CN115635059A - 一种连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法，所述连铸过程中，结晶器使用非均匀深度水缝的铜板；根据连铸坯的断面和拉速工艺调整结晶器倒锥度为1.20～1.38%/m；使用长度为0.70～0.75m的窄面足辊；采用结晶器缓冷、二冷区弯曲段强冷的冷却工艺；控制钢水浇铸过热度为10～20℃。采用本方法，初生坯壳靠近窄边的宽面位置因结晶器水缝深度较大，冷却较强而使得凝固坯壳厚度较大，抗变形能力提高；在坯壳出结晶器后，较长的足辊能够给与其足够的支撑作用，以减少窄边鼓肚、降低宽面边部凹陷产生几率；匹配合适的结晶器倒锥度和冷却工艺，连铸宽厚板坯的宽面纵向凹陷量减小到0～1.5mm，能够显著改善连铸厚板坯的表面质量，提高成材率，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种连铸方法，尤其是一种连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法。
背景技术
连铸坯表面纵向凹陷缺陷是一种常见的质量缺陷，其深度一般为3～8mm、宽度约为80～120mm。由于铸坯凹陷部位的冷却速率小，组织粗大，对裂纹敏感性强，在热应力和钢液静压力的作用下，凹陷底部位置往往又易产生裂纹缺陷。
该类型缺陷不仅会增加铸坯下线清理等精整工作，阻碍了热装热送工艺的实施，还会影响后续热轧或冷轧的产品质量，对钢材表面质量控制带来严重的影响，造成了一定的经济损失。相比常规板坯，宽厚板坯由于断面尺寸大，在结晶器内部冷却均匀性较差，初生坯壳的厚度不均匀，在靠近铸坯边角部的位置更容易产生纵向凹陷缺陷，控制难度更大。而随着我国钢铁行业的转型升级，高端特殊钢材的需求量增加以及对钢材质量的要求愈加严苛，宽厚板坯的边部凹陷缺陷的控制亟需解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法，以改善铸坯的表面质量。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：连铸过程中，结晶器使用非均匀深度水缝的铜板；根据连铸坯的断面和拉速工艺调整结晶器倒锥度为1.20～1.38％/m；使用长度为0.70～0.75m的窄面足辊；采用结晶器缓冷、二冷区弯曲段强冷的冷却工艺；控制钢水浇铸过热度为10～20℃。
本发明所述非均匀深度水缝的结晶器铜板为：结晶器宽面铜板的B区，水缝的宽度为6mm、深度为10mm、间距为16～18mm；结晶器宽面铜板的A、C区以及窄面铜板，水缝的宽度为5mm、深度为13mm、间距为14～16mm。
本发明采用下述方式调整结晶器倒锥度：300mm×(2300～2500)mm规格的铸坯，结晶器倒锥度为1.20～1.30％/m；350mm×(2300～2500)mm规格的铸坯，结晶器倒锥度为1.30～1.38％/m。
本发明所述结晶器缓冷时，结晶器进水温度为30～35℃；300mm×(2300～2500)mm规格铸坯的结晶器宽面的冷却水量为4000～4300L/min、窄面的冷却水量为500～530L/min；350mm×(2300～2500)mm规格铸坯的结晶器宽面的冷却水量为4000～4300L/min、窄面的冷却水量为600～630L/min。
本发明所述二冷区弯曲段强冷时，比水量为0.15～0.25L/kg。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：采用本方法生产时，处于结晶器内的初生坯壳靠近窄边的宽面位置因结晶器水缝深度较大，冷却较强而使得凝固坯壳厚度较大，抗变形能力提高。在坯壳出结晶器后，较长的足辊能够给与其足够的支撑作用，以减少窄边鼓肚、降低宽面边部凹陷产生几率。与此同时，匹配合适的结晶器倒锥度和冷却工艺，连铸宽厚板坯的宽面纵向凹陷量可由3～8mm减小到0～1.5mm，能够显著改善连铸厚板坯的表面质量，提高成材率，降低生产成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明所述结晶器宽面铜板的结构示意图；
图2是本发明所述结晶器窄面铜板的结构示意图。
具体实施方式
本连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法所适用的钢种为中低碳钢，碳含量为0.07％～0.19wt％；采用下述连铸工艺：
(1)连铸过程中，结晶器使用非均匀深度水缝的结晶器铜板，如图1、图2所示，在结晶器宽面铜板B区，水缝的宽度为6mm、深度为10mm、水缝的间距为16～18mm；结晶器宽面铜板的A、C区以及窄面铜板，水缝的宽度均为5mm、深度均为13mm、水缝的间距均为14～16mm。所述A、C区分别是距相邻窄边150mm的区域，B区为A区和C区之间的区域。
(2)结晶器使用长度为0.70～0.75m的窄面足辊，以加强窄面足辊对初生坯壳的支撑。
(3)300mm×(2300～2500)mm规格的铸坯，拉速为0.75～0.85m/min、结晶器倒锥度为1.20～1.30％/m；350mm×(2300～2500)mm规格的铸坯，拉速为0.60～0.70m/min、结晶器倒锥度为1.30～1.38％/m。所述结晶器倒锥度采用下述公式(Ⅰ)计算而得：
Sb：结晶器下口边长，mm；
