[發明專利]連鑄20鋼無裂紋管坯稀土處理方法

無效

• 申請號: 201010591631.7
• 申請日: 2010-12-07
• 公開（公告）號: CN102019381A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 渠天盛;胡宗林;李佩璋;楊富強;渠天霞
• 申請（專利權）人: 包頭市神潤高新材料股份有限公司
• 主分類號: B22D11/11
• 分類號: B22D11/11;C22C33/04
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 莊英菊

技術領域

發明涉及一種連鑄20鋼無裂紋管坯稀土處理方法，屬于鋼鐵冶金領域。

背景技術

目前連鑄20鋼管坯的生產中未采用稀土處理，生產出的20鋼管坯經常出現皮下裂紋，致使20鋼管常發生端裂和表面裂紋，鋼管的性能也有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在連鑄20鋼管坯生產中過程中，能夠消除裂紋和提高管材性能的連鑄20鋼無裂紋管坯稀土處理方法。

技術解決方案：

本發明是將稀土金屬絲包芯線用稀土喂絲機喂入正在連鑄的結晶器的鋼液中，稀土金屬絲包芯線從水口的一側喂入。

稀土喂絲機的喂絲速度與連鑄機拉坯速度變化同步，對應關系

為：

V絲＝(V坯×M×G)/(g×j)

式中V坯?拉坯速度m/min

M鑄坯單位重量t/m

g稀土絲包芯線單位重量kg/m

G稀土絲包芯線加入量kg/t

V絲?稀土絲包芯線喂絲速度m/min

J稀土絲包芯線中稀土絲的比例％

稀土金屬絲包芯線中稀土金屬絲的直徑、包鐵皮厚度、插入結晶器鋼液面的深度和喂稀土金屬絲包芯線的速度之間的關系：

d=0.5D(1-1-4H/DAV)]]>

式中：d包覆鐵皮的厚度mm

D稀土金屬絲的直徑mm

V稀土金屬絲的喂入速度m/min

H稀用土金屬絲予定的熔化深度mm

A?A＝87，是實驗中得到的常數。

本發明稀土金屬絲包芯線采用鑭鈰金屬絲(34％鑭、64％鈰、1％鐵、0.05％硅、0.05％鋁)包芯線(每米包芯線含鑭鈰金屬30克，鐵皮20克)代替混合稀土金屬絲(23％La、45％Ce、Pr6％、Nd14％、1％鐵、0.05％硅、0.05％鋁)包芯線，節約昂貴的Nd、Pr稀土資源。

本發明由將稀土金屬絲包芯線用稀土喂絲機喂入正在連鑄的結晶器的鋼液中，稀土金屬絲包芯線從水口的一側喂入。保證了稀土在鋼液中的均勻分布；鋼液中稀土與硫的比為3.時，減少了管坯的柱狀晶區，擴大了等軸晶區，縮短了二次干間距，消除了管坯的裂紋，使鋼中的夾雜物全部變為稀土夾雜物，改變鋼中夾雜物形態，使硫化錳、二氧化硅、三氧化二鋁等夾雜變為稀土硫化物、稀土硫氧化物，稀土硅酸鹽和稀土鋁酸鹽等夾雜，從而提高了20#鋼材的橫向沖擊、冷彎性能。

本發明稀土金屬絲包芯線喂絲速度與連鑄機拉坯速度變化同步，稀土在鑄坯中的分布均勻。稀土絲包芯線從浸入式水口的一側挿入，最佳插入深度150mm；鋼液中稀土與硫的最佳比為4.2。鋼中RE/S＝1.7時，稀土使20鋼管坯等軸晶率提高，柱狀晶區減少，一次干方向紊亂，二次干間距減小，改善中心偏折、減少皮下裂紋。鋼中RE/S＝4.2時，稀土可完全改變鋼中夾雜物形態，使硫化錳、二氧化硅、三氧化二鋁等夾雜變為稀土硫化物、稀土硫氧化物，稀土硅酸鹽和稀土鋁酸鹽等夾雜，消除20鋼管坯中的內部裂紋，并提高管材的橫向性能。

附圖說明：

圖1為本發明稀土金屬絲包芯線插入鋼液中150mm處的水力學模擬圖；

圖2為本發明稀土金屬絲包芯線插入鋼液中300mm處的水力學模擬圖；

圖3為本發明100×100mm方坯橫斷面分布的取樣圖；

圖4為本發明100×100mm方坯20鋼連鑄管坯橫縱斷面低倍組織圖；

圖5為未經稀土處理的20鋼夾雜物金相圖；

圖6未經稀土處理的20鋼夾雜物電子顯微鏡掃描圖；

圖7為本發明經稀土處理的20鋼夾雜物金相圖；

圖8為本發明經稀土處理的20鋼夾雜物電子顯微鏡掃描圖；

圖9為本發明20鋼稀土處理沖擊值的變化圖；

圖10為本發明140×140mm方坯橫向截面取樣圖；

圖11為本發明140×140mm方坯縱向截面取樣圖；

圖12為本發明RE＝0時一次晶的長度；

圖13為本發明RE＝0.040％時一次晶的方向長度和二次枝晶干間距；