軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法

軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法，主要包括以下步驟：(1)結晶器對弧控制，(2)控制彎曲段中垂直區段的鉛垂度，(3)控制結晶器銅板平面度誤差，(4)控制中間包上下水口接觸面板間及上水口中的氬氣壓力及流速，(5)選取合適的結晶器保護渣，(6)控制結晶器液位波動，(7)控制板坯拉速；本發明未增加新的設備或工藝步驟，通過把控裝置精度及各工藝環節的實施過程，實現了鑄坯表面質量的控制及內部質量的提升，表面微裂紋由原來的3.85％下降至0.70％，實施過程簡便易行，效果十分顯著。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明屬于鋼材生產【技術領域】，涉及一種軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法。 軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法

【背景技術】
[0002] 隨著我國經濟建設和社會發展，對鋼材產品的品種和規格要求更加廣泛。目前國 內軋制的厚板所存在的問題多表現在表面缺陷及內部性能不合兩方面，這主要是由于目前 尚無生產厚板的成形系統、成形工藝及相關工藝控制方法，因而，使連鑄板坯生產工藝和措 施系統化及可控化，對提高厚板生產質量，提升連鑄板坯的生產效率有極大的促進作用，對 加快產業結構調整，實現企業產品質量升級與增強企業競爭力具有十分重要的作用。


【發明內容】

[0003] 有鑒于此，本發明的目的在于提供一種可提高鑄坯質量的連鑄板坯生產控制方 法。
[0004] 為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：一種軋制厚板的連鑄板坯生產控制 方法，主要包括以下步驟：
[0005] (1)結晶器對弧控制，使彎曲段與結晶器間的對弧弧差在0?0.3mm之間；
[0006] (2)控制彎曲段中垂直區段的鉛垂度，使垂直區段首輥與末輥間的鉛垂點偏差 a ^ 0. 6mm ；
[0007] (3)結晶器銅板平面度誤差彡0· 3mm ;
[0008] (4)中間包上下水口接觸面板間及上水口中的氬氣壓力保持在微正壓范圍內，其 中吹入中間包上水口的氬氣流量彡81/min，上下水口接觸面板間氬氣流量彡61/min ;
[0009] (5)選取合適的結晶器保護渣，主要成分包含：CaO為38%?45%、Si02S 20%? 25%、A1203 為 1.5%?5%、Mg0 為 1.5% ?4%、R20 為 4% ?10% (其中 Li20 占 1%? 3% )、C(固定碳）為 3%?10%、F 為 6%?10%、R 為 1.65 ?1. 85、吸附 H20 彡 0· 5% ;
[0010] 主要物理性能包含：①粘度：1300°c :0. 01?0. 15Pa. S，②半球點溫度：1050? 1150°C，③熔速：1250°C :30?50s，④鋪展性：彡150mm，⑤轉折溫度：1150?12KTC，⑥結 晶率（粗晶）：75%?100% ;
[0011] (6)控制中間包的澆注速度，保證結晶器液位高度波動在-5?5mm ;
[0012] (7)澆注坯從結晶器中出來的拉速與典型拉速之差為-0· 03?0· 03m/min。
[0013] 進一步，鑄造低合金鋼板坯時，鋼水在進入鋼包前先進行RH處理；鑄造軋制厚度 彡80mm的碳素鋼板坯時，鋼水在進入鋼包前先進行RH處理。
[0014] 進一步，控制鋼種合金成分，對于含Cu鋼，鋼種的化學成分應滿足 Ni-Cu 彡 0· 05% ;當 Cu 彡 0· 2%時，Alt 的含量彡 0· 04%。
[0015] 進一步，結晶器振動偏擺控制在如下范圍內：Y方向偏擺值彡|〇.15|mm，總偏擺 彡|0.3|臟，乂方向偏擺值彡|0.2|臟，乂方向總偏擺彡|0.4|111111 ;結晶器振動出現異常時，不 進行鑄坯生產。
[0016] 本發明的有益效果在于：未增加新的設備或工藝步驟，通過把控裝置精度及各工 藝環節的實施過程，有效防止了板坯表面微裂紋和內裂的出現，提高了凝固組織的致密性； 實現了鑄坯內部質量的控制及表面質量的提升，大于40mm厚鋼板的表面微裂紋由原來的 3. 85 %下降至0. 70 %，40-80mm厚鋼板探傷合格率穩定在98. 80%以上，實施過程簡便易 行，效果十分顯著。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行 說明：