St：结晶器上口边长，mm；
L：结晶器长度，m；
ε：结晶器倒锥度，％/m。
(4)采用结晶器缓冷、二冷区弯曲段强冷的冷却工艺。所述结晶器缓冷时，结晶器进水温度为30～35℃；300mm×(2300～2500)mm规格铸坯的结晶器宽面的冷却水量为4000～4300L/min、窄面的冷却水量为500～530L/min；350mm×(2300～2500)mm规格铸坯的结晶器宽面的冷却水量为4000～4300L/min、窄面的冷却水量为600～630L/min。
(5)二冷区弯曲段强冷时，二冷区弯曲段的比水量为0.15～0.25L/kg。
(6)连铸过程中，浇注过热度控制在10～20℃。
实施例1：本连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法具体如下所述。
(1)连铸断面为300mm×2500mm，钢种为S355G10，主要成分如表1所示。
表1：S355G10钢种的主要成分/wt％
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Alt | Ni | Nb |
| 含量 | 0.07 | 0.24 | 1.54 | 0.01 | 0.002 | 0.035 | 0.33 | 0.025 |
表1中，余量为Fe会不可避免的杂质。
(2)连铸过程中，使用非均匀深度水缝的结晶器铜板，在结晶器宽面铜板B区，水缝的宽度和深度分为6mm和10mm、间距为16mm；在结晶器宽面铜板的A、C区以及窄面铜板，水缝的宽度和深度分别为5mm和13mm、间距为14mm。使用的窄面足辊长度为0.70m。拉速为0.75m/min，结晶器倒锥度为1.30％/m。结晶器宽、窄面的冷却水量分别为4300L/min和530L/min，结晶器进水温度35℃；二冷区弯曲段的比水量为0.25L/kg。浇注过热度控制在10～20℃。
(3)对所得铸坯的边部纵向凹陷进行测量，凹陷量为1mm。
实施例2：本连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法具体如下所述。
(1)连铸断面为350mm×2500mm，钢种为Q355B，主要成分如表2所示。
表2：Q355B钢种的主要成分/wt％
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Alt |
| 含量 | 0.17 | 0.31 | 1.41 | 0.017 | 0.0032 | 0.034 |
表2中，余量为Fe会不可避免的杂质。
(2)连铸过程中，使用非均匀深度水缝的结晶器铜板，在结晶器宽面铜板B区，水缝的宽度和深度分为6mm和10mm、间距为18mm；在结晶器宽面铜板的A、C区以及窄面铜板，水缝的宽度和深度分别为5mm和13mm、间距为16mm。使用的窄面足辊长度为0.75m。拉速为0.65m/min，铸坯结晶器倒锥度为1.35％/m。铸坯的结晶器宽、窄面的冷却水量分别为4300L/min和630L/min，结晶器进水温度35℃；二冷区弯曲段的比水量为0.20L/kg。浇注过热度控制在10～20℃。
(3)对所得铸坯的边部纵向凹陷进行测量，凹陷量为1.3mm。
实施例3：本连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法具体如下所述。
(1)连铸断面为300mm×2400mm，钢种为Q345E，主要成分如表3所示。
表3：Q345E钢种的主要成分/wt％
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Alt | Nb |
| 含量 | 0.08 | 0.35 | 1.40 | 0.015 | 0.003 | 0.032 | 0.035 |
表3中，余量为Fe会不可避免的杂质。
(2)连铸过程中，使用非均匀深度水缝的结晶器铜板，在结晶器宽面铜板B区，水缝的宽度和深度分为6mm和10mm、间距为17mm；在结晶器宽面铜板的A、C区以及窄面铜板，水缝的宽度和深度分别为5mm和13mm、间距为15mm。使用的窄面足辊长度为0.75m。拉速为0.80m/min，结晶器倒锥度为1.20％/m。结晶器宽、窄面的冷却水量分别为4200L/min和500L/min，结晶器进水温度32℃；二冷区弯曲段的比水量为0.20L/kg。浇注过热度控制在10～15℃。
(3)对所得铸坯的边部纵向凹陷进行测量，凹陷量为1.1mm。
实施例4：本连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法具体如下所述。
(1)连铸断面为300mm×2300mm，钢种为AB/EH36，主要成分如表4所示。
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Alt | Nb |
| 含量 | 0.12 | 0.29 | 1.4 | 0.012 | 0.003 | 0.038 | 0.023 |
表4中，余量为Fe会不可避免的杂质。
