一种低合金高氮钢连铸坯的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种低合金高氮钢连铸坯的生产方法，包括：浇铸低合金高氮钢时使用结晶器动态配水；结晶器保护渣使用高粘度保护渣；低合金高氮钢浇铸时优化浇铸工艺参数，包括钢水过热度、拉速、冷水量的优化；切割后的铸坯立即放入缓冷区缓冷。本发明专利技术的目的是提供一种低合金高氮钢连铸坯的生产方法，通过使用结晶器动态配水，优化铸机工艺浇铸参数，在浇铸低合金高氮钢时，获得表面质量良好的铸坯，增强产品的市场竞争力。品的市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种低合金高氮钢连铸坯的生产方法


[0001]本专利技术涉及一种低合金高氮钢连铸坯的生产方法。

技术介绍

[0002]通常情况下，氮被认为是钢中有害杂质之一，虽然常压下氮在液态钢液中溶解度很低，但这些少量的氮却能导致钢材产生实效脆化，于是开发了各种减少液态钢中氮的二次精炼技术，并还在不断地改进。然而，在高氮钢中氮作为合金元素可以和钢中其它合金元素(如Mn、Cr、V、Nb、Ti等)交互作用，而赋予该钢种许多优异性能。例如，提高奥氏体的稳定性，使钢的力学性能大大提高，提高钢的耐腐蚀性等等，因此，在某些特殊性能的钢中需要加入氮元素。
[0003]虽然氮加入钢中能有诸多有益之处，但铝、铌、钛等金属元素的氮化物在连铸过程中析出物延奥氏体晶界析出，降低了钢的热塑性，导致连铸坯裂纹敏感性增加。大多数钢种要求钢中氮含量不超过0.005％(按质量百分比)，实践证明，当钢中氮含量超过0.01％时，铸坯表面质量很难控制，裂纹严重，需要经过火焰清理甚至直接报废。
[0004]申请号为202110531537.0的中国专利公开了一种含钒高氮圆钢的表面质量控制方法，该文献所述方法包括在连铸坯加热前进行裂纹敏感温度区间测试，根据测量结果设计连铸坯预热制度，配合连铸坯以及轧制后的圆钢缓冷工艺，最终获得了表面漏磁初检合格率达到85％以上的圆钢。该文献仅仅针对含钒圆钢，并且主要是在铸坯轧制前加热时采取措施，而对如何通过优化铸机工艺获得表面质量良好的铸坯没有详细述及。
[0005]申请号为201910456810.0的中国专利公开了一种高钼高铬高氮钢的板坯连铸工艺以及板坯，该文献所述专利技术是在浇铸高钼高铬高氮钢时通过向结晶器内加入形核剂，促进结晶器壁上等轴晶的生成，制得的板坯表面及中心质量好，不易发生氮偏析及析出现象，生产效率高。但该文献所述方法需要加入形核剂，形核剂的加入不适用于大多数钢种，并且可能影响到钢的性能。
[0006]申请号为202010257694.2的中国专利公开了一种超低硫低铝高氮钢及冶炼方法，通过转炉冶炼，脱硫，RH真空处理，将氮含量稳定在0.010％～0.015％，不添加含氮合金，避免了含氮合金含有杂质对钢水的二次污染，提高了钢水洁净度，提高了钢质。但该文献对如何通过铸机浇铸获得表面质量良好的连铸坯没有述及。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种低合金高氮钢连铸坯的生产方法，通过使用结晶器动态配水，优化铸机工艺浇铸参数，在浇铸低合金高氮钢时，获得表面质量良好的铸坯，增强产品的市场竞争力。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]本专利技术一种低合金高氮钢连铸坯的生产方法，包括：
[0010](1)浇铸低合金高氮钢时使用结晶器动态配水
[0011]结晶器宽侧水量4800L/min，窄侧水量390L/min；
[0012]结晶器宽侧浇铸热流设定在1100～1400KW/m2，浇铸热流低于1100KW/m2时，结晶器水量自动加水200L/min；热流高于1400KW/m2时，结晶器水量自动减水200L/min；
[0013](2)结晶器保护渣使用高粘度保护渣
[0014]使用斯多伯格34S
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PA1
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PE保护渣，此保护渣粘度1.89Pa.s，熔点1217℃；
[0015](3)低合金高氮钢浇铸时优化浇铸工艺参数，包括钢水过热度、拉速、二冷水量的优化
[0016]所述钢水过热度需保证在20～30℃之间；所述拉速稳定在0.7
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0.9m/min，优选0.8m/min；二冷水比水量0.6L/公斤钢；
[0017](4)切割后的铸坯立即放入缓冷区缓冷
