[發明專利]一種改善超厚板坯高碳鋼中心偏析的方法

在審

• 申請號: 202011190249.5
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112605358A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 甄新剛;趙和明;陳勇;李大偉;周賤生;陳晨;王衛軍;宋欣
• 申請（專利權）人: 五礦營口中板有限責任公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 胡野

本發明提供了一種改善超厚板坯高碳鋼中心偏析的方法，對超厚板坯進行壓下處理，步驟如下：1）對兩相區進行壓下處理，首先，根據公式fs=(Tl?T₁)/(T1?TS)計算出鑄坯固相率：其次，根據固相率確定壓下量；2）對固相區進行壓下處理，首先，根據公式dt=TS?T₂計算出鑄坯壓下位置的溫度差：其次，根據溫度差確定壓下量：當dt＞60℃時，不壓下；當dt≤60℃時，壓下量1.5~4.5mm。本發明的優點是：本發明所述方法，工藝簡單，容易實現，利用現有設備即可實現。采用本方案時，鑄坯的寬度的1/4、1/2、3/4位置的中心偏析評級均為合格，超厚板坯高碳鋼的內部質量提高非常明顯。

技術領域

本發明屬于煉鋼連鑄技術領域，特別是針對厚度規格超過450mm的超厚板坯連鑄生產實踐，提供了一種改善超厚板坯高碳鋼中心偏析的方法。

背景技術

通常情況下，人們將厚度規格＞450mm的板坯劃分為超厚板坯，將碳含量位于0.25%≤C(wt%)范圍的鋼劃分為高碳鋼。板坯連鑄在凝固過程中，存在兩種無法消除的缺陷，一種是由于選分結晶而無法避免的中心偏析，一種是鑄坯凝固過程中的W型凝固末端。關于板坯連鑄中心偏析的形成原因及危害，國內外諸多文獻已做了詳細的闡述：認為柱狀晶“凝固搭橋”與板坯鼓肚是形成中心偏析的主要原因，使用動態輕壓下技術可以有效控制鑄坯的中心偏析；關于板坯連鑄的W型凝固末端，認為與二次冷卻方式密切相關。關于超厚板坯W型凝固末端的中心偏析控制技術，國內的理論基礎研究很少，并且之前也沒有超厚板坯的生產實踐，國內在超厚板坯中心偏析綜合控制技術領域還沒有取得重大突破。

專利號為CN201811567253.1的發明專利，公開了一種板坯動態二冷和輕壓下控制系統，“根據動態熱跟蹤模型預測的鑄坯凝固兩相區位置及不同鋼種特性確定壓下總量和壓下區間，動態優化各壓下扇形段的輥縫值，實現減少鑄坯中心偏析和中心疏松缺陷的目的”，該專利只是在兩相區實施輕壓下，沒有考慮板坯連鑄W型液芯的凝固特性及其對鑄坯中心偏析的影響，而超厚板坯的W型凝固末端更加突出，必須針對最后的凝固區域采取特定的中心偏析控制技術。

在國內首次進行480mm直弧型超厚板坯連鑄生產實踐中，發現超厚板坯的中心偏析及W型凝固末端相比于中厚板坯更加嚴重，采用常規的輕壓下技術無法有效改善超厚板坯的內部質量，而目前國內針對480mm厚度規格的高品質超厚板坯尚無可供參考的經驗，只能在生產實踐中不斷摸索、優化創新。如何解決超厚板坯較嚴重的W型凝固末端對工藝的影響，從而提高超厚板坯的內部質量，是亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改善超厚板坯高碳鋼中心偏析的方法，對超厚板坯實施更科學有效的壓下策略，以適應W型凝固末端特點。此外，本發明的另一目的是解決超厚板坯在鑄坯寬度方向1/4位置及3/4位置偏析嚴重的缺陷，從而提高超厚板坯的內部質量。

本發明是通過如下技術方案實現的：一種改善超厚板坯高碳鋼中心偏析的方法，其特征在于，在連鑄過程中，對超厚板坯進行壓下處理，具體步驟如下：

1）對兩相區進行壓下處理，首先，根據如下公式計算出鑄坯壓下位置中心點的固相率：

fs =(Tl-T₁)/(T1-TS)；

其中，Tl為液相線溫度，℃；TS為固相線溫度，℃；T₁為兩相區鑄坯壓下位置中心點的溫度，℃；

其次，根據固相率確定壓下量：

當0.2 ≤fs ＜0.32時，壓下量1.5~6.5mm；當0.32 ≤fs ＜0.58時，壓下量2.5~8.5mm；當0.58≤fs ≤1.0時，壓下量3.0~9.0mm；

2）對固相區進行壓下處理，首先，根據如下公式計算出鑄坯壓下位置的溫度差：

dt=TS- T₂；

其中TS為固相線溫度，℃；T₂為固相區壓下點溫度，℃；

其次，根據溫度差確定壓下量：