一种高硅热成形钢连铸生产方法与流程

本发明涉及冶金炼钢技术领域，更具体地说，涉及一种高硅热成形钢连铸生产方法。

背景技术：

随着节能减排要求的日益严格，在确保安全的基础上，汽车整车轻量化是大势所趋，而车身骨架件的轻量化是整车轻量化的关键所在，以trip、dp等为代表的第二代高强钢已普遍应用在车身结构件与安全件上，但仍不能满足部分形状复杂构件的强度与成形综合需求。国内外各大钢企都积极开发、生产以qp980为代表的第三代汽车用超高强钢，然而由于其复杂的成分体系和特殊的显微组织特征，铸坯存在深振痕、表面纵裂纹及横向断裂等诸多缺陷，给板坯铸坯的稳定批量生产和质量控制带来极大的难度。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种高硅热成形钢连铸生产方法，该方法能够消除高硅热成形钢铸坯的裂纹及断裂等质量缺陷，实现该钢种的稳定批量生产。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种高硅热成形钢连铸生产方法，其步骤为：

步骤一：铁水预处理；

步骤二：利用顶底复吹转炉脱除钢水中的碳和磷，并进行脱氧合金化；

步骤三：转移至吹氩站进行成分以及钢种的酸溶铝的初调；

步骤四：钢包精炼炉升温微调钢水成分，造还原渣脱硫，去除钢水中夹杂物；

步骤五：真空循环脱气精炼炉脱除钢种的氢及微调成分，去除钢水中夹杂物及夹杂物变形处理；

步骤六：利用板坯连铸机把合格的液态钢水连续的浇注凝固成一定形状的铸坯；

步骤七：铸坯热装。

进一步地，所述的步骤六，板坯连铸机内设结晶器本体，结晶器本体的上表面为结晶器弯月面，板坯连铸机浇注过程中，将结晶器保护渣添加至结晶器本体内钢液面上。

进一步地，所述的结晶器保护渣碱度r(cao/sio2)为1.29±0.05。

进一步地，所述的步骤六，板坯连铸机内设二级系统，二级系统内预设二冷水比水量控制，二冷水比水量设置为0.61±0.05l/kg，浇注速度依据钢种特性、浇注周期及中包过热度进行人工调节，浇注速度为1.0m/min～1.3m/min。

进一步地，所述的步骤六，板坯连铸机采用二冷电磁辊工艺，板坯连铸机内部分别装有第一电磁搅拌辊和第二电磁搅拌辊，电磁辊安装位置距离结晶器弯月面垂直距离为3.5～8m，第一电磁搅拌辊电流/频率分别为200～300a/2～4hz，第二电磁搅拌辊电流/频率分别为300～400a/3～5hz。

进一步地，所述的步骤六，板坯连铸机采用动态轻压下工艺，总压下量为4.0～5.5mm，压下区间为固相率(fs)10％～80％，压下率为0.8～1.5mm/m。

进一步地，所述的步骤七，铸坯热装，温度为400℃～680℃，测温位置为铸坯上表面中间处。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明能够消除高硅热成形钢铸坯的裂纹及断裂等质量缺陷，热轧卷表面质量与性能良好，有效实现该钢种的稳定批量生产。

附图说明

图1为本发明的铸坯测温位置示意图；

图2为本发明的板坯连铸机内部结构示意图。

图中：1、结晶器本体；2、结晶器弯月面；3、第一电磁搅拌辊；4、第二对电磁搅拌辊。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：

实施例1

从图1可以看出，本实施例的一种高硅热成形钢连铸生产方法，其步骤为：

步骤一：铁水预处理，主要是脱除铁水中的硫；

步骤二：利用顶底复吹转炉脱除钢水中的碳和磷，并进行脱氧合金化，顶底复合吹炼工艺，对以往的氧气顶吹转炉而言，能够强化对金属熔池的搅拌，还通过炉底向金属熔池喷吹一定量的气体，以加快冶金反应，并使之趋近于平衡状态，从而克服了单纯顶吹的弱点，降低钢铁料消耗，并节约铁合金的用量，有利于低碳钢的冶炼和减少造渣材料的用量；

