一种风塔钢用连铸坯及其中心质量控制方法技术

本发明专利技术涉及冶金连铸技术领域，具体涉及一种风塔钢用连铸坯及其中心质量控制方法。其中，一种风塔钢用连铸坯的中心质量控制方法，在连铸工序中，通过结合连铸坯的断面尺寸并控制钢水过热度、连铸机的拉速以及二冷区比水量使得连铸坯宽面中心位置的凝固终点位于扇形段的出口位置，再依据钢种C含量设定连铸坯宽面中心位置的凝固终点后的压下长度l1实现连铸坯中心质量控制。本方法依据钢种C含量设定宽面中心位置的凝固终点后的压下长度，消除“W”型凝固终点对轻压下改善连铸坯中心质量的影响，改善连铸坯宽面1/4位置压下效果，实现连铸坯中心质量在全宽度方向一致的目的。铸坯中心质量在全宽度方向一致的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种风塔钢用连铸坯及其中心质量控制方法


[0001]本专利技术涉及冶金连铸
，具体涉及一种风塔钢用连铸坯及其中心质量控制方法。

技术介绍

[0002]为了得到高性能、大厚度风塔钢，在风塔钢生产过程中，除需控制夹杂物数量、成分和尺寸外，还需严格控制风塔钢用连铸坯中心质量。基于溶质元素析出与富集理论，连铸坯从表层到中心凝固过程中，从柱状晶析出的溶质元素排到尚未凝固的中心部位，形成中心偏析。大厚度成品板对应偏析位置易形成异常组织，导致性能不达标。因此，应控制风塔钢用连铸坯中心偏析。
[0003]动态轻压下作为改善连铸坯中心质量的有效手段，近年来得到了高度关注和发展。动态轻压下根据连铸坯实际凝固情况，确定合理的压下区间和压下量。若压下位置靠前，则易形成内裂纹等缺陷；若压下位置靠后，则减弱了对中心偏析的改善效果。然而，连铸过程中钢水经浸入式水口侧导孔流入结晶器，在结晶器内形成上、下回旋区，使得宽面1/4位置钢水温度高。在后续冷却过程中，铸坯温度不均匀性一直存在，导致连铸坯凝固终点形貌呈“W”状，即连铸坯宽面1/4位置凝固终点较中心位置延后。因此，需采取有效措施使得铸坯宽度方向凝固终点一致，再结合合理的压下区间和压下率，保证铸坯中心质量。
[0004]中国专利文献CN116352039B公开了桥梁钢用连铸坯的中心质量控制方法，其主要通过采用设定二冷电磁搅拌辊分节辊不同电流、频率值，控制分节辊a、分节辊c位置电磁搅拌强度大于分节辊b位置电磁搅拌强度，加快消散铸坯宽度1/4位置钢水过热度，加速该位置钢水凝固，减轻或者消除板坯凝固终点“W”状形貌，保证铸坯宽度方向中心固相率一致。即其实现前提为连铸机需配备有二冷电磁搅拌辊设备，若连铸机无该设备，则无法实现连铸坯中心质量的控制，对设备的依赖性高。若给连铸机配备该设备，则增加成本投入，施工工期长，影响连铸机生产效率，而且不同连铸机、不同钢种，二冷电磁搅拌辊安装位置及运行参数均存在差异，需通过试验摸索，才能够稳定控制连铸坯中心质量，在不同连铸机、不同钢种的应用上颇为繁琐。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有连铸坯中心质量方法对设备的要求高且应用繁琐的缺陷，从而提供解决上述问题的一种风塔钢用连铸坯及其中心质量控制方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种风塔钢用连铸坯的中心质量控制方法，在连铸工序中，通过结合连铸坯的断面尺寸并控制钢水过热度、连铸机的拉速以及二冷区比水量使得连铸坯宽面中心位置的凝固终点位于扇形段的出口位置，再依据钢种C含量设定连铸坯宽面中心位置的凝固终点后的压下长度l1实现连铸坯中心质量控制；
其中，所述连铸坯的断面尺寸为320 mm
×
1800~2600 mm；所述钢种C含量与连铸坯宽面中心位置的凝固终点后的压下长度l1的关系为：当0.05%≤C＜0.10%时，压下长度为0.25 m≤l1＜0.50 m；当0.10%≤C＜0.15%时，压下长度为0.50 m≤l1＜0.75 m；当0.15%≤C≤0.20%时，压下长度为0.75 m≤l1≤1.00 m。
[0007]所述钢水过热度为20~30℃；和/或，所述连铸机的拉速为0.6~0.70 m/min；和/或，所述二冷区比水量为0.8~1.0 L/kg。
[0008]所述连铸机为直弧形板坯连铸机，弧半径为10 m；和/或，所述连铸机未配备二冷电磁搅拌设备。
[0009]所述连铸机中有14个扇形段，沿拉坯方向依次分布，编号分别为1#~14#；所述编号为1#的扇形段的长度为3 m，分布10对辊子；所述编号为2#~14#的扇形段的长度为2.4 m，每个扇形段分布有7对辊子；所述编号为1#~8#和12#~14#的扇形段为未执行轻压下的扇形段，辊缝收缩量为0.2 mm。
[0010]所述编号为10#的扇形段的出口位置为连铸坯宽面中心位置的凝固终点。
[0011]所述连铸工序中，连铸机的压下总长度为5 m，压下总量为7 mm；其中，压下总长度的0~30%，压下量为1.0 mm；压下总长度的30
