[發明專利]一種連鑄方法

有效

• 申請號: 200910166518.1
• 申請日: 2009-08-17
• 公開（公告）號: CN101992282A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 陳永;吳國榮;方淑芳;李桂軍;柯曉濤;曾建華;代華云
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司;攀鋼集團研究院有限公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種連鑄方法。

背景技術

高壓氣瓶屬于高壓容器，是一種可重復充裝的移動式氣瓶，可用于盛裝永久性氣體或高壓液化氣體，廣泛應用于工礦企業、建筑、交通、海洋、航空、醫療等國民經濟各部門。由于氣瓶所充裝的介質種類繁多，通常具有易燃、易爆、劇毒或腐蝕特性，加之氣瓶重復充裝和流動性大，一旦發生爆炸或泄漏，將引起災難性事故發生。

目前，制造無縫氣瓶主要有兩種方法，一種是采用方鋼坯通過熱沖壓拉伸并收口收底成型(簡稱坯制瓶)，另一種是用無縫鋼管做坯料通過熱旋壓收口收底成型(簡稱管制瓶)。用方鋼坯制造高壓氣瓶，具有外徑壁厚精度高、表面質量好、尺寸范圍廣、成本低、生產率高以及工藝設備簡單等特點，因此，已成為生產高壓氣瓶的主要方法之一。基于沖壓生產的特點，要求鋼坯性能優良、低倍組織致密、中心疏松輕微、中心偏析輕微，無肉眼可見的殘余孔洞、裂紋、夾雜等缺陷。因而使得高壓氣瓶用鋼坯的生產具有較大的難度和風險性，尤其是采用連鑄工藝生產高壓氣瓶用鋼的質量控制難度大，其原因是高壓氣瓶用鋼屬于中碳合金鋼，導熱性差，裂紋敏感性強，易產生中心疏松、中心偏析、中心裂紋等中心缺陷。同時，由于連鑄坯經軋制、沖壓制成氣瓶的壓縮比小(一般為3-4)，鑄坯疏松、裂紋等缺陷難以在軋制過程中完全焊合，將嚴重惡化鋼坯的沖壓成型性能，沖壓時易開裂，大幅增加沖廢率，因鑄坯中心疏松、中心裂紋等中心缺陷嚴重導致的氣瓶瓶底開裂率高達20％以上。因此，因未能解決連鑄大方坯中心疏松、中心偏析、中心裂紋等技術難題，長期以來我國一直采用模鑄工藝生產高壓氣瓶用鋼。如《機械工程與自動化》雜志2006年12月(總第139期第6期第158-159頁，轉162頁，提升高壓氣瓶鋼質量的工藝改進探索，郝國旺，郝國勝著)報道了太鋼采用電爐冶煉-LF精煉-VD真空處理-模鑄-均熱-初軋工藝生產高壓氣瓶用鋼坯，通過調整和控制LF-VD工藝，改進模鑄鑄溫和鑄速，氣瓶鋼合格率由91.7％提高到98.3％。《包鋼科技》雜志2003年8月(第29卷第4期第62-65頁，37Mn高壓氣瓶用坯試制，程德富、劉振成，曹暈，郝熙敏，梁峰嶺著)報道了包鋼采用轉爐冶煉-鋼包精煉-真空脫氣-模鑄-初軋開坯(鋼坯緩冷)-軋梁軋成品坯工藝生產200毫米×200毫米高壓氣瓶用鋼坯，37Mn成品鋼坯中心疏松0.5-1.0級，一般疏松1.0-1.5級。《首鋼科技》雜志1997年2月(第1期第33-37頁，37Mn2A高壓氣瓶鋼的試制，李燕俊著)報道了首鋼采用轉爐冶煉-鋼包精煉-模鑄-初軋開坯(鋼坯緩冷)-軋梁軋成品坯工藝生產200毫米×200毫米高壓氣瓶用鋼坯，37Mn2A初軋坯中心疏松0.5-1.0級，一般疏松0.5-1.5級，錠型偏析0.5-2.0級。

上述方法均為采用模鑄工藝生產高壓氣瓶用鋼，而與模鑄工藝生產相比，采用連鑄工藝生產高壓氣瓶用鋼坯具有金屬收得率高、表面質量高、成分均勻性高及性能穩定性良好等顯著優點，因此，采用連鑄工藝生產高壓氣瓶用鋼勢在必行。因此，研究制定合理的高壓氣瓶用鋼連鑄工藝，解決氣瓶鋼連鑄坯中心疏松、中心偏析、中心裂紋等技術難題，穩定地生產出高質量的連鑄坯大方坯，是開發生產優質高壓氣瓶的關鍵環節。

發明內容

本發明的目的在于提供一種連鑄方法，使用該方法能夠改善制得的鑄坯中心疏松、中心偏析以及中心裂紋的缺陷。

本發明提供了一種連鑄方法，該方法包括將鋼水連續地注入中間包，并從中間包連續地注入到結晶器中，通過結晶器冷卻，使鋼水凝固為帶有液芯的坯殼，將該帶有液芯的坯殼從結晶器的出口連續拉出，使其在二次冷卻區用冷卻水冷卻，并在拉矯區對帶有液芯的坯殼進行多次輕壓下，待全部凝固后，在拉矯區的出口得到連鑄坯，其中，

將所述帶有液芯的坯殼從結晶器的出口連續拉出的拉速為0.5-0.8米/分鐘，被注入中間包中鋼水的溫度為1515-1535℃；

控制二次冷卻區的帶有液芯的坯殼的冷卻強度，使得在二次冷卻區所述帶有液芯的坯殼的表面溫度為920-1050℃，并使得從位于靠近結晶器處的二次冷卻區的帶有液芯的坯殼到位于靠近拉矯區處的二次冷卻區的帶有液芯的坯殼在所述溫度范圍內以3-20℃/分鐘的降溫速率逐漸降溫；

在拉矯區，控制帶有液芯的坯殼的總壓下量為4.5-9毫米，每次輕壓下的壓下量為0.6-2.5毫米。