一种生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺，包括如下步骤：（1）在线烘烤‑（2）开浇过程‑（3）连铸过程采取全程保护浇注‑（4）结晶器内钢液表面铺设的保护渣的主要成分‑（5）浇钢过程；本发明专利技术针对在浇铸宽厚断面管线钢时结晶器流场偏流卷渣及铸坯轧后钢板探伤合格率低等技术问题，克服现有技术的缺点，提供的生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺，通过调整中间包上、下水口结构及保护渣粘度，减少结晶器内“卷渣”现象的发生，提高铸坯洁净度，进而提高轧后钢板探伤合格率及夹杂物评级合格率。

【技术实现步骤摘要】
一种生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺
本专利技术属于冶金
，涉及一种连铸工艺，具体地说是一种生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺。
技术介绍
中俄天然气东线管道（简称中俄东线）是中俄共同建设的长距离大输量天然气管道，对提升我国清洁能源供应量，优化能源结构，实现节能减排，改善大气环境，治理空气雾霾，提高人民生活质量，实现社会经济可持续发展，具有积极而深远的影响，该管道因铺设地处我国东北地区，年最低气温最低至-45℃，所以对管材低温韧性要求很高，规格及钢级为25.7/30.8mm×OD1422mmX80M，使用钢板25.7×4365mm/30.8mm×4350mm×12150mmX80M在管线钢发展上属于里程碑式的产品。为满足管线钢钢板轧制压缩比要求，需使用260/320mm×2770mm管线钢铸坯进行轧制，该规格铸坯在连铸生产时生产难度较大，原连铸生产工艺使用中间包上水口结构为直筒型，下水口结构为双侧孔型，在浇铸宽厚铸坯时，钢液通过上、下水口通道进入结晶器后，易形成结晶器流场“偏流”，导致保护渣液渣分布不均匀，极易出现卷渣现象，液渣被卷入钢液后不易上浮去除，被初生坯壳捕获，形成靠近铸坯表面的的夹杂缺陷，造成宽厚断面管线钢铸坯轧后钢板探伤合格率低及夹杂物评级合格率低的问题。结晶器内钢液的流场不仅对结晶器内钢渣界面行为产生重要影响，而且对其内的凝固传热影响很大，结晶器内的钢液流动状态的好坏直接影响着铸坯内部质量和表面质量；因此，克服上述缺陷研发一种利用宽厚板坯连铸机生产260/320mm×2770mm规格管线钢连铸坯的生产的工艺及适用的连铸中间包上、下水口成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对在浇铸宽厚断面管线钢时结晶器流场偏流卷渣及铸坯轧后钢板探伤合格率低等技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺，通过调整中间包上、下水口结构及保护渣粘度，减少结晶器内“卷渣”现象的发生，提高铸坯洁净度，进而提高轧后钢板探伤合格率及夹杂物评级合格率。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺，包括如下具体步骤：（1）在线烘烤中间包上水口内嵌在中间包底部，中间包下方安装多孔中间包下水口，在铸机开始浇铸前，对中间包及多孔下水口进行在线烘烤，烘烤时间≥120min，当中间包温度≥1100℃且小于1250℃，同时中间包下水口温度≥1000℃且小于1200℃则达到开浇条件，其中：中间包上水口包括上水口上配合位、上水口本体、上水口过钢通道及上水口板间配合位，上水口本体为中空结构设有内腔，上水口配合位设置于上水口本体的上端，上水口过钢通道设置于上水口本体的内腔中，上水口板间配合位设置于上水口本体的底端；多孔中间包下水口包括下水口板间配合位、下水口本体、渣线及吐出孔，下水口本体为中空结构设有内腔，下水口本体的上端设有下水口板间配合位，下水口本体中部的外壁上设有渣线，吐出孔包上吐出孔、下吐出孔及底部吐出孔，下水口本体下端的两侧分别对称设置有上吐出孔及下吐出孔，下水口本体的底部于垂直方向上设置有底部吐出孔；（2）开浇过程铸坯开浇前向中间包内充入氩气，充气时间维持在5min以上，开浇准备时，按常规浇铸方法布置铁屑及弹簧冷料的同时，在结晶器中心位置的弹簧上方水平放置一块钢板，调整中间包的水口时，水口底部靠近钢板；（3）连铸过程采取全程保护浇注钢包到中间包采用长水口氩封保护浇注，中间包到结晶器采用中间包上、下水口配合保护浇注，中间包钢水采用碱性覆盖剂覆盖保护；（4）结晶器内钢液表面铺设的保护渣的主要成分按质量百分比为：CaO：32-38%，SiO2：28-31%，Al2O3：3-6%，0%〈Fe2O3≤3%，H2O≤0.5%，全C：2.5-6.5%，Na2O：5-9%，F-：5-9%，以上各组分之和为100%；（5）浇钢过程保持钢液面波动控制在±3mm以内，结晶器窄面附近液渣层控制在8-12mm。