸坯的单位质量的疏松体积其中，Vρ为单位质量的疏松体积，ρcent为铸坯中心区域的密度，ρquar为铸坯1/4位置处的密度；判断所述铸坯的单位质量的疏松体积是否在第二设定范围内，所述第二设定范围根据铸坯均匀性确定；如果在第二设定范围内，进入加热炉内加热，根据检测的单位质量的疏松体积设定加热炉的加热时间；如果不在第二设定范围内，判断铸坯中心固相率0.6以后的位置是否存在压下辊；如果存在压下辊，增加所述压下辊的压下量；如果不存在压下辊，在铸坯中心固相率0.6以后的位置增加压下辊，或者通过调整连铸工艺匹配凝固进程和已有压下辊的位置关系，达到在铸坯中心固相率0.6以后的位置存在压下辊的条件。本专利技术所述控制网碳及带状组织的方法具有以下有益效果：(1)采用在连铸过程增加铸坯中心区域的密度或/和单位质量的疏松体积，后期配合加热炉内加热，来达到控制网碳及带状组织，能显著降低甚至消除网碳和带状组织级别，改善现有工艺过分依赖轧钢高温保温时间的工艺缺陷。(2)在显著降低甚至消除网碳和带状组织级别条件下，显著降低现有生产工艺中加热炉内的加热时间，降低甚至消除因加热带来的过烧、晶粒粗化、脱碳层过厚等缺陷。(3)可以用较小断面铸坯生产满足要求的终材产品，降低轧制比，不用开坯的两火成材工艺，大大降低生产成本。(4)减少加热炉内的加热时间，有利于实现品种钢的热轧热送，降低损耗，降低生产成本。附图说明通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本专利技术的更全面理解，本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1是本专利技术所述控制网碳及带状组织的方法的一个实施例的流程示意图；图2是本专利技术控制网碳及带状组织的方法的另一个实施例的流程示意图；图3是本专利技术不同工艺条件下铸坯不同位置处的密度变化趋势的示意图；图4a是单位质量的疏松体积为1.4*10-6m3/kg，高温保温时间为6小时的GCr15的碳化物带状金相组织；图4b是单位质量的疏松体积为1.4*10-6m3/kg，高温保温时间为20小时的碳化物带状金相组织；图4c是单位质量的疏松体积为0.8*10-6m3/kg，高温保温时间为10小时的GCr15的碳化物带状金相组织；图5a是密度为7730kg/m3，高温保温时间为2.5小时的82B的碳化物带状金相组织；图5b是密度为7730kg/m3，高温保温时间为8小时的82B的碳化物带状金相组织；图5c是密度为7780kg/m3，高温保温时间为4小时的82B的碳化物带状金相组织。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。以下将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细描述。铸坯的均质性及其终材组织的均质性要求是连铸及后续技术发展的终极目标，均质性有很多评价指标，比如连铸坯的疏松、缩孔程度、偏析的均匀性、组织的均匀性、终材金相组织均匀性等，致密度的概念和现有均质性的评价指标都能建立联系，比如：铸坯越致密，显然疏松和缩孔程度降低，而偏析和铸坯凝固过程的疏松程度密切相关。同时致密度可以贯穿从连铸到终材整个生产过程，而并非只是评价某阶段的工艺效果。因此，可以将致密度作为均质性的综合唯一评价指标。用致密度作为均质性的评价指标，更大的优势是能实现定量化，从而建立科学精确的工艺标准。利用精确的评价密度的测量方法，形成评价致密度的两个指标，分别是以铸坯中心区域的密度来评价、另一种是用单位质量的疏松体积来评价。以下将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细描述。图1是本专利技术所述控制网碳及带状组织的方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：步骤S1，检测铸坯中心区域的密度(简称中心密度，以铸坯中心为中心的设定范围的区域)是否达到第一设定范围，所述第一设定范围根据钢种和铸坯的均匀性确定；如果达到第一设定范围，在步骤S2中，进入加热炉内加热，根据检测的铸坯中心区域的密度设定加热炉的加热时间，制定加热炉内加热工艺；如果未达到第一设定范围，在步骤S3中，判断铸坯中心固相率0.6以后的位置是否存在压下辊；如果存在压下辊，在步骤S4中，增加所述压下辊的压下量；如果不存在压下辊，在步骤S5中，在铸坯中心固相率0.6以后的位置增加压下辊，或者通过调整连铸工艺匹配凝固进程和已有压下辊的位置关系，达到在铸坯中心固相率0.6以后的位置存在压下辊的条件。