【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金材料，具体涉及一种利用液析tin第二相消除碳锰钢铸坯角裂的方法，尤其涉及一种基于1650mm和2150mm板坯弧形连铸机生产c-mn成分设计的低合金高强结构钢q355b铸坯消除或遏制角裂缺陷的方法，其在不提高q355b合金成分成本和保证产品性能合标合用的基础上，在固有设备条件的工况下，采用“降mn加ti”的成分优化，充分利用钢液凝固过程液析第二相tin粒子消除q355b铸坯角裂。此专利技术方法已应用于实践，取得良好的应用效果，显著降低生产成本。
技术介绍
1、低合金高强结构中碳锰钢代表q355b是目前钢铁企业生产量最大、市场应用最广的钢铁产品之一，由于其良好的性价比，q355b钢板成为工程机械行业主要材料。但是，钢企随着1650mm和2150mm连铸机长期高负荷的连续服役，其设备功能精度不断降低，对于生产中碳高锰设计的低合金高强钢q355b铸坯易发生角裂缺陷，加大人工火焰清理角部缺陷工作频率。一方面，增加了铁损，降低了成材率；另一方面，下线处理铸坯缺陷，严重影响热装组产，降低热装率，增加了加热能耗，一度成为钢厂迫切需要攻关解决的难题。本专利技术立足于现状，通过优化q355b成分设计体系，利用ti微合金化的高温液析tin第二相粒子固定钢液中游离的n原子，减少或避免低温奥氏体向铁素体转变时沿一次铁素体晶界aln第二相粒子析出，进而改善提升钢材的高温第三脆性区的韧性。以此，提高铸坯矫直区材料韧性，消除q355b结构钢为代表的碳锰钢铸坯角裂缺陷。充分利用以ti替mn提高q355b铸坯高温韧性，改善或解决其铸坯角裂缺陷，
2、专利文献cn111893392a公布了“一种降低45钢板边裂发生率的冶炼方法”，其成分设计体系为c(0.43％～0.48％)、si(0.19％～0.33％)、mn(0.55％～0.65％)、p(≤0.030％)、s(≤0.009％)、al(0.010％～0.020％)、ti(0.012％～0.0.025％)、n≤0.0040％，剩余为fe和不可避免的夹杂。该专利文献从提高铁水比、转炉冶炼全程底吹氩气、lf采用弱脱氧低铝耗控制、控制n含量≤0.0040％、连铸小锥度控制等措施改善边裂。而本专利技术主要是通过添加ti≥0.030％微合金化来改善中碳钢q355b铸坯角裂，对钢液中n控制≤0.0070％比较宽泛，降低冶炼难度。
3、专利文献cn114505461a公布了“一种改善板坯角部裂纹和中间裂纹的方法”，其主要公布调控铸坯角部温度，设置两个温度控制区间。具体为：一是铸坯在弯曲段内辊间距小的区域内降低冷却强度，使铸坯角部出弯曲段温度处于高温段，避免在弯曲区受弯曲应力的影响导致角裂和中间裂纹；二是增加弧形段的冷却强度使其进入矫直区的温度进入低温区，既有效的降低铸坯的中间裂纹，又避免铸坯角部在矫直区去进入钢的脆性区，避免角部裂纹的发生；通过调控连铸机冷速对铸坯角裂和中间裂纹控制起到明显的改善效果。而本专利技术主要是通过添加ti≥0.030％微合金化来改善中碳钢q355b铸坯角裂，对铸机配水策略和拉速没有专项调整，有利于铸机连续的稳定生产。
4、文献“宝钢湛江连铸板坯角裂的控制研究及设计实践”介绍了宝钢从弯曲段辊列、扇形段辊缝精度控制、二冷分区、二冷宽度控制、动态二冷模型、动态轻压下模型等方面做了全面的优化和改进，解决了原罗泾连铸机生产板坯易产生角裂的难题，包晶钢、中碳钢、含硼或铌微合金钢板坯角裂发生率从90％以上降低到1％以下。而本专利技术主要是通过添加ti≥0.030％微合金化来改善中碳钢q355b铸坯角裂，对铸机设备及自动控制程序没有专项调整，有利于铸机连续的稳定生产。
5、文献“连铸板坯角横裂纹的形成机理及控制措施”提出板坯角横裂纹是在钢的第ⅲ脆性区产生的一种沿晶开裂。在第ⅲ脆性区温度范围内，在奥氏体晶界铁素体薄膜的析出(晶界析出)弱化了晶界，或由于碳氮化物等的析出，在奥氏体晶界附近形成无析出区(晶界滑移)导致的晶界脆性。当铸坯在该温度区间受到弯曲、矫直或0#段错位等拉应力作用后产生的裂纹。保证连铸机设备精度和制定合适的连铸生产工艺参数是消除铸坯角横裂纹的根本方法。而本专利技术主要是通过添加ti≥0.030％微合金化，充分形成液析tin第二相减少低温aln析出相在晶界的析出比例，提高晶界结合力来降低中碳钢q355b铸坯角裂缺陷率。
技术实现思路
1、根据以上技术背景，发挥ti微合金化作用，一方面在铸坯凝固过程中高温液析第二相tin固定游离的n原子，防止或降低低温奥氏体晶界氮化物或碳氮化物的析出，强化晶界结合力；另一方面利用液析tin粒子细化铸态组织晶粒尺寸，提高铸坯强韧性。形成利用液析tin第二相消除碳锰钢q355b铸坯角裂的方法，其产品成分设计体系为c(0.15％～0.20％)、si(0.10％～0.30％)、mn(0.40％～1.00％)、p(≤0.020％)、s(≤0.015％)、al(0.010％～0.040％)、ti(0.030％～0.050％)、n≤0.0070％，剩余为fe和不可避免的夹杂，在1650mm和2150mm弧形板坯连铸机生产，铸坯角裂率降低至≤1％。生产工艺较为简单可执行，成本较为经济，适合企业批量稳定化生产。