本专利技术进一步限定的技术方案是：进一步的，前述生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺中，上水口过钢通道内壁呈阶梯渐变式结构。技术效果，本专利技术中将原工艺使用的直筒型通道的中间包上水口改为呈阶梯渐变式结构通道中间包上水口，可稳定中间包至结晶器通道内的钢液流股流动。前述生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺中，步骤（1）开浇条件的测量具体为：利用中间包钢水连续测温系统测量中间包内部温度，利用接触式测温仪检测中间包下水口外壁温度。前述生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺中，步骤（1）在线烘烤时烘烤时间为150min，中间包内部温度为1200℃，中间包下水口温度为1100℃。前述生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺中，上吐出孔及下吐出孔以一定角度向下倾斜形成倾斜角α，倾斜角α为5-30°。前述生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺中，步骤（3）中碱性覆盖剂的主要成分按质量百分比为：CaO：≥45%，SiO2：≤12%，Al2O3：30-38%，Fe2O3≤1.2%，H2O≤0.5%，固C：＜1.0%，F-：＜0.5%，以上各组分之和为100%。前述生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺中，生产的铸坯尺寸：厚度为260mm或320mm，宽度为1600-2800mm。前述生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺中，步骤（4）铺设的保护渣的二元碱度：1.03-1.36，粘度：1.3-1.6poise。本专利技术的有益效果是：技术效果，本专利技术步骤（2）在开浇过程中，在结晶器中心位置的弹簧上方水平一块钢板由于多孔中间包下水口底部有一个垂直的底部吐出孔，开浇时钢液会直接冲击引锭头，在结晶器中心位置的弹簧上方放置一块钢板，并确保钢板水平放置，调整水口时，水口底部靠近钢板，防止底部冲击喷溅。本专利技术将上水口过钢通道内壁呈阶梯渐变式结构，同时将原工艺使用的双侧孔浸入式水口优化为多孔中间包下水口，即在水口两侧各增加一个一定向下倾角角度的吐出孔，在水口底部增加了垂直方向的吐出孔，钢液流股从侧吐出孔流出后，两道流股相互作用，可活跃结晶器内上部流场，促进保护渣熔化，提供足够厚度的液渣，底部吐出孔流出的垂直流股，抑制结晶流场左右两侧钢液偏向另一侧流动，即流股偏流现象，减少卷渣现象发生，提高管线钢铸坯洁净度，进而提高轧后钢板探伤合格率及夹杂物评级合格比率，减少轧钢非计划量，提高合同兑现率；对比原工艺，探伤合格率为由91.10%提高至98.12%，1.5级夹杂物评级合格比率由85.27%提高至97.17%。附图说明图1为本专利技术实施例中中间包上水口子的剖视图；图2为本专利技术实施例中多孔中间包下水口的剖视图；其中：1-上水口上配合位，2-上水口本体，3-上水口过钢通道，4-上水口板间配合位，5-下水口板间配合位，6-下水口本体，7-渣线，8-上吐出孔，9-下吐出孔，10-底部吐出孔。