[0018] 圖1為本發明的結構示意圖；
[0019] 圖2為橫裂紋檢查位置示意圖；
[0020] 圖3為縱裂紋檢查位置示意圖；
[0021] 圖4為角部裂紋檢查位置示意圖；
[0022] 圖5為結晶器振動水平面偏擺示意圖。

【具體實施方式】
[0023] 下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。
[0024] 要獲得高質量的連鑄板坯，需對在整個連鑄板坯的生產工藝進行嚴格控制，主要 包括以下幾個方面：
[0025] 如圖1所示，首先，檢測設備的精準度，包括對結晶器1的銅板表面平面度、結晶器 1對弧進行測量，檢查并調整控制結晶器1的振動偏擺量等內容；對于直弧形連鑄機而言， 如圖所示，結晶器銅板平面度誤差< 〇. 3_ ;結晶器1對弧應滿足彎曲段2與結晶器1間的 對弧弧差在〇?〇. 3_之間；控制彎曲段2中上部垂直區段21的鉛垂度，使垂直區段21首 輥31與末輥32間的鉛垂點偏差a < 0. 6_ ;有效保證了連鑄機拉坯過程中鑄坯的質量。
[0026] 其次，工藝條件的檢查及控制，（1)根據鋼種要求進行成分微調，對于含Cu鋼，鋼 種的化學成分應滿足Ni-Cu彡0. 05%;當Cu彡0. 2%時，Alt的含量< 0. 04%，可降低鑄坯 表面裂紋發生幾率；（2)對澆注過程進行控制，中間包4的上下水口接觸面板5間及上水口 6中的氬氣壓力保持在微正壓范圍內，其中吹入中間包4上水口 6的氬氣流量彡81/min，上 下水口接觸面板5間氬氣流量< 61/min，可有效防止表面裂紋問題出現；控制結晶器1的 液位高度波動量在-5?5_之間，防止其影響結晶器保護渣的正常流入；因拉速波動會影 響生產平穩性，冷卻強度的變化會引起裂紋率增加，因而需保證澆注坯從結晶器1中出來 的拉速與典型拉速之差為-〇. 03?0. 03m/min。
[0027] 第三，選取合適的結晶器保護渣，選取合適的結晶器保護渣，主要成分包含：CaO 為 38%?45%、Si02S 20%?25%、A1203 為 1. 5%?5%、Mg0 為 1. 5%?4%、R20 為 4%? 10% (其中Li20占1%?3% )、C(固定碳）為3%?10%、F為6%?10%、R為1.65? 1. 85、吸附H20彡0. 5% ;主要物理性能包含：①粘度：1300°C :0. 01?0. 15Pa. s，②半球點 溫度：1050?1150°C，③熔速：1250°C:30?50s，④鋪展性：彡150mm，⑤轉折溫度：1150? 1210°C，⑥結晶率（粗晶）：75%?100%;亞包晶鋼鑄坯表面縱裂紋率可有效控制在1. 5% 以內，鋼板表面小縱裂紋率控制在〇. 4 %以內，有效提高鑄坯表面質量，實現了傳熱與潤滑 的良好平衡，在控制鑄坯表面裂紋的同時結晶器銅板與坯殼的粘結機率也控制在較低的水 平，防止發生漏鋼事故。
[0028] 第四，鋼坯堆冷時間彡72小時，帶溫清理鋼種（鑄坯溫度大于250°C )不小于60 小時，按此時間表完成后再整理鑄坯，對肉眼可見的表面缺陷（主要包含針孔、凹陷、劃痕、 裂紋等）進行火焰清理，直到清除完畢。針對不同的微裂紋形式，選擇不同的待檢區域：（1) 橫裂紋檢查，待檢區域為鑄坯內、外弧中（從一條棱邊走向另一條棱邊）的"S"形區域（如 圖2所示），（2)縱裂紋檢查，待檢區域為內、外弧中部700_范圍（由中心線向兩側各偏移 350mm)內的矩形區域（如圖3所示），（3)角部裂紋檢查，內、外弧兩邊部50mm范圍內的矩 形區域（如圖4所示），抽查出微裂紋的板坯在該區域進行全面清理，微裂紋嚴重時對整爐 鑄坯的該區域進行清理。
[0029] 第五，生產前和生產后均需確認鑄坯低倍質量，滿足：低倍無A類偏析，B類< 1. 5 級偏析，C類< 2. 5級偏析，中間裂紋裂紋< 0. 5級偏析，三角區裂紋< 0. 5級偏析。
[0030] 在鑄造低合金鋼板坯時，鋼水在進入鋼包7位置前先進行RH處理；鑄造軋制厚度 > 80mm的碳素鋼板坯時，鋼水在進入鋼包7位置前先進行RH處理；根據不同鋼種及規格， 選擇性的進行RH處理，消除鋼水中的氫和氮對鑄坯和鋼板質量的影響，避免澆注或軋制產 生廢品。
[0031] 結晶器在上下運動時，還會伴隨有水平方向上的偏擺（分別沿X、Y方向上的位置 偏移），為防止結晶器在水平方向上產生平面移動超差，造成坯殼產生前切應力，引發鑄坯 表面和內部裂紋問題，還需對結晶器的水平方向運動進行振動偏擺控制，控制范圍為：Y方 向偏擺值（單側最大偏差值）彡|〇. 15 |_，總偏擺彡| 0.3 |mm，X方向偏擺值（單側最大偏 差值）彡|0· 2|mm，X方向總偏擺彡|0.4|mm;其中，原點為結晶器的中心點，偏擺值表示結 晶器在某一方向上的偏移量（如圖5所示）。
