[發(fā)明專利]一種低合金鋼連鑄坯的質(zhì)量改進方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210239986.9
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN102764870A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝國旺;張潤平;朱印齡;李道明;許改斌;師國平;張彬;王志軍;孫猛林;楊瑞軍
• 申請（專利權(quán)）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: B22D11/18
• 分類號: B22D11/18;B22D11/22;C22C38/14
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低合金鋼連鑄坯的質(zhì)量改進方法，具體講主要是Q345R、Q345A、Q345B、Q345C低合金鋼連鑄坯的質(zhì)量改進方法。

背景技術(shù)

Q345R、Q345A、Q345B、Q345C、系鋼是典型的低合金鋼，為目前中國用途最廣、用量最大的壓力容器或結(jié)構(gòu)鋼，需保證較高抗拉強度、伸長率以及沖擊韌性。根據(jù)GB713及GB/T1591-2008成分要求，Q345系低合金鋼由于C含量在0.10%-0.20%之間，Mn含量一般在1.00%-1.60%之間，屬包晶范圍，極易產(chǎn)生鑄坯角部裂紋。軋制成厚度10mm以上中板后裂紋擴大，通常無法通過修磨等方式消除，不得不采取擴大切邊量減少成材率的方式。目前在國際上，因包晶鋼連鑄坯角裂造成熱軋中板邊部裂紋缺陷仍是一大難題。

現(xiàn)有低合金鋼連鑄坯的質(zhì)量改進方法一般采用了將碳含量控制在0.08%以下避開包晶區(qū)，優(yōu)化連鑄二冷水曲線確保矯直區(qū)溫度避開“第三脆性區(qū)”等方式以減少角裂發(fā)生。但是申請人通過以上方法，在連鑄機裝備水平下，角裂比率100%，距鑄坯邊部0-50mm存在橫向裂紋，角部成材率損失大于5%。使用2006年引入的另一臺最先進的奧鋼聯(lián)裝備，針對Q345系產(chǎn)品使用優(yōu)化二冷配水等防止角裂技術(shù)后，低合金鋼的角裂比率約占全年產(chǎn)量的20%,成材率損失約1.5%；軋成熱軋卷板后進行開平，因鑄坯角裂造成開平板邊部裂紋降判比率達8%以上。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有低合金鋼連鑄坯的質(zhì)量改進方法的上述不足，本發(fā)明提供一種低合金鋼連鑄坯的質(zhì)量改進方法，該方法使連鑄坯熱軋加工的鋼板角裂缺陷判廢比率降至0.05%～0.5%。

在生產(chǎn)中，由于連澆爐數(shù)不同及前后工序控制波動，時常造成包晶鋼的鑄坯表面質(zhì)量波動導(dǎo)致熱軋卷板、熱軋中板質(zhì)量波動，而Q345系中等強度低合金鋼無法通過調(diào)整碳含量以躲開包晶區(qū)間，在此情況下需要全線優(yōu)化煉鋼及鑄造工藝，確定一種可穩(wěn)定改善Q345系角部裂紋的工藝以減少損失。申請人針對Q345系中等強度低合金鋼，在單純采用降低二冷水強度、改善連鑄保護渣性能等措施，不能有效解決二鋼南區(qū)包晶鋼鑄坯角裂的問題的前提下，重新設(shè)計鋼種成分，優(yōu)化連鑄工藝參數(shù)以減少低合金鋼角部裂紋。

為了達到減少和消除Q345系連鑄坯角裂，本方法采用了以下技術(shù)方案：

1、優(yōu)化成分，確保鑄坯足夠的強韌性，減少因鑄機變形等原因造成的精度不夠產(chǎn)生裂紋。

a??Ti：0.02～0.04%，相關(guān)資料表明，適量的Ti加入后可有效提高鋼鑄坯的強度，抵制二冷區(qū)應(yīng)力裂紋。

b??Al≤0.030%。由于鋼種標準中對Al含量的下限有要求，但無上限限要求，但根據(jù)相關(guān)論文結(jié)論，Al含量高后易在鋼中產(chǎn)生AlN等夾雜吸附在鋼晶界，破壞晶界連接，降低晶界強度，增加鋼坯裂紋發(fā)生可能性。

c???[N]≤75ppm;減少鋼中TiN、AlN夾雜的產(chǎn)生。

d??S≤0.010%;確保鑄晶粒細化使鑄坯強度、韌性提高，減少MnS、TiN夾雜產(chǎn)生機率。

2、?控制結(jié)晶器四側(cè)進出水溫度差5～6℃，結(jié)晶器四側(cè)熱流密度1±0.1?mW/m²，確保結(jié)晶器冷卻均勻，減少包晶鋼結(jié)晶器內(nèi)應(yīng)力。熱流比計算公式：H=Cm△T=CP△TQ

H為每分鐘結(jié)晶器內(nèi)水的熱量，單位J，

C為水的比熱容，單位J/(kg·℃)

△T為溫差，單位℃

Q為每分鐘的水流量，單位m³/min

熱流量的單位為W，即J/S

熱流密度，單位mW/m²

常用斷面220╳1260?mm²，結(jié)晶器高度為900mm。

3、采用同中包連澆5爐原成分的連鑄坯和最少3爐優(yōu)化成分的連鑄坯，過程工藝參數(shù)設(shè)定相同相同并且穩(wěn)定。

本低合金鋼連鑄坯的質(zhì)量改進方法包括下述依次的步驟：

Ⅰ??優(yōu)化成分

??低合金鋼（Q345R、Q345A、Q345B與Q345C）鋼水中的?Ti、Al、N與?S的重量百分比達下述要求出鋼，將鋼水澆入中包：

Ti：0.02～0.04%,????Al：0.020～0.030%,?????N≤75ppm,

?S≤0.010%：

Ⅱ??連鑄

將中包的鋼水澆入結(jié)晶器，控制結(jié)晶器四側(cè)進出水溫度差5～6℃，結(jié)晶器四側(cè)熱流密度1±0.1mw/m²?，確保結(jié)晶器冷卻均勻，減少包晶鋼結(jié)晶器內(nèi)應(yīng)力。