专利名称：一种微合金化宽厚连铸板坯生产技术的制作方法
技术领域：
本发明属于炼钢连铸技术领域，尤其涉及一种采用中高碳微合金化处理钢 种生产宽厚连铸板坯的技术方法。
背景技术：
近年来，大规格的Nb、 V、 Ti微合金化高性能的低合金宽厚板材的市场需 求不断增长，尤其是欧洲市场的需求量更为巨大。因此，国内各大钢铁企业竞 相增上连铸宽厚板坯生产线，有条件的厂家亦争先恐后地生产这种微合金化高 性能的低合金宽厚板坯。然而，在生产过程中发现，这些一直以生产普碳钢厚 板坯为主的钢铁联合企业， 一旦将钢种改为低合金的宽厚板坯，要想生产出内 外质量合格和较高成坯率的Nb、 V、 Ti微合金化宽厚板坯，尚存在g""很多亟待 解决的问题。
其中，最为突出的问题是生产的微合金化宽厚板坯的质量合格率过低，致 使铸坯的生产成本过高。除了部分铸坯内部存在内裂纹，造成轧后钢板探伤不 合格以外，最严重的是铸坯表面质量不过关，存在大量的各种表面裂纹，如角 裂、表面横裂纹等，从而造成铸坯表面质量不合格。严重的因表面裂纹报废， 轻则必须进行清理或扒皮，增加了机械或火焰清理的工作量，加大了费用支出。 另外，还存在着铸坯侧面鼓肚过大的问题， 一般鼓肚都在10 15mm，这也是造 成铸坯产生内裂纹(三角区裂纹、角部裂纹等)的原因之一。
研究证明，之所以产生各种裂纹，其主要原因是由于在微合金化处理的过 程中加入的合金元素造成的。在微合金化处理当中除加入一定量的Nb、 V、 Ti 合金外，还普遍要求钢中的Mn含量达到1.3 1.9%，提高Mn含量和加入Nb、V、 Ti合金的主要目的均在于提高铸坯以至于轧材的强度，满足低合金高强度的 要求。然而在强度提高的同时，亦使铸坯的热塑性相应降低。铸坯在连铸过程 中需经过连续的弯曲矫直变形，对于热塑性和韧性较好的低碳钢尚可，而对于 经过微合金化处理的含碳量较高的中高碳钢来说，势必在弯曲矫直的过程中使 表面铸壳被拉裂，或者在冷却过程中由于应力作用而形成裂纹。
经检索，未发现有关同类产品生产技术的报道以及微合金化宽厚规格连铸 板坯生产的相关资料记载。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题及产生的原因，采取控制冶炼成分与控制 连铸工艺、改进连铸设备相结合的办法，从而实现连续大批量生产合格的中高 碳微合金化高强度宽厚规格连铸板坯。
为此，本发明所提供的技术解决方案是
一种微合金化宽厚连铸板坯生产技术，采取控制冶炼成分与控制连铸工艺、
改进设备相结合的措施，生产280 310XlS00 2000mm宽厚断面铸坯。其具 体工艺及控制方法为
1、 采用Nb、 V、 Ti微合金化钢种，控制Als《0.0080/0。
2、 控制钢中P<0.015%， S<0.005%。
3、 采用铸坯凝固末端较大电流的电磁搅拌方案，使二次冷却段双电磁搅拌 电流均达到1000 1200A。
4、 控制中包过热度为10 20°C。
5、 控制结晶器锥度，控制范围为9.3 9.8;
6、 铸坯窄面冷却水比正常量增大10 15%，控制范围为9 10Nm3/^7、 增加结晶器足辊，采用5 6对足辊生产；
8、 采用较高拉坯速度，拉速控制在0.9 l.lm/min范围内；
9、 实行弱冷工艺，冷却强度控制在0.75 0.9Nm3/t。
优先推荐的连铸工艺参数为 '
双电子搅拌电流均为IOOOA。 中包过热度控制在15°C。 铸坯窄面冷却水比正常冷却水量增大10%。 拉坯速度控制在1.0m/min。 冷却强度控制在0.80Nm3/t。 结晶器锥度为9.5。 结晶器足辊由3对增加到5对。 由于采取上述措施，本发明取得了如下有益效果
一是提高了钢种的纯净度和铸坯的内在质量，有效地控制铸坯的中心偏析， 提高钢在弯曲矫直时的热塑性，使偏析达到B0.5以下，等轴晶比率提高25%以 上。二是极大地减少了鼓肚数量和规格，使产生的鼓肚明显减少，其大小由原 来的10 15mm，縮小到0 5mm。三是轧后钢板内部缺陷减少，探伤合格率提 高，平均探伤合格率平均提高六到十个百分点。四是各种表面裂纹基本消除， 铸坯表面质量合格率由50%提高到99.4%。同时，由于采用比平时生产其他钢种 铸坯更高的拉坯速度，因此其连铸产量亦得到相应提高。从而为高效优质连续 化大批量生产中高碳微合金化高强度宽厚规格连铸板坯提供了成功经验，具有 较高的推广应用价值。
