一种减少中碳含硼钢连铸板坯角部裂纹的方法技术

本发明专利技术公开了一种减少中碳含硼钢连铸板坯角部裂纹的方法，主要解决现有中碳含硼钢连铸板坯的角裂缺陷难以控制的技术问题。本发明专利技术提供的一种减少中碳含硼钢连铸板坯角部裂纹的方法，包括：1)调整直弧形连铸机的设备精度，结晶器足辊与弯曲段的对弧精度≤0.15mm；2)浇注连铸板坯，采用直弧形连铸机浇注板坯，中间包钢水过热度为15-25℃，采取弱冷方式提高角部温度，结晶器宽面水量为3650-3850L/min，结晶器窄面水量为460-480L/min；控制矫直前的板坯角部的温度>900℃。本发明专利技术采用钛作为成分优化的合金元素，控制连铸机设备精度，连铸板坯角部裂纹率为≤0.05％。角部裂纹率为≤0.05％。

【技术实现步骤摘要】
一种减少中碳含硼钢连铸板坯角部裂纹的方法


[0001]本专利技术涉及一种中碳含硼钢连铸板坯的生产方法，特别涉及一种减少中碳含硼钢连铸板坯角部裂纹的方法，属于炼钢连铸


技术介绍

[0002]硼含量在0.0010-0.0030％范围内的连铸板坯生产过程中，容易产生角部裂纹，裂纹一般为横向。在弧形铸机上，角部横裂纹通常形成于内弧侧，而在直弧型连铸机上，角部横裂纹可能在铸坯内外弧产生，严重的角部横裂长度超过10mm，大多数裂纹从连铸坯宽面延伸到连铸坯窄面。在较大裂纹周围伴有一些细小的裂纹，这些细小裂纹用肉眼无法看见，需要酸洗去除氧化铁皮或用火焰清理连铸坯角部成弧形后才能观察到。
[0003]B元素有极强的晶界偏聚特性，晶界处硼的原子百分含量为2％左右，晶界处硼元素浓度过高会与氮元素结合，形成第二相粒，当晶界上存在第二相粒子时，大大降低了钢的热塑性，增加了晶界的脆化，连铸板坯受到应力作用很容易导致此处品界开裂形成裂纹，这是硼微合金化钢裂纹敏感性高的主要原因。
[0004]申请公布号为CN104988400A的中国专利申请文件公开了一种微钛处理的含硼钢及其冶炼方法，所述含硼钢的化学成分及重量百分比为：C：0.14-0.20％、Si：0.05-0.20％、Mn： 0.20-0.50％、Als：0.010-0.0250％、Ti：0.010-0.035％、B：0.0008-0.0030％、P：≤0.025％、S：≤0.015％、N：≤0.0060％，其余为Fe及不可避免杂质。生产工艺为转炉出钢、LF精炼、连铸工艺得到所述含硼钢，其用于含硼钢的工业化生产。本专利技术在现有的工艺条件下，通过成分进行设计，对冶炼工艺进行控制，解决了含硼钢在生产过程中产生角裂的问题，主要对一般强度含硼合金钢的角裂进行控制。该专利技术主要通过成分设计进行含B钢交流控制，而本方法在成分设计的基础上，主要通过连铸机关键过程参数进一步控制角裂缺陷。
[0005]申请公布号为CN105855492A的中国专利申请文件公开了一种抑制含硼中碳钢种板坯角裂的方法，1)采用高碱度的保护渣，降低结晶器与坯壳的传热速率；2)增加一条新的二次冷却水曲线，降低矫直段之前的二次冷却水流量，提高矫直段内板坯的表面温度，矫直段二次冷却水比水量控制在0.92-0.96kg/t；3)矫直段的内弧喷嘴角度控制在60-70
°
，使矫直段内板坯的角部不在喷淋范围内，控制板坯角部温度在900-940℃。采用本专利技术的方法使板坯中间位置的温度降低，角部温度明显提高，板坯在矫直过程中温度更加均匀，板坯角部的温度避开裂纹敏感性钢种的脆性区，板坯角裂得到了抑制，每卷钢卷上出现翘皮数量由100-200处降到5-10处，抑制含硼中碳钢种板坯角裂。该专利技术主要通过连铸机过程参数调整控制角裂缺陷，而本专利技术采用化学成分设计控制第二相粒子TiN的优先析出，同时对连铸机关键工艺参数进行控制，解决含B钢角裂问题。
[0006]申请公布号为CN102764870A的中国专利申请文件公开了一种低合金钢连铸坯的质量改进方法，包括下述依次的步骤：1)优化成分：低合金钢(Q345R、Q345A、Q345B与Q345C) 钢水中的Ti、Al、N与S的重量百分比达下述要求出钢，将钢水浇入中包：Ti：0.02-0.04％， Al：0.020-0.030％，N≤75ppm，S≤0.010％；2)连铸：将中包的钢水浇入结晶器，控制结晶器
四侧进出水温度差5-6℃，结晶器四侧热流密度1
±
0.1mw/m2，确保结晶器冷却均匀，减少包晶钢结晶器内应力。低合金钢连铸坯的质量改进方法克服了不适用于使用改变钢成分使避开包晶区，降低二冷水配比等措施，确保角裂的有效减少，使连铸坯热轧加工的钢板角裂缺陷判废比率降至0.05％-0.5％。该专利技术主要通过适当的成分优化，并通过连铸工艺改善铸坯角裂。该专利技术也是通过成分设计与连铸工艺优化改善铸坯角裂，但与本专利技术采用的主要方法及原理有所不同。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种减少中碳含硼钢连铸板坯角部裂纹的方法，主要解决现有中碳含硼钢连铸板坯的角裂缺陷难以控制的技术问题。
