[發明專利]一種寬厚板坯高強鋼縱向裂紋缺陷的控制方法

在審

• 申請號: 202110756116.8
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113664173A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 劉志國;李鑫;丁曉志;讓麗軍;李立英
• 申請（專利權）人: 包頭鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16;B22D11/18
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 樊喜鋒

本發明公開了一種寬厚板坯高強鋼縱向裂紋缺陷的控制方法，包括以下步驟：(1)優化生產組織，避免直接用高強鋼開澆；(2)優化爐次間換包操作，減少夾雜物進入鋼水，從而減少裂紋源；(3)適當調大結晶器錐度；(4)適當減少結晶器水流量。本發明的目的是提供一種寬厚板坯高強鋼縱向裂紋缺陷的控制方法，旨在降低產品缺陷發生率，提高產品質量合格率和市場占有率。

技術領域

本發明涉及冶金行業連鑄技術領域，尤其涉及一種寬厚板坯高強鋼縱向裂紋缺陷的控制方法。

背景技術

縱裂是連鑄板坯常見的表面缺陷之一，據有關資料介紹，鑄坯各類缺陷中有50％以上是裂紋缺陷。輕微的縱裂紋經板坯精整后對下工序不會產生影響，但嚴重的縱裂紋會使整個板坯報廢，甚至會在澆鑄過程中引起縱裂漏鋼，給設備和生產帶來嚴重的危害。包鋼寬板鑄機在澆鑄高強系列鋼種時，鑄坯表面縱向裂紋缺陷嚴重，縱裂比例達13.2％，并且發現澆次第1爐縱裂比例明顯高于其它爐次，其它爐次裂紋出現在每爐次前5塊的占所有裂紋的50％以上。縱裂主要發生在上表面即內弧側，長度短則10～20mm，長的達數米，可以貫穿整個板坯長度。深度在2～10mm不等。裂紋位置分布無明顯規律，主要發生在Q690D、Q550D等鋼種上，成份為碳含量在0.09％～0.15％的低合金鋼。縱裂形態如圖1。

關于板坯縱裂產生的原因有很多研究，縱裂產生的機理是在結晶器彎月面附近，伴隨著初期固液相變，包晶反應引起的體積收縮及工藝參數引起的結晶器傳熱不均勻，導致初生坯殼厚度不均勻，在坯殼薄弱處產生應力集中，當應力超過坯殼的高溫強度時就產生裂紋，微裂紋在二冷區強冷加以擴展。

包鋼寬板鑄機澆鑄規格為1200～2300mm，有200、250、300三種斷面，中間包工作液位38噸，每年澆鑄高強鋼8萬噸左右。

由于包鋼寬板鑄機板坯縱裂主要發生在高強鋼，所以成份是重要影響因素。特別是鋼中[C]含量影響。這是因為[C]在0.09％-0.14％時處于包晶區，發生δ-Fe向γ-Fe的轉變，伴隨著較大的體積收縮，坯殼與結晶器銅板間形成氣隙，導熱不均，產生應力集中，從而在坯殼薄弱處產生裂紋。

申請號為201910257036.0的中國專利公開了一種寬板坯縱向裂紋控制工藝是通過提高錳硫比降低鑄坯表面縱裂，并且主要針對寬厚比大的連鑄機。本發明針對寬板鑄機澆鑄高強鋼時通過優化工藝參數，優化爐次生產組織，優化爐次間轉包操作等手段減少裂紋源，以達到降低縱裂發生率的目的，成本明顯降低。

申請號為202010674689.1的中國專利公開了一種解決高強鋼鑄坯裂紋的工藝方法是通過鑄坯熱裝入爐，避免鑄坯在冷卻至室溫的過程中導熱系數變化引起的應力交替集中所致的高強鋼鑄坯裂紋。本發明通過對高強鋼進行優化生產組織，優化操作等手段消除表面縱裂，不僅適用于熱裝，冷裝效果同樣良好。

申請號為201910861784.X的中國專利公開了一種減少寬厚板連鑄坯表面縱裂紋的開澆僅僅針對開澆第1爐，通過對第1爐工藝參數進行優化，使用專用保護渣達到對第1爐裂紋控制的目的，而對于其它爐次并未述及。本發明對第1爐澆鑄通過優化爐次生產組織，對其它爐次間轉包時由于夾雜物進入鋼水形成裂紋源做了專門闡述。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種寬厚板坯高強鋼縱向裂紋缺陷的控制方法，旨在降低產品缺陷發生率，提高產品質量合格率和市場占有率。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種寬厚板坯高強鋼縱向裂紋缺陷的控制方法，包括以下步驟：

(1)優化生產組織，避免直接用高強鋼開澆；(2)優化爐次間換包操作，減少夾雜物進入鋼水，從而減少裂紋源；(3)適當調大結晶器錐度；(4)適當減少結晶器水流量；

其中：

所述步驟(1)包括：澆鑄高強鋼時，將其它級別較低的包晶鋼放在第1爐，高強鋼跟在后面爐次連澆；