一種減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煉鋼連鑄技術領域，特別是涉及一種能減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法。
【背景技術】
[0002]氧化鐵皮俗稱鐵鱗，是在連鑄和軋制工序中，鑄坯或熱軋鋼坯在環境介質(空氣、水蒸汽、氧氣等)的氧化作用下，在其表面所生成的鐵氧化物層。長期以來，鑄坯或熱軋鋼坯表面氧化鐵皮的生成、控制和消除給連鑄和熱軋生產帶來了較大困擾。
[0003]氧化鐵皮導致了金屬料的大量損耗和成材率降低，造成原料、能源和勞動的較大浪費；其次，表面氧化鐵皮還會帶來包括表面網狀裂紋、鐵皮坑、紅銹、鐵皮壓入、酸洗殘留等在內的一系列鑄坯或成品的表面缺陷問題，加大了產品質量、尺寸精度和性能控制的難度。
[0004]此外，表面氧化鐵皮的累積還會造成支撐輥和軋輥等設備壽命的降低以及維護難度的加大等問題。據統計，鋼鐵廠每年氧化鐵皮的產生量約為鋼材產量的1%?2%，是不可忽視的金屬料損耗源之一。
[0005]隨著國家鋼鐵產業政策的調整，鋼鐵產品結構中板帶比的進一步增大，鑄坯和熱軋鋼板表面氧化鐵皮的有效控制和減量化對于提高鋼鐵產品表面質量、提升產品檔次、降低金屬料損耗和生產成本、提高企業效益具有重要理論和實際意義。
[0006]對連鑄過程而言，鑄坯表面氧化鐵皮是連鑄坯在二冷區以及在空冷區“高溫氧化”環境條件下的降溫冷卻，鑄坯表面與空氣中的氧結合生成氧化鐵皮，造成金屬料大量損失；同時，產生于氧化鐵皮與金屬基體界面處的網狀裂紋還會導致鑄坯發生“熱脆”。然而，一直以來，連鑄過程的鑄坯表面氧化鐵皮問題并沒有得到足夠重視。
[0007]迄今為止，雖然清除鑄坯表面氧化鐵皮的措施很多，但幾乎所有的解決方案都是采取單一的物理方法，即機械除鱗、高壓水除鱗、噴丸或利用彎曲變形去除氧化鐵皮等。其缺陷:一是增加了設施和投入；二是降低了坯溫，增大了能耗。
[0008]中國發明專利《用于在連續澆鑄鋼時調節二次冷卻的方法》(申請號:200880124179.4)，通過兩個區段的不同冷卻方法實現了熱運行方式的冷卻方案，以最佳地充分利用連鑄坯引導長度、同時與提高質量相關聯地優化生產率。該方案能夠盡快的對連鑄坯進行冷卻，但還沒有涉及冷卻過程中鑄坯表面氧化的技術方案。
[0009]鑒于此，有必要設計研制出一種物理與化學方法結合，標本兼治的減少連鑄坯表面氧化鐵皮的方法，以確保軋后鋼板的表面質量。
【發明內容】
[0010]針對【背景技術】的不足，本發明提供了一種無須增加設備和投資，充分利用現有設備和工藝流程，通過連鑄二冷過程中的水與氣體結合產生的氣霧冷卻，采用氮氣或其他非氧化性氣體，減少鑄坯表面與空氣中的氧結合生成氧化鐵皮，便可減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法。
[0011]本發明的技術方案是:一種減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法，在連鑄二次冷卻過程中，將混合氣體和水噴到鑄坯表面冷卻鑄坯，其特征在于:所述的氣體采用非氧化性氣體。
[0012]根據如上所述的減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法，其特征在于:所述的非氧化性氣體為氮氣。
[0013]根據如上所述的減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法，其特征在于:所述的非氧化性氣體和水采用集進水孔和進氣孔于一體的噴嘴進行噴射。
[0014]根據如上所述的減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法，其特征在于:所述的非氧化性氣體噴射時的壓力范圍為0.05Mpa?IMpa，水噴射時的壓力范圍為0.05Mpa?2.5Mpa。