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50%，压下量为1.8 mm；压下总长度的50~70%，压下量为1.8 mm；压下总长度的70~100%，压下量为2.4 mm。
[0012]所述连铸工序前还进行铁水预处理工序、初炼炉工序和精炼工序。
[0013]所述铁水预处理工序为：对铁水进行机械搅拌，并喷入石灰粉、萤石脱硫；和/或，所述初炼炉工序为：将脱硫得到的铁水倒入初炼炉，对铁水进行吹氧升温，脱碳、脱磷，得到低碳钢水；和/或，所述精炼工序为：将钢水吊运至精炼工序，进行合金化，温度控制，得到温度、成分符合要求的钢水。
[0014]本专利技术还提供一种风塔钢用连铸坯，其由上述的风塔钢用连铸坯的中心质量控制方法制备得到。
[0015]以质量百分数计，所述连铸坯的化学成分为：0.05%≤C≤0.20%、0.10%≤Si≤0.20%、1.40%≤Mn≤1.50%、0.10%≤Cr≤0.20%、P≤0.015%、S≤0.005%、0.03%≤Al≤0.04%、Ti≤0.0030%、N≤0.0030%、O≤0.0025%，余量为Fe和其它不可避免的杂质。
[0016]所述连铸坯的中心C偏析等级为C 0.5级，中心疏松为0.5级，无缩孔。
[0017]本专利技术的原理为：针对风塔钢用连铸坯中心质量问题，首先，结合连铸坯断面尺寸，通过控制钢水过热度、拉速、二冷区比水量，保证连铸坯宽面中心位置的凝固终点位于扇形段出口处；进一步，随着钢种C含量增加，固、液相线温度差逐渐增大，铸坯宽面1/4位置凝固终点较宽面中心位置凝固终点延后距离更长，依据钢种C含量，设定宽面中心位置凝固终点后的压下长度，改善连铸坯宽面1/4位置轻压下效果；再次，控制扇形段辊缝收缩量及轻压下的压下长度和压下量，减轻中心偏析、中心疏松和消除中心缩孔。综合上述措施，风塔钢用连铸坯中心C偏析等级控制在C 0.5级，中心疏松为0.5级，无缩孔。
[0018]本专利技术技术方案，具有如下优点：
1．一种风塔钢用连铸坯的中心质量控制方法，在连铸工序中，通过结合连铸坯的断面尺寸并控制钢水过热度、连铸机的拉速以及二冷区比水量使得连铸坯宽面中心位置的凝固终点位于扇形段的出口位置，再依据钢种C含量设定连铸坯宽面中心位置的凝固终点后的压下长度l1实现连铸坯中心质量控制；其中，所述连铸坯的断面尺寸为320 mm
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1800~2600 mm；所述钢种C含量与连铸坯宽面中心位置的凝固终点后的压下长度l1的关系为：当0.05%≤C＜0.10%时，压下长度为0.25 m≤l1＜0.50 m；当0.10%≤C＜0.15%时，压下长度为0.50 m≤l1＜0.75 m；当0.15%≤C≤0.20%时，压下长度为0.75 m≤l1≤1.00 m。本方法依据钢种C含量，设定宽面中心位置的凝固终点后的压下长度，消除“W”型凝固终点对轻压下改善连铸坯中心质量的影响，改善连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风塔钢用连铸坯的中心质量控制方法，其特征在于，在连铸工序中，通过结合连铸坯的断面尺寸并控制钢水过热度、连铸机的拉速以及二冷区比水量使得连铸坯宽面中心位置的凝固终点位于扇形段的出口位置，再依据钢种C含量设定连铸坯宽面中心位置的凝固终点后的压下长度l1实现连铸坯中心质量控制；其中，所述连铸坯的断面尺寸为320 mm
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1800~2600 mm；所述钢种C含量与连铸坯宽面中心位置的凝固终点后的压下长度l1的关系为：当0.05%≤C＜0.10%时，压下长度为0.25 m≤l1＜0.50 m；当0.10%≤C＜0.15%时，压下长度为0.50 m≤l1＜0.75 m；当0.15%≤C≤0.20%时，压下长度为0.75 m≤l1≤1.00 m。2.根据权利要求1所述的中心质量控制方法，其特征在于，所述钢水过热度为20~30℃；和/或，所述连铸机的拉速为0.6~0.70 m/min；和/或，所述二冷区比水量为0.8~1.0 L/kg。3.根据权利要求1或2所述的中心质量控制方法，其特征在于，所述连铸机为直弧形板坯连铸机，弧半径为10 m；和/或，所述连铸机未配备二冷电磁搅拌设备。4.根据权利要求1或2所述的中心质量控制方法，其特征在于，所述连铸机中有14个扇形段，沿拉坯方向依次分布，编号分别为1#~14#；所述编号为1#的扇形段的长度为3 m，分布10对辊子；所述编号为2#~14#的扇形段的长度为2.4 m，每个扇形段分布有7对辊子；所述编号为1#~8#和12#...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，马建超，张康晖，赵家七，詹侃，
申请(专利权)人：张家港宏昌钢板有限公司江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：