具体实施方式
下面以生产规格为300X 1950mm连铸坯为例，对本发明作以具体说明。
本发明的特点是标本兼治，采取控制冶炼成分与控制连铸工艺、改进连铸 设备相结合，生产出合格的中高碳微合金化高强度宽厚断面铸坯。其具体工艺 参数及控制过程为
对300X 1950mm宽厚断面的铸坯，在冶炼过程中进行Nb、 V、 Ti微合金化 处理，严格控制Als《0.005%，降低钢中的A1N含量，以降低铸坯表面产生裂 纹的几率。
减少钢中有害元素含量，控制P〈0.015。/。， S<0.005%，以便有效地防止铸 坯的中心偏析和内部裂纹。
采用铸坯凝固末端较大电流的电磁搅拌方案，二次冷却段双电磁搅拌电流 均达到1000A，提高铸坯内在质量。
控制中包过热度为15°C，增加铸坯内部等轴晶的比率。 控制结晶器锥度为9.5;窄面冷却水比正常量增大10%，控制在9.3NmVh; 以控制和减小鼓肚。
以增加结晶器足辊的办法进一步控制鼓肚和内部裂纹，将足辊增加到5对， 有效防止轧后钢板内裂，提高钢板探伤合格率。
采用较高拉坯速度，拉速控制在1.0m/min;实行弱冷工艺，冷却强度控制 在0.8NmVt，从而可控制铸坯表面产生横裂纹和角裂。
按照上述工艺方法对冶炼和连铸生产进行控制和组织，即可高效优质地生 产出中高碳微合金化宽厚断面的合格连铸板坯。
权利要求
1、一种微合金化宽厚连铸板坯生产技术，其特征在于，采取控制冶炼成分与控制连铸工艺、改进设备相结合的措施，生产280～310×1800～2000mm宽厚断面铸坯；其具体工艺及控制方法为1)、采用Nb、V、Ti微合金化钢种，控制Als≤0.008％；2)、控制钢中P＜0.015％，S＜0.005％；3)、采用铸坯凝固末端较大电流的电磁搅拌方案，使二次冷却段双电磁搅拌电流均达到1000～1200A；4)、控制中包过热度为10～20℃；5)、控制结晶器锥度，控制范围为9.3～9.8；6)、铸坯窄面冷却水比正常量增大10～15％，控制范围为9～10Nm3/h；7)、增加结晶器足辊，采用5～6对足辊生产；8)、采用较高拉坯速度，拉速控制在0.9～1.1m/min范围内；9)、实行弱冷工艺，冷却强度控制在0.75～0.9Nm3/t。
2、 根据权利要求1所述的微合金化厚铸坯生产技术，其特征在于，所述的 双电磁搅拌电流均为IOOOA。
3、 根据权利要求1所述的微合金化厚铸坯生产技术，其特征在于，中包过 热度控制在15"。
4、 根据权利要求1所述的微合金化厚铸坯生产技术，其特征在于，铸坯窄 面冷却水比正常量增大10%。
5、 根据权利要求1所述的微合金化厚铸坯生产技术，其特征在于，所述的 拉坯速度控制在1.0m/min。
6、 根据权利要求1所述的微合金化厚铸坯生产技术，其特征在于，所述的冷却强度控制在0.8Nm3/t。
7、 根据权利要求1所述的微合金化厚铸坯生产技术，其特征在于，所述的 结晶器足辊为5对。
8、 根据权利要求1所述的微合金化厚铸坯生产技术，其特征在于，所述的 结晶器锥度为9.5。
全文摘要
本发明提供一种微合金化宽厚连铸板坯生产技术，针对微合金化钢种，控制Als和P、S含量，采取较大电流电磁搅拌，控制中包过热度和结晶器锥度，增大窄面冷却水量，增加足辊数量，采用较高拉速以及实行弱冷工艺，生产宽厚断面铸坯。从而提高钢种的纯净度，控制铸坯的中心偏析，提高钢的热塑性，使等轴晶比率提高25％以上，鼓肚减少50％～80％，铸坯内部缺陷大幅度减少，轧后钢板探伤合格率提高六至十个百分点，各种表面裂纹基本消除，铸坯表面质量合格率达到99.4％。同时相应提高连铸产量，为连续化大批量生产中高碳微合金化高强度宽厚规格连铸板坯提供了成功经验，具有较高的推广应用价值。
文档编号B22D11/16GK101683685SQ200810013468
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者勇 仉, 张晓军, 徐向阳, 秦海山 申请人:鞍钢股份有限公司