一种宽板坯纵向裂纹控制工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种宽板坯纵向裂纹控制工艺，涉及连铸工艺技术领域，通过降低硫质量分数的方式来提高锰硫比，锰与硫结合生成硫化锰，硫化锰为塑形夹杂物，可以有效降低裂纹的敏感性；高碱度的保护渣具有更低的导热性能和更高的析晶率，可以有效弥补包晶反应引起的铸坯表面裂纹缺陷；适当降低结晶器的冷却强度能够有效缓解冷却的不均匀性，从而得到相对均匀的坯壳；将结晶器总体锥度设置于适宜的区间，避免了由于总体锥度过大而导致坯壳与铜板的严重磨损，也避免了由于锥度过小而导致初生坯壳和铜板之间的缝隙的变大的情况，从而导致初生坯壳得不到有效支撑以及铸坯两侧面的鼓肚，通过以上的设置可以极大的降低纵向裂纹的发生率。

【技术实现步骤摘要】
一种宽板坯纵向裂纹控制工艺
本专利技术涉及连铸工艺
，特别是涉及一种宽板坯纵向裂纹控制工艺。
技术介绍
连铸板坯的纵裂纹是影响铸机产量和铸坯产量的主要缺陷，严重的会导致漏钢或者铸坯报废，影响铸机作业率和金属收得率，在增加生产成本的同时也打乱了生产计划。南钢第一炼钢厂1号宽板坯连铸机采用奥钢联技术，自投产以来表面纵裂纹一直是较难解决的问题。该铸机生产的宽板坯断面较大，宽度为3250mm，厚度为150mm，是目前世界上投入生产中最宽的连铸机之一，其宽厚比高达21.7。与常规板坯相比，超宽板坯宽厚比大，增加了连铸坯表面质量控制的难度，具体表现为：由于结晶器内流场不均匀，造成坯壳横向温差大和热流分布不均匀，板坯在凝固过程中，沿宽边水平方向有较大的的拉伸应力，它随铸坯的宽度增加而增大，使得其相比较于普通板坯更容易产生表面纵裂纹；结晶器液面宽度方向温度分布偏差较大，渣膜的均匀性差，质量控制难度大，对保护渣的适应性要求更严格；二冷系统宽度方向水量分布的均匀性对铸坯横断面质量产生较大影响。所以对这种宽板坯进行生产时更加容易引起纵裂纹的产生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是由于宽板坯的宽厚比较高，所以在进行生产时更加容易引起纵裂纹的产生。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种宽板坯纵向裂纹控制工艺，包括：在连铸过程中，采用碳质量分数在0.10％～0.16％范围内时锰硫比为30～35的钢种；采用碱度为1.19～1.31范围内的保护渣；控制结晶器的宽面冷却强度为5100-5300L/min,窄面250-350L/min；结晶器的总体锥度设置为1.05～1.10％/m。技术效果：由于硫与铁可以形成硫化亚铁，硫化亚铁与铁又可以形成低熔点(985℃)热脆性共晶体，并在晶界析出，硫的质量分数越高，形成的坯壳承受的应力越小，硫质量分数高的坯壳在热应力、摩擦力和钢水静压力等作用下容易形成裂纹，所以通过降低硫质量分数的方式来提高锰硫比，由于锰与硫结合生成硫化锰，硫化锰为塑形夹杂物，可以有效降低裂纹的敏感性；碳质量分数在0.10％～0.16％之间的钢种属于中碳钢，所以采用碱度较高的保护渣，高碱度的保护渣具有更低的导热性能和更高的析晶率，从而可以有效弥补包晶反应引起的铸坯表面裂纹缺陷；适当降低结晶器的冷却强度能够有效缓解冷却的不均匀性，从而得到相对均匀的坯壳；结晶器的总体锥度过大,会导致坯壳与铜板严重磨损，拉坯阻力大,铸坯表面易产生横裂纹，而锥度过小,则变性的加大了初生坯壳和铜板之间的缝隙，不利传热，并且初生坯壳得不到有效支撑,导致铸坯两侧面鼓肚,对心部液态钢液有抽力继而产生铸坯表面中间区域纵裂纹，所以结晶器的总体锥度数值的设置使得总体锥度处于适宜的区间，从而不易产生上述两种不利的情况，通过以上的设置可以极大的降低纵向裂纹的发生率。本专利技术进一步限定的技术方案是：保护渣的熔点设置为比常规板坯和厚板坯的熔点低30～50℃。进一步的，结晶器的进水温度设置为31～39℃，结晶器内的水流速度设置为6～8m/s。