步骤三：转移至吹氩站进行成分以及钢种的酸溶铝的初调，吹氩站能够调节钢水温度，均匀钢水成分，促进夹杂物上浮，提高钢水脱氧效果；

步骤四：钢包精炼炉升温微调钢水成分，造还原渣脱硫，去除钢水中夹杂物；

步骤五：真空循环脱气精炼炉脱除钢种的氢及微调成分，去除钢水中夹杂物及夹杂物变形处理；

步骤六：利用板坯连铸机把合格的液态钢水连续的浇注凝固成一定形状的铸坯；

步骤七：铸坯热装，铸坯热装，温度为400℃～680℃，测温位置为铸坯上表面中间处，即为图1中的“a”点位置处。

发明具体处理步骤中，高硅热成形钢化学成分如表1所示，连铸坯断面规格为：(210～250)×(900～1600)mm²。

表1高硅热成形钢化学成分(％)

步骤六中，从图2可以看出，板坯连铸机内设结晶器本体1，结晶器本体1的上表面为结晶器弯月面2，板坯连铸机浇注过程中，将结晶器保护渣添加至结晶器本体1内钢液面上，主要起到润滑和控制传热、吸附夹杂物及绝热保温作用，而结晶器保护渣的化学成分及理化指标则影响结晶器保护渣所发挥的作用浇筑过程中，结晶器保护渣碱度r(cao/sio2)为1.29±0.05。

表2高硅热成形钢用结晶器保护渣化学成分

板坯连铸机采用二冷电磁辊工艺，板坯连铸机内部分别装有第一电磁搅拌辊3和第二电磁搅拌辊4，电磁辊安装位置距离结晶器弯月面2垂直距离为3.5～8m，第一电磁搅拌辊3电流/频率分别为200～300a/2～4hz，第二电磁搅拌辊4电流/频率分别为300～400a/3～5hz。

板坯连铸机内设二级系统，二级系统内预设二冷水比水量控制，二冷水比水量设置为0.61±0.05l/kg，浇注速度依据钢种特性、浇注周期及中包过热度进行人工调节，浇注速度为1.0m/min～1.3m/min，板坯连铸机采用动态轻压下工艺，总压下量为4.0～5.5mm，压下区间为固相率(fs)10％～80％，压下率为0.8～1.5mm/m。

具体实施过程中，例如生产规格为230mm×1400mm、碳含量为0.17％、硅含量为2.0％的高硅热成形钢，浇铸速度为1.2m/min，结晶器保护渣碱度为1.28，二冷比水量为0.60l/kg，第一电磁搅拌辊3安装在距离结晶器弯月面2垂直距离为4.5m处，第二电磁搅拌辊4安装在距离结晶器弯月面2垂直距离为7.2m处，两组搅拌辊电流与频率分别为250a/3hz、350a/4hz，动态轻压下总压下量为5.5mm，压下区间为固相率20％～65％，压下率为1.0mm/m，热装温度为560℃。

经过上述工艺生产出来的连铸板坯中心偏析为c1.0，铸坯无裂纹与断裂缺陷，热轧卷表面质量与性能良好。

实施例2

例如生产规格为220mm×1600mm、碳含量为0.19％、硅含量为1.8％的高硅热成形钢，浇铸速度为1.1m/min，结晶器保护渣碱度为1.27，二冷比水量为0.60l/kg，第一电磁搅拌辊3安装在距离结晶器弯月面2垂直距离为4.5m处，第二电磁搅拌辊4安装在距离结晶器弯月面2垂直距离为7.2m处，两组搅拌辊电流与频率分别为220a/2.5hz、330a/3hz，动态轻压下总压下量为5.5mm，压下区间为固相率20％～65％，压下率为1.0mm/m，热装温度为540℃。

经过上述工艺生产出来的连铸板坯中心偏析为c0.5，铸坯无裂纹与断裂缺陷，热轧卷表面质量与性能良好。

实施例3

例如生产生产规格为250mm×1000mm、碳含量为0.22％、硅含量为1.7％的高硅热成形钢，浇铸速度为1.0m/min，结晶器保护渣碱度为1.27，二冷比水量为0.58l/kg，第一电磁搅拌辊3安装在距离结晶器弯月面2垂直距离为4.5m处，第二电磁搅拌辊4安装在距离结晶器弯月面2垂直距离为7.2m处，两组搅拌辊电流与频率分别为280a/2.0hz、400a/4.5hz，动态轻压下总压下量为5.5mm，压下区间为固相率20％～65％，压下率为1.2mm/m，热装温度为515℃。

经过上述工艺生产出来的连铸板坯中心偏析为c1.0，铸坯无裂纹与断裂缺陷，热轧卷表面质量与性能良好。

本发明能够消除高硅热成形钢铸坯的裂纹及断裂等质量缺陷，热轧卷表面质量与性能良好，有效实现该钢种的稳定批量生产。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。