[0032] 結晶器振動出現異常時，不進行鑄坯生產。
[0033] 上述控制方法主要是針對軋制鋼板厚度彡40mm、鑄坯厚度在250mm以上、寬度在 2000mm?2500mm之間、鋼種為低合金鋼和碳素鋼的連鑄板坯；采用該控制過程生產出的鑄 坯表面微裂紋由原來的3. 85%下降至0. 70%，效果顯著。
[0034] 實施例1
[0035] 一種軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法，主要包括以下步驟：
[0036] (1)結晶器對弧控制，使彎曲段與結晶器間的對弧弧差為0. 1mm ;
[0037] (2)控制彎曲段中垂直區段的鉛垂度，使垂直區段首輥與末輥間的鉛垂點偏差為 0. 2mm ；
[0038] (3)結晶器銅板平面度誤差為0. 1mm ;
[0039] (4)中間包上下水口接觸面板間及上水口中的氬氣壓力保持在微正壓范圍內，其 中吹入中間包上水口的氦氣流量51/min,上下水口接觸面板間氦流量為41/min ;
[0040] (5)選取合適的結晶器保護渣，主要成分包含：CaO為40%、Si02為22. 86%、A1203 為2%、]\%0為2%、馬0為6.8%(其中1^20占2.1%)、(：（固定碳）為7.5%、？為8.3% ; R 為 1. 75,吸附 H20 為 0· 25% ;
[0041] 主要物理性能包含：①粘度：130(TC :0. 022Pa. s，②半球點溫度：1080°C，③熔速： 1250°〇：358，@鋪展性 ：185臟，?轉折溫度：11751：，?結晶率（粗晶）：100%;
[0042] (6)控制中間包的澆注速度，保證結晶器液位高度波動量為3mm ;
[0043] (7)澆注坯從結晶器中出來的拉速與典型拉速之差為-0. 015m/min。
[0044] 進一步，控制鋼種合金成分，對于含Cu鋼，鋼種的化學成分Ni-Cu為0. 06%;當Cu 為0· 3%時，Alt的含量為0· 03%。
[0045] 進一步，結晶器上下振動時水平方向上的偏擺：Y方向偏擺最大為0. 1mm，總偏擺 最大為〇· 2mm，X方向偏擺最大為0· 15mm，X方向總偏擺最大為0· 3mm ;結晶器振動出現異常 時，不進行鑄坯生產。
[0046] 實施例2
[0047] 一種軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法，主要包括以下步驟：
[0048] (1)結晶器對弧控制，使彎曲段與結晶器間的對弧弧差為0. 15mm ;
[0049] (2)控制彎曲段中垂直區段的鉛垂度，使垂直區段首輥與末輥間的鉛垂點偏差為 0. 35mm ；
[0050] (3)結晶器銅板平面度誤差為0. 2mm ;
[0051] (4)中間包上下水口接觸面板間及上水口中的氬氣壓力保持在微正壓范圍內，其 中吹入中間包上水口的氦氣流量61/min,上下水口接觸面板間氦氣流量為51/min ;
[0052] (5)選取合適的結晶器保護渣，主要成分包含：CaO為42.5%、Si02S 24. 71 %、 A1203 為 2. 19% %、MgO 為 1. 78%、R20 為 7. 2% (其中 Li20 占 1. 89% )、C(固定碳）為 6. 5%、F 為 8.2%，R 為 1.71，吸附 H20 為 0.35% ;
[0053] 主要物理性能包含：①粘度：1300°C :0. 045Pa. s，②半球點溫度：1128°C，③熔速： 1250°〇：328，@鋪展性 ：189臟，?轉折溫度：11891：，?結晶率（粗晶）：100%;
[0054] (6)控制中間包的澆注速度，保證結晶器液位波動為2. 81mm ;
[0055] (7)澆注坯從結晶器中出來的拉速與典型拉速之差為0· 023m/min。
[0056] 進一步，控制鋼種合金成分，Alt的含量為0· 035%。
[0057] 進一步，結晶器上下振動時水平方向上的偏擺：Y方向偏擺最大為0. 05mm，總偏擺 最大為〇· lmm，X方向偏擺最大為-0· 15mm，X方向總偏擺最大為-0· 3mm ;結晶器振動出現異 常時，不進行鑄坯生產。
[0058] 實施例3
[0059] -種軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法，主要包括以下步驟：
[0060] (1)結晶器對弧控制，使彎曲段與結晶器間的對弧弧差為0. 2mm ;
[0061] (2)控制彎曲段中垂直區段的鉛垂度，使垂直區段首輥與末輥間的鉛垂點偏差為 0. 5mm ；
