专利名称：一种高级优质链条钢的连铸工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金领域，涉及一种连铸工艺，具体的说是一种低碳高级优质链条钢的连铸工艺。
背景技术：
随着我国矿采工业的快速发展，国内对高强度圆环链产品需求越来越大，对高强度圆环链的产品质量要求越来越高，23MnNiMoCr54钢是德国牌号，在20世纪80 90年代以前主要依靠从国外进口，从20世纪90年代以后，而一直采用进口料的23MnNiMoCr54高级制链用钢的供货日趋紧张，已成为制约国内高强度圆环链生产快速发展的瓶颈，为缓解进口料的紧张局面，高级优质的国产化势在必行，急需自主研制高级优质链条钢替代进口。23MnNiMoCr54钢广泛用于制作高强度矿用C级圆环链，用该钢生产的链条具有耐磨性能好，疲劳寿命高，强度高，抗冲击能力强，承载负荷大的特点，制作的链条用于大型矿用机械，主要与其配套。高级优质链条钢主要应用于井下运输设备的牵引，由于其作业环境恶劣，钢材的质量好坏直接威胁人身安全，故要求链条必须具有高强度、高韧性、良好的冷弯性能、焊接性能和耐疲劳性能。23MnNiMoCr54钢是在低碳钢的基础上通过添加Mn、N1、Mo、Cr、Al等合金元素，通过这些元素的固溶强化、晶界强化及第二相质点强化，来提高钢的强度、塑性和韧性，同时通过控制钢中的有害元素S、P等来提高链条的疲劳寿命。该钢种晶粒度、淬透性、非金属夹杂物有很高要求，而且此钢种白点敏感性强。钢中非金属夹杂物的存在，尤其是临界尺寸以上夹杂物的存在，对钢材的质量有着极为重要的影响。为适应高强度、长寿命、在恶劣环境下工作的需要，高级优质链条钢必须提高钢的纯净度。非金属夹杂物的存在破坏了基体的连续性，对钢的机械性能有极大的影响，如非金属夹杂物易导致应力集中，引起疲劳断裂，会大大降低材料的疲劳寿命。非金属夹杂物尺寸越大，疲劳裂纹越容易在材料中最大夹杂周围区域形成。为提高钢的质量和使用性能，把非金属夹杂物，特别是临界尺寸以上的夹杂物的绝对含量降低到一定水平是非常必要的，同时还要科学地安排残留在钢中的夹杂物，使其具有最适宜的组成、形态、尺寸、分布和变形性能。但此类钢种在连铸浇注期间，易出现水口堵塞，结晶器液面波动大，可浇注性差的情况。铸坯表面出现渣坑及表面接坯，不进行表面修磨处理的铸坯，对应圆钢表面则产生大量结疤、裂纹缺陷，成品率不高；铸坯表面缺陷过深的，部分铸坯无法通过修磨处理使用，只能报废。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种高级优质链条钢的连铸工艺，该工艺可有效降低大包到中间包钢流冲击，使夹杂物充分上浮，防止浇注过程因夹杂物造成水口堵塞，结晶器液面波动，能消除液面波动造成的渣坑、接坯缺陷，提高高级优质链条钢的铸还质量。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种高级优质链条钢的连铸工艺，其特征在于该工艺具体要求如下:
1)铸机开始浇注前，将保护渣放入保护渣烘烤炉进行烘烤，烘烤温度控制在140±10°C，烘烤时间为40±10min，确保保护渣干燥、预热；
2)浇注过程中，大包至中间包、中间包 至结晶器全保护浇注，中间包开浇前灌氩气；钢包到中间包采用长水口氩封保护浇注；中间包到结晶器采用高品质整体内装浸入式水口保护浇注；保护渣加入方式为:每个流每次加入0.6±0.1kg，循环时间为5±lmin，确保结晶器内保护渣的渣面保持稳定，保护渣总渣层厚度在4±0.5cm，维持三层结构:目视渣面不得见红，三层结构为从上至下由粉渣层、烧结层和液渣层。浇注过程中间包冲击区采用高品质稳流器；高品质稳流器为镁质稳流器，其中MgO比例> 80%。中包中钢水使用覆盖剂；在连铸浇注过程中结晶器电磁搅拌；结晶器电磁搅拌参数及动态轻压下为结晶器电磁搅拌参数为电流(250 - 400 )A，频率(2-3) Hz ;压下量为2_5_。3)每隔15±3min，进行一次结晶器渣带清理工作。本发明中，保护渣化学成分质量百分比为:SiO2 33±5 %、CaO 34±5%、Mg01±0.5%, Al2O3 6± HFe2O3 2.2±1%、MnO2 ( 1.5%,Na20 3±1.5%、F— 2±l%、Ctot15.5±1.5%、H2O(105°C ) ^ 0.5% ;其中 R:1.05±0.15，R 是碱度，Ca0/Si02 的比值；保护渣的物理指标为:熔点1157±50 °C、粘度6.8±2、0.15_lmm粒度彡90%、容重0.80±0.2g/cm 3ο中包中钢水使用的覆盖剂按重量百分比包括的化学成分为:Ca0+Mg0:20 30%，Si02:45 55%, A1203 ( 9%, Fe203 ( 1.5%, C ( 10%。