镇静钢的浇铸方法技术

本发明专利技术公开了一种利用带斜轧穿孔机的周期轧管机组生产大口径厚壁管用钢锭的镇静钢的浇铸方法，可满足钢锭的内部及表面质量的要求。采用模体的内腔工作段为波浪边多边形截面形状的波浪段的钢锭模，用下铸法浇铸轧管用大圆波浪镇静钢钢锭，钢水中硫含量的控制在０．０２５％以下，钢水浇铸过热度控制在４０～８０℃范围内，浇铸线速度为８０～２３０ｍｍ／ｍｉｎ，浇铸的钢锭裂纹率下降到５％以下，合格率９８．８１％，不仅可减少轧管用大圆波浪钢锭的表面裂纹、内部裂纹及轧管内外折叠缺陷，满足钢锭的内部及表面质量的要求且金属消耗少，成本低，尤其适用于在周期轧管机组上轧制Φ≥４２６ｍｍ以上多品种、多规格的大口径厚壁无缝钢管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冶金浇铸方法，尤其是利用带斜轧穿孔机的周期轧管机组生产大口径厚壁管用钢锭的。
技术介绍
目前，镇静钢浇铸一般采用上铸法；而上铸法为了使最后浇铸的一根钢锭的温度不致过低，不得不采用较高的浇铸速度；而下铸法在浇铸钢锭时可在短时间内同时浇铸若干支钢锭，注速调整比较方便。上铸法的浇铸速度一般为600～900mm/min，下铸法的浇铸速度一般为170～350mm/min。浇铸温度一般用浇铸过热度表示，一般浇铸过热度100～120℃，钢锭模温度≯80℃。周期轧管机组在技术改进与创新中，为降低成本和简化工艺流程，取消了水压冲孔和中间加热炉，直接在斜轧穿孔机组上穿孔。而带斜轧穿孔机的周期轧管机组在生产应用于石油、电力、化工、机械、建筑等行业φ≥426mm的大口径厚壁管时，申请人采用了波浪小、波谷凹入深度小(即弦高小)，峰距小的波浪边多边形钢锭——即轧管用大圆波浪钢锭。按常规的镇静钢浇铸技术用于浇铸这种圆波浪钢锭，存在浇铸速度偏快、浇铸温度偏高和采用模冷时缓冷时间偏短，会使钢锭激冷层减薄，模内钢水静压力增加快，容易在钢锭的中、下部产生裂纹，钢中气体也不易排出；另外使整个钢锭凝固时间延长，致使成份偏析加重，夹杂物增加，柱状晶比较发达，且钢锭内外温差增大，产生内部裂纹倾向增加；不能满足供带斜轧穿孔机的周期轧管机组在轧制大口径厚壁无缝管用钢锭的内部及表面质量要求，难以使周期轧管机组实现金属消耗少，成本低，多规格多品种生产的市场竞争优势。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种为满足带斜轧穿孔机的周期轧管机组生产大口径厚壁管用钢锭的内部及表面质量的要求的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是，采用模体的内腔工作段为波浪边多边形截面形状的波浪段的钢锭模，用下铸法浇铸轧管用大圆波浪镇静钢钢锭，钢水中硫含量的控制在0.025％以下，钢水浇铸过热度控制在40～80℃范围内，浇铸线速度为80～230mm/min。为使上述技术方案更加优化，浇铸过热度控制在45～65℃范围内，浇铸线速度为100～160mm/min。为了进一步优化上述技术方案，浇铸时钢锭模的模体的温度为40～60℃。为了进一步优化上述技术方案，采用自熔型固体保护渣保护浇铸，钢锭模内腔为上小下大且其帽口采用挂插绝热板、上加保温剂或发热剂的方式。缓冷方式根据钢种不同可采用模冷、坑冷或坑冷加退火方式，当采用模冷时模冷时间≥13h。本专利技术的有益效果是当采用一般的浇注速度及浇铸过热度进行生产时，浇铸出的钢锭出现了大批的纵裂纹，钢锭裂纹废品率高达40％。使用本浇铸技术后，钢锭裂纹率下降到5％以下。现批量的大生产钢锭合格率98.81％。采用上述技术方案后，不仅可减少轧管用大圆波浪钢锭的表面裂纹、内部裂纹及轧管内外折叠缺陷，而且可减少成份偏析及组织不均匀性，减少钢中气体夹杂，从而满足带斜轧穿孔机的周期轧管机组生产大口径厚壁管用钢锭的内部及表面质量的要求。利用本专利技术的方法已生产了20#、45#、JS20、JS45、20g、A658、X52、Q345B、35Mn2、J55、A658、C钢，35CrMoA、42CrMoA、50Mn、40Cr、1Cr5Mo等用于轧制石油、电力、化工、机械、建筑等行业的无缝钢管用钢锭，钢锭综合合格率为98.81％，金属消耗少，成本低。