一种生产25Mn4钢的高拉速连铸工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种生产25Mn4钢的高拉速连铸工艺，主要包括以下工艺：连铸拉速为2.4～3.0m/min，结晶器冷却水换热量为1.0～3.0MW；二冷区比水量为0.7

【技术实现步骤摘要】
一种生产25Mn4钢的高拉速连铸工艺


[0001]本专利技术涉及一种钢铁高拉速连铸工艺，尤其涉及一种生产25Mn4钢的高拉速连铸工艺。

技术介绍

[0002]目前，随着双碳政策的推进，钢铁行业节能减排得到空前重视。连铸是炼钢和轧钢之间承上启下的环节，其影响钢材产品的生产效率和能耗。已开发的高拉速连铸技术在普钢上广泛应用，已达到节约或免去加热炉能耗的水平。
[0003]对于合金钢而言，提高连铸拉速可以减小生产周期，减少设备损耗和人工成本，降低热量消耗和排放等，同时可提高产品质量稳定性。然而，如何保证合金钢高拉速下的产品质量仍是一个技术难点。
[0004]由于炼钢效率提升、冶炼周期缩短，导致生产过程中炉机匹配不佳，连铸生产压力巨大。目前，25Mn4系列制管钢的拉速为2.0
‑
2.2m/min，虽然申请号为201911027407.2的中国专利公开了一种以高拉速制备低碳高硫高氧易切削钢的连铸生产工艺，但是此专利仅为低碳高硫高氧易切削钢的高拉速连铸提供了直接的生产方案，不同钢种、不同坯型和不同产品的特性不同，生产技术条件也不同，因此，需要根据25Mn4钢的成分特性提供一种适用于25Mn4等系列制管钢生产的工艺。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种生产25Mn4钢的高拉速连铸工艺，在确保生产质量的同时能提高连铸的拉速。
[0006]技术方案：本专利技术所述的一种生产25Mn4钢的高拉速连铸工艺，该工艺流程包括转炉，精炼炉，钢包，中间包，结晶器，拉矫机，二冷，空冷和切割，具体工艺包括：
[0007](1)转炉产出钢水并经精炼炉精炼，钢包盛装钢水，通过长水口将钢水注入中间包，中间包钢水过热度控制在15～25℃，将钢水注入铸坯断面公称直径为150
‑
180mm圆坯结晶器内；采用中碳钢高拉速结晶器保护渣，液渣层厚度为13～15mm；
[0008](2)连铸拉速为2.4～3.0m/min；渣耗为0.35
‑
0.5kg/t钢；结晶器冷却水换热量为1.0～3.0MW；拉坯同时采用结晶器振动，振动频率为210～250次/min，振幅为
±
4mm以内，偏斜率不超过0.2；并在结晶器内电磁搅拌器的搅拌频率为6～8Hz、电流为380～500A；
[0009](3)二冷区比水量为0.7
‑
0.9L/kg，二冷区数量4
‑
7个，由上到下依次为足辊区和二冷1区、2区和3区，其中足辊区为全水冷却且其数量为1个，其他区为气水冷却，气水冷却的各区数量分别为1～2个，冷却方式为基于目标温度的动态二冷控制，各区出口目标温度分别是足辊区1050℃、1区1020℃、2区1000℃、3区980℃，各区温度允许
±
20℃偏差；
[0010](4)在空冷区凝固末端进行电磁搅拌，电磁搅拌器的搅拌频率为7～50Hz、电流为550～850A；
[0011](5)连铸坯切割之后缓冷24h以上。
[0012]进一步地，所述结晶器使用浸入式水口，水口出口可为1孔、2孔、3孔、4孔、5孔等形式，水口插入深度140
‑
180mm；水口插入深度更深，是为增加钢液向上流股的阻力，使得结晶器液面波动更为平稳，降低卷渣风险。
[0013]进一步地，所述结晶器长度为0.7
‑
1.2m，材质为纯铜、脱氧磷铜、铬锆铜的一种，内表面镀Cr或Ni层，内腔从上到下为0.5
‑
2.0％的连续倒锥度。
[0014]进步一地，所述结晶器冷却水量为140～170m3/h，水温差为5
‑
9℃，结晶器外表面通水冷却，水缝宽度3
‑
4mm，水流速不低于6m/s；可实现相同总水量下更快的水流速和更高的换热效率。
[0015]进一步地，所述高拉速保护渣为高熔速中碱度低粘度低熔化温度性能的保护渣，可实现高效均匀传热和润滑。