[0062] (3)結晶器銅板平面度誤差為0· 25mm ;
[0063] (4)中間包上下水口接觸面板間及上水口中的氬氣壓力保持在微正壓范圍內，其 中吹入中間包上水口的氦氣流量為71/min,上下水口接觸面板間氦氣流量為31/min ;
[0064] (5)選取合適的結晶器保護渣，主要成分包含：CaO為42%、Si02*24%、Al 203 S 4%、MgO 為 3. 8%、R20 為 8. 5% (其中 Li20 占 2. 15% )、C(固定碳）為 7.2%、F 為 9%;R 為1.8,吸附H20為0. 4% ;
[0065] 主要物理性能包含：①粘度：1300°C :0. 055Pa. s，②半球點溫度：1102°C，③熔速： 1250°C :38s，④鋪展性：182mm，⑤轉折溫度：1170°C，⑥結晶率（粗晶）：87% ;
[0066] (6)控制中間包的澆注速度，保證結晶器液位波動為3mm ;
[0067] (7)澆注坯從結晶器中出來的拉速與典型拉速之差為0. 02m/min。
[0068] 進一步，控制鋼種合金成分，Alt的含量為0. 029%。
[0069] 進一步，結晶器上下振動時水平方向上的偏擺：Y方向偏擺最大為-0. 1mm，總偏擺 最大為-0. 2mm，X方向偏擺最大為0. 05mm，X方向總偏擺最大為0. 1mm ;結晶器振動出現異 常時，不進行鑄坯生產。
[〇〇7〇] 最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通 過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在 形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。
【權利要求】
1. 一種軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法，其特征在于主要包括以下步驟： (1) 結晶器對弧控制，使彎曲段與結晶器間的對弧弧差在0?0. 3mm之間； (2) 控制彎曲段中垂直區段的鉛垂度，使垂直區段首輥與末輥間的鉛垂點偏差 a ^ 0. 6mm ； (3) 結晶器銅板平面度誤差< 0. 3mm ; (4) 中間包上下水口接觸面板間及上水口中的氬氣壓力保持在微正壓范圍內，其中吹 入中間包上水口的氦氣流量彡81/min,上下水口接觸面板間氦氣流量彡61/min ; (5) 選取合適的結晶器保護渣，主要成分包含：CaO為38 %?45 %、Si02S 20 %? 25%、A1203 為 1.5%?5%、MgO 為 1.5% ?4%、R20 為 4% ?10% (其中 Li20 占 1%? 3% )、C(固定碳）為 3%?10%、F 為 6%?10%、R 為 1.65 ?1. 85、吸附 H20 彡 0· 5% ; 主要物理性能包含：①粘度：1300°C :0.01?0. 15Pa. s，②半球點溫度：1050? 1150°C，③熔速：1250°C :30?50s，④鋪展性：彡150mm，⑤轉折溫度：1150?12KTC，⑥結 晶率（粗晶）：75%?100% ; (6) 控制中間包的澆注速度，保證結晶器液位高度波動在-5?5mm ; (7) 澆注坯從結晶器中出來的拉速與典型拉速之差為-0. 03?0. 03m/min。
2. 根據權利要求1所述的軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法，其特征在于：鑄造低合 金鋼板坯時，鋼水在進入鋼包前先進行RH處理；鑄造軋制厚度> 80mm的碳素鋼板坯時，鋼 水在進入鋼包前先進行RH處理。
3. 根據權利要求1所述的軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法，其特征在于：控制鋼種 合金成分，對于含Cu鋼，鋼種的化學成分應滿足Ni-Cu彡0. 05% ;當Cu彡0. 2%時，Alt的 含量彡(λ 04%。
4. 根據權利要求1所述的軋制厚板的連鑄板坯生產控制方法，其特征在于：結晶器 振動偏擺控制在如下范圍內：Υ方向偏擺值彡|〇· 15|mm，總偏擺彡|0.3|mm，X方向偏擺值 彡|0.2|mm，X方向總偏擺彡|0.4|_;結晶器振動出現異常時，不進行鑄坯生產。
【文檔編號】B22D11/111GK104084550SQ201410362773
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】何宇明, 胡兵, 張創舉, 張建國, 王謙, 凌代萬 申請人:重慶鋼鐵(集團)有限責任公司