本发明连铸工序采用过程控制的方法，连铸采用大方坯连铸机浇注，断面320mmX480mm。大包至中间包、中间包至结晶器全保护浇注，中间包开浇前灌氩气；钢包到中间包采用长水口氩封保护浇注；中间包到结晶器采用高品质整体内装浸入式水口保护浇注；中间包冲击区采用高品质稳流器；中包中钢水使用覆盖剂；中间包连续测温；在连铸浇注过程中结晶器液面采用全自动液面检测技术；连铸拉速按中间包过热度自动控制；结晶器及二冷自动配水；结晶器电磁搅拌；动态轻压下技术。本发明采用结晶器电磁搅拌；动态轻压下技术，改善钢的各元素成分偏析，提高高级优质链条钢的铸还质量。本发明的优点为:连铸浇注顺利，铸坯内外部质量良好，表面无接坯与渣坑出现，开坯轧制的钢材性能满足用户要求。
具体实施例方式一种高级优质链条钢的连铸工艺，该工艺具体要求如下:
O铸机开始浇注前，将保护渣放入保护渣烘烤炉进行烘烤，烘烤温度控制在140±10°C，烘烤时间为40±10min，确保保护渣干燥、预热；2)浇注过程中，大包至中间包、中间包至结晶器全保护浇注，中间包开浇前灌氩气；钢包到中间包采用长水口氩封保护浇注；中间包到结晶器采用高品质整体内装浸入式水口保护浇注；保护渣加入方式为:每个流每次加入0.6±0.1kg，循环时间为5±lmin，确保结晶器内保护渣的渣面保持稳定，保护渣总渣层厚度在4±0.5cm，维持三层结构:目视渣面不得见红，三层结构为从上至下由粉渣层、烧结层和液渣层。浇注过程中间包冲击区采用高品质稳流器；高品质稳流器为镁质稳流器，其中MgO比例> 80%。中包中钢水使用覆盖剂；在连铸浇注过程中结晶器电磁搅拌；结晶器电磁搅拌参数及动态轻压下为结晶器电磁搅拌参数为电流(250 - 400 )A，频率(2-3) Hz ;压下量为2_5_。3)每隔15±3min，进行一次结晶器渣带清理工作。其中所述连铸工序中保护渣理化性能如表I。表1、化学成分应符合表I的规定。
权利要求
1.一种高级优质链条钢的连铸工艺，其特征在于该工艺具体要求如下: 1)铸机开始浇注前，将保护渣放入保护渣烘烤炉进行烘烤，烘烤温度控制在140±10°C，烘烤时间为40±10min，确保保护渣干燥、预热； 2)浇注过程中，大包至中间包、中间包至结晶器全保护浇注，中间包开浇前灌氩气；钢包到中间包采用长水口氩封保护浇注；中间包到结晶器采用高品质整体内装浸入式水口保护浇注；保护渣加入方式为:每个流每次加入0.6±0.1kg，循环时间为5±lmin，确保结晶器内保护渣的渣面保持稳定，保护渣总渣层厚度在4±0.5cm，维持三层结构:三层结构为从上至下为粉渣层、烧结层和液渣层；浇注过程中间包冲击区采用高品质稳流器；高品质稳流器为镁质稳流器，其中MgO比例> 80% ;中包中钢水使用覆盖剂；在连铸浇注过程中结晶器电磁搅拌；结晶器电磁搅拌参数及动态轻压下为结晶器电磁搅拌参数为电流250 -400A，频率2-3Hz ;压下量为2-5mm ； 3)每隔15±3min，进行一次结晶器渣带清理工作。
2.根据权利要求1所述的高级优质链条钢的连铸工艺，其特征在于:保护渣化学成分质量百分比为:Si02 3 3 ±5%、Ca0 34±5%、Mg0 I ±0.5%、Al2O3 6± I %、Fe2O3 2.2±1%、MnO2 ≤ 1.5%, Na20 3±1.5%, F— 2±1%、Ctot 15.5±1.5%U05°C H2O ( 0.5% ;其中R:1.05 + 0.15，R是碱度，Ca0/Si02的比值；保护渣的物理指标为:熔点1157 + 50 °C、粘度.6.8±2、0.15-lmm 粒度≥ 90%、容重 0.80±0.2 g/cm3。
3.根据权利要求1所述的高级优质链条钢的连铸工艺，其特征在于:中包中钢水使用的覆盖剂按重量百分比包括的化学成分为:Ca0+Mg0:20 30%，Si02:45 55%，A1203 ≤ 9%, Fe203 ≤ 1.5%, C ≤ 10%。
全文摘要
本发明公开了一种高级优质链条钢的连铸工艺，连铸工序采用过程控制的方法，连铸采用大方坯连铸机浇注，大包至中间包、中间包至结晶器全保护浇注，中间包开浇前灌氩气；钢包到中间包采用长水口氩封保护浇注；中间包到结晶器采用高品质整体内装浸入式水口保护浇注；中间包冲击区采用高品质稳流器；中包中钢水使用覆盖剂；中间包连续测温；结晶器及二冷自动配水；结晶器电磁搅拌及动态轻压下。本发明铸坯内外部质量良好，表面无接坯与渣坑出现，开坯轧制的钢材性能满足用户要求。
文档编号B22D11/10GK103252466SQ20131020073
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月27日 优先权日2013年5月27日
发明者宋金平, 陈兴华, 朱守欣, 李林, 赵张发, 武爱萍 申请人:南京钢铁股份有限公司