[0016]进一步地，步骤(3)中所述气冷区各区的数量随着拉速增加而增加，当拉速最大时，二冷区由1个全水冷却的足辊区和6个气水冷却区构成，具体为两个1区，两个2区和两个3区，二冷区数量增加有利于高拉速下铸坯表面温度和凝固进程的控制，采用多组冷却区+强化冷却的方式实现高拉速下的高效传热。
[0017]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：根据本专利技术生产工艺生产的25Mn4钢等相关产品拉速提高20％以上，生产效率提高，并且所得铸坯质量合格，无漏钢事故。
具体实施方式
[0018]下面对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0019]按照上述方法的步骤，以下提供的生产25Mn4钢的具体实施例。
[0020]25Mn4钢成分，wt％，如下表1
[0021][0022]表1
[0023]本专利技术主要提供为25Mn4钢高拉速连铸工艺，25Mn4钢属中碳钢合金钢，钢水的具体成分如表1所述，可以满足150
‑
180mm不同圆铸坯断面的生产要求，铸坯断面直径越大，为保障铸坯质量，对应拉速应该在2.4m/min
‑
3.0m/min范围内适当降低，150mm圆坯拉速为2.7
‑
3.0m/min，160mm圆坯拉速为2.7
‑
2.9m/min，170mm圆坯拉速为2.5
‑
2.8m/min，180mm圆坯拉速为2.4
‑
2.6m/min；而其他参数中，结晶器水换热量值和二冷区总比水量皆与拉速成正相关，随着拉速改变适当调整参数值；为符合高拉速下25Mn4钢的凝固特性，凝固末端采用了更大的电磁搅拌频率和电流，增强了末端的钢液补缩，保证了铸坯内部质量，并且铸坯断面的直径越大，所需末端搅拌频率越高；本专利技术中结晶器电磁搅拌频率较大，在结晶器处，与较深的浸入式水口插入深度结合，使用高频率电搅的同时采用大电流，不仅满足了150
‑
180mm不同铸坯断面的等轴晶率要求及等轴晶均匀分布，还保证了钢液在结晶器内的流场稳定，达到较好的冶金效果，结晶器内搅拌频率随着拉速提高而提高；振动频率较高，
振幅较低，可在拉速更高的条件下得到较浅的铸坯振痕深度，对铸坯表面质量的控制更为精准，振动频率也与拉速成正相关进行调整。整个工艺中各个流程的参数相互配合，才能保障25Mn4钢在高拉速下的生产质量，因此提供以下实施例和对比例来具体说明。
[0024]实施例1
[0025]采用高拉速连铸的方式生产25Mn4钢150mm圆坯其工艺流程为：转炉
→
精炼炉
→
钢包
→
中间包
→
结晶器
→
拉矫机
→
二冷
→
空冷
→
切割。
[0026]第一步，生产前检查设备精度情况，结晶器和足辊对弧偏差控制在
±...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产25Mn4钢的高拉速连铸工艺，该工艺流程包括转炉，精炼炉，钢包，中间包，结晶器，拉矫机，二冷，空冷和切割，其特征在于，具体工艺包括：(1)转炉产出钢水并经精炼炉精炼后，由钢包盛装钢水，通过长水口将钢水注入中间包，中间包钢水过热度为15～25℃，将钢水注入铸坯断面公称直径为150
‑
180mm圆坯结晶器内；采用中碳钢高拉速结晶器保护渣；(2)连铸拉速为2.4～3.0m/min；结晶器冷却水换热量为1.0～3.0MW；拉坯同时采用结晶器振动，振动频率为210～250次/min，振幅为
±
4mm以内，偏斜率不超过0.2；并在结晶器内电磁搅拌器的搅拌频率为6～8Hz、电流为380～500A；(3)二冷区比水量为0.7
‑
0.9L/kg，二冷区数量4
‑
7个，由上到下依次为足辊区和二冷1区、2区和3区，其中足辊区为全水冷却且其数量为1个，其他区为气水冷却，气水冷却的各区数量分别为1～2个，冷却方式为基于目标温度的动态二冷控制，各区出口目标温度分别是足辊区1050℃、1区1020℃、2区1000℃、3区980℃，各区温度偏差为
±
20℃；(4)在空冷区凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：于湛，兰鹏，董文清，李权辉，艾宏洲，李明，王海杰，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：