[0018]下线的板坯集中放到缓冷区，所述缓冷区是将坯库的保温性能好的一块地方四周用耐火砖砌墙围起来，墙的高度4米，热坯集中放入可以减缓铸坯降温，消除内部应力；将每垛坯子放到最高，坯垛集中摆放，缓冷时间72小时以上。
[0019]进一步的，浇铸断面为2200
×
300mm。
[0020]进一步的，低合金高氮钢的成分及质量百分比如下:
[0021]C:0.14％～0.16％,Si:0.17％～0.27％,Mn:1.2％～1.3％,P:0～0.020％,S:0～0.010％,Alt:0.017％～0.030％,Als:0.017％～0.027％,V:0.06％～0.08％,Ca:0.001％～0.0025％,N:0.01％～0.02％，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0023]宽厚板生产低合金高氮钢时，在铸机浇铸时采取结晶器动态配水、缓冷等技术措施，使低合金高氮钢铸坯表面质量明显改善，经过着色探伤检查，铸坯表面裂纹发生率由100％下降到10％以下，提高了产品竞争力。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例对本专利技术实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述。
[0025]实施例1
[0026]低合金高氮钢的成分如表1所示，铸机浇铸时采取如下参数：
[0027](1)结晶器使用动态配水。结晶器宽侧水量4800L/min，窄侧水量390L/min；结晶器宽侧浇铸热流设定在1100～1400KW/m2，浇铸热流低于1100KW/m2时，结晶器水量自动加水200L/min；热流高于1400KW/m2时，结晶器水量自动减水200L/min。
[0028]浇铸过程中由于钢水条件变化、结晶器补水等原因热流持续下降，降低到1100KW/m2时结晶器水量自动增加200L/min，即由4800L/min增加到5000L/min，由于结晶器水量增加，结晶器热流恢复到1100KW/m2以上。
[0029](2)使用斯多伯格34S
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PA1
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PE保护渣。
[0030](3)过热度20～25℃之间，拉速稳定在0.8m/min。
[0031](4)二冷水比水量0.6L/公斤钢。
[0032](5)切割后的铸坯立即放入缓冷区缓冷，缓冷72小时后着色探伤检查铸坯表面质量。
[0033]实施例2
[0034]低合金高氮钢的成分如表1所示，铸机浇铸时采取如下参数：
[0035](1)结晶器使用动态配水。结晶器宽侧水量4800L/min，窄侧水量390L/min；结晶器宽侧浇铸热流设定在1100～1400KW/m2，浇铸热流低于1100KW/m2时，结晶器水量自动加水200L/min；热流高于1400KW/m2时，结晶器水量自动减水200L/min。
[0036]浇铸过程中由于钢水条件变化、结晶器补水等原因热流持续升高，升高到1400KW/m2时结晶器水量自动减少200L/min，即由4800L/min减少到4600L/m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低合金高氮钢连铸坯的生产方法，其特征在于，包括：(1)浇铸低合金高氮钢时使用结晶器动态配水结晶器宽侧水量4800L/min，窄侧水量390L/min；结晶器宽侧浇铸热流设定在1100～1400KW/m2，浇铸热流低于1100KW/m2时，结晶器水量自动加水200L/min；热流高于1400KW/m2时，结晶器水量自动减水200L/min；(2)结晶器保护渣使用高粘度保护渣使用斯多伯格34S
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PA1
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PE保护渣，此保护渣粘度1.89Pa.s，熔点1217℃；(3)低合金高氮钢浇铸时优化浇铸工艺参数，包括钢水过热度、拉速、二冷水量的优化所述钢水过热度需保证在20～30℃之间；所述拉速稳定在0.7
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0.9m/min，优选0.8m/min；二冷水比水量0.6L/公斤钢；(4)切割后的铸坯立...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志国，李鑫，丁晓志，王宏盛，李文艺，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：