[發明專利]一種滿足生產大規格線材冷鐓鋼的小方坯連鑄方法

有效

• 申請號: 202110947778.3
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113695545B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王郢;徐建飛;王昆鵬;王立濤;沈艷;王向紅;楊成威;蔣鯉平
• 申請（專利權）人: 中天鋼鐵集團有限公司;常州中天特鋼有限公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16;B22D11/18;B22D11/22
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

本發明涉及一種滿足生產大規格線材冷鐓鋼的小方坯連鑄方法，選用斷面尺寸為160mm×160mm的連鑄坯，拉速為2.3～2.8m/min，過熱度控制在35～45℃，采用直通式浸入式水口，二冷比水量為0.8～1.4L/kg；并關閉末端電磁攪拌，連鑄機配備7臺拉矯機，其中采用4#～7#拉矯輥進行壓下，單輥壓下量為5～12mm，總壓下量為20～40mm，總變形量為10～25％。本發明采用高拉速、高過熱度、高比水量進行澆鑄，關閉末端電磁攪拌，采用20～40mm大壓下量對連鑄坯進行壓下，以獲得更高比例的柱狀晶，改善鑄坯中心疏松和縮孔，使得連鑄坯致密度達到熱軋態控制水平，在采用小壓縮比條件下實現大規格線材軋制，從而實現一火材替代兩火材生產，最終達到降低生產成本和提高產品質量的目的。

技術領域

本發明涉及連鑄技術領域，尤其是一種滿足生產大規格線材冷鐓鋼的小方坯連鑄方法。

背景技術

冷鐓鋼主要用來加工和制造緊固件、連接件(如螺栓、螺母、螺釘、鉚釘等)。冷鐓性能是冷鐓鋼的重要性能之一。目前，Φ25以下規格的冷鐓鋼線材國內主要采用小方坯進行軋制，鑄坯斷面尺寸基本為寬度140～180mm、厚度140～180mm。對于規格更大的冷鐓鋼線材如Φ30～Φ50，由于設計的軋機不能直接軋制大斷面鑄坯，而小斷面鑄坯直接軋制會存在壓縮比低的問題，導致線材中心疏松、縮孔等難以滿足質量控制要求，因此通常只能采用兩火材生產工藝，即先將大斷面鑄坯開坯成小斷面鑄坯，然后再將小斷面鑄坯進行軋制，這種方法帶來的問題是生產成本高、生產效率低，平均噸鋼成本增加約400～600元。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術中之不足，本發明提供一種滿足生產大規格線材冷鐓鋼的小方坯連鑄方法，通過對連鑄工藝參數進行優化，使連鑄坯在軋制前的致密度即達到或接近熱軋態控制水平，從而在小壓縮比生產條件下，確保大規格線材中心疏松、偏析等指標完全滿足生產大規格線材冷鐓鋼的質量要求。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種滿足生產大規格線材冷鐓鋼的小方坯連鑄方法，包括以下步驟：

(1)、連鑄坯斷面尺寸為160×160mm²；

(2)、連鑄坯的拉速為2.3～2.8m/min；

(3)、澆鑄前鋼水過熱度控制在35～45℃，并關閉末端電磁攪拌；

(4)、采用直通式浸入式水口，二冷比水量為0.8～1.4L/kg；

(5)、連鑄機配備7臺拉矯機，1#～3#拉矯輥不進行壓下，4#～7#拉矯輥進行壓下，通過對鑄坯厚度方向施加壓力，可以使單個輥子壓下量為5～12mm，鑄坯厚度總壓下量為20～40mm，鑄坯厚度總變形量為10～25％。

所述的線材軋制規格為Φ30～Φ50。

上述連鑄坯采用大盤卷軋制工藝，軋制參數按照常規工藝來，無需刻意調整或優化軋制參數，軋制流程為連鑄坯經加熱爐后進行高壓水除鱗，然后依次經過粗軋、中軋、預精軋、三輥kocks軋機、卷曲、打包入庫。

通過對壓下效果研究發現，當鑄坯中心為柱狀晶時，由于柱狀晶具有方向性，采用壓下工藝，更容易將中心縮孔壓合；當中心為等軸晶時，由于等軸晶沒有方向性，采用壓下工藝，中心疏松、縮孔控制效果沒有柱狀晶顯著，典型示意圖如圖1。

因此為了獲得更多柱狀晶，本方法擯棄了傳統的低過熱度、低拉速、低比水量澆鑄的工藝，采用高過熱度、高拉速、高比水量澆鑄，并且關閉末端電磁攪拌，以最大化提高柱狀晶比例，減少等軸晶比例。同時，配合大壓下量工藝，將中心縮孔壓合，所獲得的連鑄坯采用一火材生產工藝即可滿足生產大規格線材冷鐓鋼的要求。