[0008]本专利技术的技术思路是，本专利技术根据中碳含硼钢高温下第二相粒子TiN优先析出的特点，在中碳含B钢中加入Ti元素进行固氮，通过连铸机各项关键过程参数控制，降低晶界处BN 析出产生的脆化效应，有效防止了板坯的角裂缺陷。
[0009]本专利技术所述的中碳含硼钢，其化学成分重量百分比为：C：0.10-0.20％，Si≤0.5％，Mn ≤1.4％，P≤0.025％，S≤0.02％，B：0.0008-0.0013％，Ti：0.010-0.0.025％，N≤0.0050％， Mg：0.0005-0.0015％，Al：0.010-0.045％，余量为Fe和其它合金及不可避免的杂质。
[0010]本专利技术采用的技术方案是，一种减少中碳含硼钢连铸板坯角部裂纹的方法，该方法包括：
[0011]1)调整直弧形连铸机的设备精度，结晶器足辊与弯曲段的对弧精度≤0.15mm，弯曲段与1#扇形段的对弧精度≤0.3mm，流线开口度≤0.5mm；
[0012]2)浇注连铸板坯，采用直弧形连铸机浇注板坯，中间包钢水过热度为15-25℃，采取弱冷方式提高角部温度，结晶器宽面水量为3650-3850L/min，结晶器窄面水量为460-480L/min；对结晶器采用非正弦振动参数进行振动控制，中碳含硼钢的负滑脱时间为0.09-0.10s；控制矫直前的板坯角部的温度>900℃；连铸板坯化学成分的重量百分比为：C：0.10-0.20％，Si≤ 0.5％，Mn≤1.4％，P≤0.025％，S≤0.02％，B：0.0008-0.0013％，Ti：0.010-0.0.025％，N≤0.0050％，Mg：0.0005-0.0015％，Al：0.010-0.045％，余量为Fe和其它合金及不可避免的杂质。
[0013]进一步，本专利技术方法，包括以下步骤：
[0014]1)向转炉中投入金属主料，采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的重量百分比为，铁水75％-95％，余量为轻型废钢；铁水化学成分中w[S]≤0.010％；
[0015]2)转炉吹炼铁水，取样检测转炉吹炼终点钢水中w[C]和钢水温度，检测转炉吹炼终点钢水中w[C]为0.1-0.15％、转炉吹炼终点钢水温度为1610-1680℃时，转炉吹炼结束；
[0016]3)转炉吹炼结束后立即出钢，先向钢包内钢水中一次性加入铝铁合金、高碳锰铁合金对钢水进行进脱氧和初调钢水成分，控制钢水中铝元素含量≤0.010％；然后向钢包内钢水中加入生石灰对钢包渣进行改质；高碳锰铁合金加入量为4.0-4.5千克/吨钢，加入量按生产钢水的目标成分确定；铝铁合金化学成分的重量百分比为Al 48-58％、Fe 42-54％和其他≤4％；生石灰的加入量为1.5-2.5千克/吨钢；
[0017]4)将钢包内钢水运至LF炉进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少中碳含硼钢连铸板坯角部裂纹的方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：1)调整直弧形连铸机的设备精度，结晶器足辊与弯曲段的对弧精度≤0.15mm，弯曲段与1#扇形段的对弧精度≤0.3mm，流线开口度≤0.5mm；2)浇注连铸板坯，采用直弧形连铸机浇注板坯，中间包钢水过热度为15-25℃，采取弱冷方式提高角部温度，结晶器宽面水量为3650-3850L/min，结晶器窄面水量为460-480L/min；对结晶器采用非正弦振动参数进行振动控制，中碳含硼钢的负滑脱时间为0.09-0.10s；控制矫直前的板坯角部的温度>900℃；连铸板坯化学成分的重量百分比为：C：0.10-0.20％，Si≤0.5％，Mn≤1.4％，P≤0.025％，S≤0.02％，B：0.0008-0.0013％，Ti：0.010-0.0.025％，N≤0.0050％，Mg：0.0005-0.0015％，Al：0.010-0.045％，余量为Fe和其它合金及不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的一种减少中碳含硼钢连铸板坯角部裂纹的方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：1)向转炉中投入金属主料，采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的重量百分比为，铁水75％-95％，余量为轻型废钢；铁水化学成分中w[S]≤0.010％；2)转炉吹炼铁水，取样检测转炉吹炼终点钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧娟，孙明军，郭园园，唐洪乐，殷胜，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：