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术中，由于该宽板连铸机宽厚比较大的特点，结晶器上口表面积比常规板坯和厚板坯要小，所以结晶器液面在浸入式水口附近容易出现保护渣搭桥现象，从而会导致保护渣熔化不良，而将保护渣的熔点设置为比常规板坯和厚板坯的低30～50℃可以有效的避免该种情况的发生，更加适合现场的生产条件；(2)本专利技术中，当结晶器冷却过弱时，坯壳厚度减薄，出结晶器后，由于坯壳难以抵抗钢水静压力，导致坯壳在辊子间隙产生鼓肚，使结晶器液面出现周期性的波动，影响保护渣下渣均匀性，最后会产生板坯表面纵裂纹，而结晶器进水温度、水流速度以及进出水温差的设置可以降低结晶器内的冷却强度，使应力能够充分释放，从而可以大大降低裂纹发生的可能性。具体实施方式实施例1：本实施例提供的一种宽板坯纵向裂纹控制工艺，包括：在连铸过程中，采用碳质量分数在0.10％～0.16％范围内时锰硫比为30的钢种；采用碱度为1.19范围内的保护渣，保护渣的熔点设置为比常规板坯和厚板坯的熔点低30℃；控制结晶器的宽面冷却强度为5100L/min,窄面250L/min，结晶器的进水温度设置为31℃，结晶器内的水流速设置为6m/s；结晶器的总体锥度设置为1.05％/m。实施例2：本实施例提供的一种宽板坯纵向裂纹控制工艺，包括：在连铸过程中，采用碳质量分数在0.10％～0.16％范围内时锰硫比为33的钢种；采用碱度为1.26范围内的保护渣，保护渣的熔点设置为比常规板坯和厚板坯的熔点低40℃；控制结晶器的宽面冷却强度为5200L/min,窄面300L/min，结晶器的进水温度设置为35℃，结晶器内的水流速设置为7m/s；结晶器的总体锥度设置为1.10％/m。实施例3：本实施例提供的一种宽板坯纵向裂纹控制工艺，包括：在连铸过程中，采用碳质量分数在0.10％～0.16％范围内时锰硫比为35的钢种；采用碱度为1.31范围内的保护渣，保护渣的熔点设置为比常规板坯和厚板坯的熔点低50℃；控制结晶器的宽面冷却强度为5300L/min,窄面350L/min，结晶器的进水温度设置为39℃，结晶器内的水流速设置为8m/s；结晶器的总体锥度设置为1.10％/m。对比例：迁钢炼钢分厂生产的宽板坯。将实施例1～实施例3与对比例进行性能对比实验，各项性能按国标进行测定，实验条件及其他实验材料均相同，测试结果如表1所示：试验项目实施例1实施例2实施例3对比例结晶器进出水温差/℃7.17.88.49.1液面波动/mm±4.7±4.8±4.9±5.3纵裂纹发生率0.40％0.47％0.53％1.05％宽板改判率0.31％0.42％0.49％0.78％表1由表1可以看出，与对比例相比，本专利技术生产的宽板坯，结晶器进出水温差更小，且液面波动幅度也更小，具有更低的纵裂纹发生率和宽板改判率。由于硫与铁可以形成硫化亚铁，硫化亚铁与铁又可以形成低熔点(985℃)热脆性共晶体，并在晶界析出，硫的质量分数越高，形成的坯壳承受的应力越小，硫质量分数高的坯壳在热应力、摩擦力和钢水静压力等作用下容易形成裂纹，所以通过降低硫质量分数的方式来提高锰硫比，由于锰与硫结合生成硫化锰，硫化锰为塑形夹杂物，可以有效降低裂纹的敏感性；碳质量分数在0.10％～0.16％之间的钢种属于中碳钢，所以采用碱度较高的保护渣，高碱度的保护渣具有更低的导热性能和更高的析晶率，从而可以有效弥补包晶反应引起的铸坯表面裂纹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽板坯纵向裂纹控制工艺，其特征在于：包括：/n在连铸过程中，采用碳质量分数在0.10%~0.16%范围内时锰硫比为30~35的钢种；/n采用碱度为1.19~1.31范围内的保护渣；/n控制结晶器的宽面冷却强度为5100-5300L/min,窄面250-350 L/min；/n结晶器的总体锥度设置为1.05~1.10%/m。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽板坯纵向裂纹控制工艺，其特征在于：包括：
在连铸过程中，采用碳质量分数在0.10%~0.16%范围内时锰硫比为30~35的钢种；
采用碱度为1.19~1.31范围内的保护渣；
控制结晶器的宽面冷却强度为5100-5300L/min,窄面250-350L/min；
结晶器的总体锥度设置为1.05~...

【专利技术属性】
技术研发人员：常运合，聂真来，
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