[0015]本發明的有益效果是:本發明利用壓縮空氣的能量將水霧化成極細小的水滴，從而達到較好冷卻強度和均勻程度的一種冷卻方式。同時，在冷卻過程中，水霧中散發出的非氧化性氣體覆蓋在鑄坯表面，減少鑄坯與空氣中的氧接觸發生反應，減少鑄坯氧化鐵皮的生成。
【具體實施方式】
[0016]名稱解釋:
[0017]連鑄二冷區:即連鑄機結晶器以下對鑄坯進行二次冷卻的區域。
[0018]以下對本發明做進一步說明。
[0019]本發明的一種減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法，在連鑄二次冷卻采用氣體和水的方式進行冷卻，即將這種混合氣體和水噴到鑄坯表面冷卻鑄坯。其中氣體采用非氧化性氣體，最好為氮氣。同時氣體和水最好采用集進水孔和進氣孔于一體的噴嘴，如中國發明專利公開的《適用于圓坯連鑄二次冷卻的氣水霧化噴嘴》(申請號:200810053137.8)。采用類似的噴嘴，便于噴射過程中水已霧化成極細小的水滴，同時帶動非氧化性氣體均勻分布在鑄坯表面上，進而減少鑄坯與空氣中的氧接觸發生反應，減少鑄坯氧化鐵皮的生成。
[0020]本發明非氧化性氣體噴射時的壓力最好在0.05Mpa?IMpa，水噴射時的壓力最好在0.05Mpa?2.5Mpa，這樣可以利用壓縮空氣的能量將水霧化成極細小的水滴，從而達到較好冷卻強度和均勻程度的一種冷卻方式。
[0021]實施例1
[0022]在生產汽車板的澆注過程中，鑄坯斷面200mm X 1600mm，在連鑄二次冷卻采用氣-水冷卻，其中氣體采用氮氣，將這種混合氣-水噴到鑄坯表面冷卻鑄坯，同時，減少鑄坯與空氣中的氧接觸發生反應，減少鑄坯氧化鐵皮的生成。氣體壓力0.2Mpa，水壓力0.6Mpa。
[0023]鑄坯表面氧化鐵皮得到有效控制和減量化，提高了產品表面質量、提升產品檔次、降低金屬料損耗和生產成本。
[0024]實施例2
[0025]在生產合金鋼的澆注過程中，鑄坯斷面280mmX300mm，在連鑄二次冷卻采用氣-水冷卻，其中氣體采用氬氣，將這種混合氣-水噴到鑄坯表面冷卻鑄坯，同時，減少鑄坯與空氣中的氧接觸發生反應，減少鑄坯氧化鐵皮的生成。氣體壓力0.2Mpa，水壓力0.5Mpa。
[0026]鑄坯表面氧化鐵皮得到有效控制和減量化，提高了產品表面質量、提升產品檔次、降低金屬料損耗和生產成本。
【主權項】
1.一種減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法，在連鑄二次冷卻過程中，將混合氣體和水噴到鑄坯表面冷卻鑄坯，其特征在于:所述的氣體采用非氧化性氣體。2.根據權利要求1所述的減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法，其特征在于:所述的非氧化性氣體為氮氣。3.根據權利要求1所述的減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法，其特征在于:所述的非氧化性氣體和水采用集進水孔和進氣孔于一體的噴嘴進行噴射。4.根據權利要求1、2或3所述的任一種減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法，其特征在于:所述的非氧化性氣體噴射時的壓力范圍為0.05Mpa?IMpa，水噴射時的壓力范圍為.0.05Mpa ?2.5Mpa。
【專利摘要】本發明涉及煉鋼連鑄技術領域，特別是涉及一種能減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法。本發明通過連鑄二冷過程中的水與氣體結合產生的氣霧冷卻，采用氮氣或其他非氧化性氣體，減少鑄坯表面與空氣中的氧結合生成氧化鐵皮，便可減少鑄坯表面氧化鐵皮的方法。
【IPC分類】B21B45/04
【公開號】CN104907347
【申請號】CN201510355590
【發明人】幸偉
【申請人】中冶連鑄技術工程有限責任公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月25日