使用本专利技术生产的钢锭在周期轧管机组上直接轧制成Φ406～508×22～65大口径厚壁无缝钢管，其成材率为78.65％；或再经热扩机组扩制成Φ450～630×14～40等大口径无缝钢管，其成材率为73.50％；综合成材率为77.77％，尤其适用于在周期轧管机组上轧制Φ≥426mm以上多品种、多规格的大口径厚壁无缝钢管。附图说明图1是本技术的轴向剖视图，图中示出了分为三段设计的钢锭模内腔。图2是图1的俯视图，图中示出了钢锭模上部的波浪段的波浪边多边形截面形状。图中标记为模体1、波浪段2、过渡段3、圆段4。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。本专利技术的，采用如图1所示的波浪段2的钢锭模，其模体1的内腔工作段为波浪边多边形截面形状，且最好采用内腔为三段设置的钢锭模，即模体1的内腔包括顺序设置在波浪段2的下部的过渡段3和圆形截面的圆段4，圆段4和波浪段2之间通过过渡段3平滑过渡连接。采用上述钢锭模用下铸法浇铸轧管用大圆波浪镇静钢钢锭，钢水中硫含量的控制在0.025％以下，钢水浇铸过热度控制在40～80℃范围内，浇铸线速度为80～230mm/min。浇铸温度与浇铸速度对钢锭质量的影响两者密切相关，通常用“高温慢注”和“低温快注”来指导浇铸工艺操作。当浇铸速度过快时与浇铸温度过高对钢锭质量的影响是相同的，会使得同一时间内带进模内的热量增加，模内平均温度高，将使钢锭激冷层减薄，容易在钢锭的中下部产生纵裂纹；同时也使整个钢锭凝固时间延长，成份偏析加重，夹杂物增加，柱状晶较发达。本专利技术通过降低浇铸速度、浇铸温度使钢锭激冷层减薄的现象得到抑制，模内钢水静压力增加平缓，不仅在钢锭浇注时避免了纵裂纹的产生，同时还消除了轧管时产生钢管外折叠的缺陷，浇铸速度的降低使其钢中气体排出相对容易。为了达到更好的效果，浇铸过热度控制在45～65℃范围内，浇铸线速度为120～160mm/min。同样的道理，为了达到更好的效果，浇铸时钢锭模的模体1的温度为40～60℃。按照常规，采用自熔型固体保护渣保护浇铸，钢锭模内腔为上小下大且其帽口采用挂插绝热板、上加保温剂或发热剂的方式。另外，为了减小钢锭内外温差，抑制产生内部裂纹的倾向，冷却的方式采用缓冷方式。根据钢种不同可采用模冷、坑冷或坑冷加退火方式等，当采用模冷时模冷时间≥13h。实施例1 本专利技术的，用如图1所示的波浪段2的钢锭模，在90t电炉采用下铸法浇铸20#Φ580/4.0t上小下大25边轧管用大圆波浪钢锭。1.浇铸轧管用钢锭工艺流程电炉→DC(直流)—钢包精炼炉LF→模铸(车铸)→模冷→脱模→钢锭表面清理2.钢水质量控制2.1精炼结束前喂CaSi线0.4～0.6kg/t钢，精炼炉出钢硫含量控制在0.025％以下；2.2钢水出精炼炉温度为1560～1580℃；3.浇铸用绝热板、保护渣及碳化稻壳保温剂等技术要求3.1绝热板技术要求绝热板尺寸见表2体积密度＜0.95g/cm3水份＜1％抗折强度＞1.5Mpa(15kgf/cm2)加热线收缩(1200℃ 1h)＜6％尺寸偏差±4mm 厚度偏差±2mm3.2浇铸用保护渣技术条件见表1表1圆波浪钢锭浇铸用保护渣的理化性能 3.3碳化稻壳保温剂技术要求固定碳≥45％容重≤0.10g/cm3水份≤0.5％4.浇铸前的准备工作4.1严禁使用冷模及烫模，浇铸时钢锭模温度不大于60℃；4.2每次使用锭模将内壁残钢粘渣清刷干净，再用压缩空气吹扫；4.3新钢锭模必须烘烤到80～120℃，内壁铁锈等清刷干净，并保证浇铸前钢锭模温度不大于60℃，不得是冷模或烫模。4.4钢锭模禁止打水冷却。4.5中注管装4.5.1中注管高度按表2中所列执行；4.5.2注管砖内壁浮砂、砖刺应清刷干净。4.5.3注管砖与中心砖之间，以及注管砖与注管砖之间接缝应旋转几圈使其紧密接合后再放后节砖。注管砖应安放端正。4.5.5在注管砖与中注管铁壳之间灌满过本文档来自技高网...

【技术保护点】
镇静钢的浇铸方法，其特征是：采用模体（１）的内腔工作段为波浪边多边形截面形状的波浪段（２）的钢锭模，用下铸法浇铸轧管用大圆波浪镇静钢钢锭，钢水中硫含量控制在０．０２５％以下，钢水浇铸过热度控制在４０～８０℃范围内，浇铸线速度为８０～２３０ｍｍ／ｍｉｎ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王乃斌，马欢鱼，张珉，苏雄杰，易良刚，周军，
申请(专利权)人：攀钢集团成都钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]