2、本专利技术的目的是通过如下措施来实现：
3、本专利技术一个方面提供一种利用液析tin第二相消除碳锰钢铸坯角裂的方法，其包括以下工艺步骤：顶底复吹转炉冶炼→lf精炼→板坯连铸；其中：
4、所述顶底复吹转炉冶炼采用kr预脱硫铁水(入炉铁水[s]≤0.008％)，废钢加入量25t～50t(占比10％～12％)，全程氮氩切换底吹控制冶炼，出钢[c]≥0.05％，氧抢点吹次数≤2次，转炉出钢温度≥1620℃，下渣厚度≤80mm；转炉出钢硅锰、锰铁进行脱氧合金化，不采取强脱氧剂的铝铁进行脱氧；
5、所述lf精炼全过程正常吹氩，保证钢水成分、温度均匀；造渣料使用石灰、化渣剂，参考加入量50～100kg/t；供电15min分钟内形成白渣(mno+feo＜1.5％)，保持炉内还原性气氛，强搅拌脱硫，保证炉渣的高碱度和良好的流动性；lf钢包炉精炼过程采用铝线终脱氧，用料控制范围1.2～1.3kg/t；在精炼后期加入ti铁进行固氮和微合金化，以减少氮和铝的结合，降低aln的生成量；lf精炼结束后向钢水中喂入si-ca线对钢水进行钙处理，喂丝后保证软吹时间≥8min；lf炉出站成分控制为：c：0.15％～0.20％；si：0.10％～0.30％；mn：0.40％～1.00％；p≤0.020％；s≤0.015％；als：0.010％～0.040％；ti：0.030％～0.050％；n≤0.0070％，剩余为fe和不可避免的夹杂；
6、所述板坯连铸工艺步骤中，根据铸坯断面匹配不同的拉速及二冷水量，在原始设计拉速的基础上适当提速0.1～0.2m/min，缩短铸坯在二冷段停留时间，适当减少二冷水量，提高铸坯角部温度，避开70本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用液析TiN第二相消除碳锰钢铸坯角裂的方法，其特征在于，所述方法包括以下工艺步骤：顶底复吹转炉冶炼→LF精炼→板坯连铸；其中：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述板坯连铸工艺步骤中，控制钢水过热度ΔT≤30～40℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉速控制在0.20～1.20m/min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述矫直的温度为870～950℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，LF炉出站成分控制为：C：0.15％～0.20％；Si：0.10％～0.30％；Mn：0.41％～0.97％；P≤0.020％；S≤0.015％；Als：0.020％～0.040％；Ti：0.030％～0.050％；N≤0.0070％，剩余为Fe和不可避免的夹杂。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述碳锰钢铸坯的边裂发生率≤1％。
7.一种碳锰钢铸坯，其由权利要求1-6中任一项所述的方法生产。
8.根据权利要求7所述的碳锰钢铸坯，其特
...【技术特征摘要】
1.一种利用液析tin第二相消除碳锰钢铸坯角裂的方法，其特征在于，所述方法包括以下工艺步骤：顶底复吹转炉冶炼→lf精炼→板坯连铸；其中：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述板坯连铸工艺步骤中，控制钢水过热度δt≤30～40℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉速控制在0.20～1.20m/min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述矫直的温度为870～950℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，lf炉出站成分控制为：c：...
【专利技术属性】
技术研发人员：宿成，刘妍，李钊，董磊，郑帅，康旭，李彬，党昕伟，
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：
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