具体实施方式实施例1本实施例提供的一种生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺，包括如下具体步骤：（1）在线烘烤中间包上水口内嵌在中间包底部，中间包下方安装多孔中间包下水口，在铸机开始浇铸前，对中间包及多孔下水口进行在线烘烤，烘烤时间150min，利用中间包钢水连续测温系统（型号为BCT-V）量中间包内部温度为1200℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：（1）在线烘烤中间包上水口内嵌在中间包底部，中间包下方安装多孔中间包下水口，在铸机开始浇铸前，对中间包及多孔下水口进行在线烘烤，烘烤时间≥120min，当中间包温度≥1100℃且小于1250℃，同时中间包下水口温度≥1000℃且小于1200℃则达到开浇条件，其中：所述中间包上水口包括上水口上配合位（1）、上水口本体（2）、上水口过钢通道（3）及上水口板间配合位（4），所述上水口本体（2）为中空结构设有内腔，所述上水口配合位（1）设置于所述上水口本体（2）的上端，所述上水口过钢通道（3）设置于所述上水口本体（2）的内腔中，所述上水口板间配合位（4）设置于所述上水口本体（2）的底端；所述多孔中间包下水口包括下水口板间配合位（5）、下水口本体（6）、渣线（7）及吐出孔，所述下水口本体（6）为中空结构设有内腔，所述下水口本体（6）的上端设有所述下水口板间配合位（5），所述下水口本体（6）中部的外壁上设有所述渣线（7），所述吐出孔包上吐出孔（8）、下吐出孔（9）及底部吐出孔（10），所述下水口本体（6）下端的两侧分别对称设置有所述上吐出孔（8）及下吐出孔（9），所述下水口本体（6）的底部于垂直方向上设置有所述底部吐出孔（10）；（2）开浇过程铸坯开浇前向中间包内充入氩气，充气时间维持在5min以上，开浇准备时，按常规浇铸方法布置铁屑及弹簧冷料的同时，在结晶器中心位置的弹簧上方水平放置一块钢板，调整中间包的水口时，水口底部靠近钢板；（3）连铸过程采取全程保护浇注钢包到中间包采用长水口氩封保护浇注，中间包到结晶器采用中间包上、下水口配合保护浇注，中间包钢水采用碱性覆盖剂覆盖保护；（4）结晶器内钢液表面铺设的保护渣的主要成分按质量百分比为：CaO：32‑38%，SiO2 ：28‑31%，Al2O3 ：3‑6%，0%〈Fe2O3≤3%，H2O≤0.5%，全C：2.5‑6.5%，Na2O：5‑9%，F‑：5‑9%，以上各组分之和为100%；（5）浇钢过程保持钢液面波动控制在±3mm以内，结晶器窄面附近液渣层控制在8‑12mm。...

【技术特征摘要】
1.一种生产宽厚断面管线钢铸坯的连铸生产工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：（1）在线烘烤中间包上水口内嵌在中间包底部，中间包下方安装多孔中间包下水口，在铸机开始浇铸前，对中间包及多孔下水口进行在线烘烤，烘烤时间≥120min，当中间包温度≥1100℃且小于1250℃，同时中间包下水口温度≥1000℃且小于1200℃则达到开浇条件，其中：所述中间包上水口包括上水口上配合位（1）、上水口本体（2）、上水口过钢通道（3）及上水口板间配合位（4），所述上水口本体（2）为中空结构设有内腔，所述上水口配合位（1）设置于所述上水口本体（2）的上端，所述上水口过钢通道（3）设置于所述上水口本体（2）的内腔中，所述上水口板间配合位（4）设置于所述上水口本体（2）的底端；所述多孔中间包下水口包括下水口板间配合位（5）、下水口本体（6）、渣线（7）及吐出孔，所述下水口本体（6）为中空结构设有内腔，所述下水口本体（6）的上端设有所述下水口板间配合位（5），所述下水口本体（6）中部的外壁上设有所述渣线（7），所述吐出孔包上吐出孔（8）、下吐出孔（9）及底部吐出孔（10），所述下水口本体（6）下端的两侧分别对称设置有所述上吐出孔（8）及下吐出孔（9），所述下水口本体（6）的底部于垂直方向上设置有所述底部吐出孔（10）；（2）开浇过程铸坯开浇前向中间包内充入氩气，充气时间维持在5min以上，开浇准备时，按常规浇铸方法布置铁屑及弹簧冷料的同时，在结晶器中心位置的弹簧上方水平放置一块钢板，调整中间包的水口时，水口底部靠近钢板；（3）连铸过程采取全程保护浇注钢包到中间包采用长水口氩封保护浇注，中间包到结晶器采用中间包上、下水口配合保护浇注，中间包钢水采用碱性覆盖剂覆盖保护；（4）结晶器内钢液表面铺设的保护渣的主要成分按质量百分比为：CaO：3...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯巍，朱宁，周贺贺，吴国平，曹余良，钱志友，常运合，邓俊棕，谢士超，贾然，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32