用传统评级的方式评价铸坯内部缩孔、疏松缺陷，缺乏精确的评价方法，而且在低倍试样腐蚀过程中，存在着试样加工、腐蚀程度等等人为因素，结果统计往往不可靠，很难标准化。为了评价压下效果，采用密度测量法进行测定，就是利用铸坯横断面上疏松分布程度不同，带来的密度上的差异进行对比。在铸坯中心部位因存在着缩孔、疏松等缺陷，导致该部位密度最低；而在铸坯1/4位置处，因完全处于柱状晶区，缺陷最少，密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制网碳及带状组织的方法，其特征在于，包括：检测铸坯中心区域的密度是否达到第一设定范围，所述第一设定范围根据钢种和铸坯的均匀性确定；如果达到第一设定范围，进入加热炉内加热，根据检测的铸坯中心区域的密度设定加热炉的加热时间；如果未达到第一设定范围，判断铸坯中心固相率0.6以后的位置是否存在压下辊；如果存在压下辊，增加所述压下辊的压下量；如果不存在压下辊，在铸坯中心固相率0.6以后的位置增加压下辊，或者通过调整连铸工艺匹配凝固进程和已有压下辊的位置关系，达到在铸坯中心固相率0.6以后的位置存在压下辊的条件。

【技术特征摘要】
1.一种控制网碳及带状组织的方法，其特征在于，包括：检测铸坯中心区域的密度是否达到第一设定范围，所述第一设定范围根据钢种和铸坯的均匀性确定；如果达到第一设定范围，进入加热炉内加热，根据检测的铸坯中心区域的密度设定加热炉的加热时间；如果未达到第一设定范围，判断铸坯中心固相率0.6以后的位置是否存在压下辊；如果存在压下辊，增加所述压下辊的压下量；如果不存在压下辊，在铸坯中心固相率0.6以后的位置增加压下辊，或者通过调整连铸工艺匹配凝固进程和已有压下辊的位置关系，达到在铸坯中心固相率0.6以后的位置存在压下辊的条件。2.一种控制网碳及带状组织的方法，其特征在于，包括：检测铸坯中心区域的密度和铸坯1/4处的密度；根据下式(1)获得铸坯的单位质量的疏松体积其中，Vρ为单位质量的疏松体积，ρcent为铸坯中心区域的密度，ρquar为铸坯1/4位置处的密度；判断所述铸坯的单位质量的疏松体积是否在第二设定范围内，所述第二设定范围根据铸坯均匀性确定；如果在第二设定范围内，进入加热炉内加热，根据检测的单位质量的疏松体积设定加热炉的加热时间；如果不在第二设定范围内，判断铸坯中心固相率0.6以后的位置是否存在压下辊；如果存在压下辊，增加所述压下辊的压下量；如果不存在压下辊，在铸坯中心固相率0.6以后的位置增加压下辊，或者通过调整连铸工艺匹配凝固进程和已有压下辊的位置关系，达到在铸坯中心固相率0.6以后的位置存在压下辊的条件。3.根据权利要求1或2所述的控制网碳及带状组织的方法，其特征在于，不同钢种的所述第一设定范围或第二设定范围不同，确定方法包括：通过达到网碳及带状组织等级要求的铸坯中心区域的密度或铸坯的单位质量的疏松体积的多次实验确定至少一个钢种的第一设定范围或第二设定范围；根据下式(2)-(5)确定其他钢种的第一设定范围或第二设定范围ρbJ＝(79.6％Fe)+(78.3％Cr)+(85.4％Ni)+(76.9％Mn)+(60.2％Mo)+(47.1％Si)-0.5(TbJ-298K)(2)ρOJ＝(79.6％Fe)+(78.3％Cr)+(85.4％Ni)+(76.9％Mn)+(60.2％Mo)+(47.1％Si)-0.5(TOJ-298K)(3)其中，ρbJ为经过公式(2)获得的标准钢种的密度，ρOJ为经过公式(3)获得的其他钢种的密度，ρbS为经过多次实验得到的标准钢种的密度，对应于所述一个钢种的第一设定范围的最小值，ρOS与ρbS对应的其他钢种的密度的实验值，对应于所述其他钢种的第一设定范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱亮，韩占光，高文星，谢长川，周干水，裴国良，
申请(专利权)人：中冶连铸技术工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42