(2)连铸过程中，使用非均匀深度水缝的结晶器铜板，在结晶器宽面铜板B区，水缝的宽度和深度分为6mm和10mm、间距为18mm；在结晶器宽面铜板的A、C区以及窄面铜板，水缝的宽度和深度分别为5mm和13mm、间距为16mm。使用的窄面足辊长度为0.72m。拉速为0.85m/min，结晶器倒锥度为1.25％/m。结晶器宽、窄面的冷却水量分别为4000L/min和520L/min，结晶器进水温度30℃；二冷区弯曲段的比水量为0.15L/kg。浇注过热度控制在15～20℃。
(3)对所得铸坯的边部纵向凹陷进行测量，凹陷量为1.2mm。
实施例5：本连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法具体如下所述。
(1)连铸断面为350mm×2300mm，钢种为Q390B，主要成分如表5所示。
表5：Q390B钢种的主要成分/wt％
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Alt | Nb |
| 含量 | 0.16 | 0.25 | 1.38 | 0.016 | 0.0018 | 0.032 | 0.023 |
表5中，余量为Fe会不可避免的杂质。
(2)连铸过程中，使用非均匀深度水缝的结晶器铜板，在结晶器宽面铜板B区，水缝的宽度和深度分为6mm和10mm、间距为16mm；在结晶器宽面铜板的A、C区以及窄面铜板，水缝的宽度和深度分别为5mm和13mm、间距为14mm。使用的窄面足辊长度为0.73m。拉速为0.70m/min，铸坯结晶器倒锥度为1.30％/m。铸坯的结晶器宽、窄面的冷却水量分别为4150L/min和600L/min，结晶器进水温度32℃；二冷区弯曲段的比水量为0.15L/kg。浇注过热度控制在15～20℃。
(3)对所得铸坯的边部纵向凹陷进行测量，凹陷量为1.2mm。
实施例6：本连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法具体如下所述。
(1)连铸断面为350mm×2400mm，钢种为Q345R，主要成分如表6所示。
表6：Q345R钢种的主要成分/wt％
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Alt |
| 含量 | 0.19 | 0.31 | 1.43 | 0.015 | 0.001 | 0.040 |
表6中，余量为Fe会不可避免的杂质。
(2)连铸过程中，使用非均匀深度水缝的结晶器铜板，在结晶器宽面铜板B区，水缝的宽度和深度分为6mm和10mm、间距为17mm；在结晶器宽面铜板的A、C区以及窄面铜板，水缝的宽度和深度分别为5mm和13mm、间距为15mm。使用的窄面足辊长度为0.70m。拉速为0.60m/min，铸坯结晶器倒锥度为1.38％/m。铸坯的结晶器宽、窄面的冷却水量分别为4000L/min和615L/min，结晶器进水温度30℃；二冷区弯曲段的比水量为0.25L/kg。浇注过热度控制在10～15℃。
(3)对所得铸坯的边部纵向凹陷进行测量，凹陷量为1.1mm。
Claims (5)
1.一种连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法，其特征在于：连铸过程中，结晶器使用非均匀深度水缝的铜板；根据连铸坯的断面和拉速工艺调整结晶器倒锥度为1.20～1.38%/m；使用长度为0.70～0.75m的窄面足辊；采用结晶器缓冷、二冷区弯曲段强冷的冷却工艺；控制钢水浇铸过热度为10～20℃。
2.根据权利要求1所述的一种连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法，其特征在于，所述非均匀深度水缝的结晶器铜板为：结晶器宽面铜板的B区，水缝的宽度为6mm、深度为10mm、间距为16～18mm；结晶器宽面铜板的A、C区以及窄面铜板，水缝的宽度为5mm、深度为13mm、间距为14～16mm。
3.根据权利要求1所述的一种连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法，其特征在于，采用下述方式调整结晶器倒锥度：300mm×(2300～2500)mm规格的铸坯，结晶器倒锥度为1.20～1.30%/m；350mm×(2300～2500)mm规格的铸坯，结晶器倒锥度为1.30～1.38%/m。
4.根据权利要求1所述的一种连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法，其特征在于：所述结晶器缓冷时，结晶器进水温度为30～35℃；300mm×(2300～2500)mm规格铸坯的结晶器宽面的冷却水量为4000～4300L/min、窄面的冷却水量为500～530L/min；350mm×(2300～2500)mm规格铸坯的结晶器宽面的冷却水量为4000～4300L/min、窄面的冷却水量为600～630L/min。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种连铸宽厚板坯边部凹陷的控制方法，其特征在于：所述二冷区弯曲段强冷时，比水量为0.15～0.25L/kg。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116586578A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-08-15 | 鞍钢股份有限公司 | 一种船板钢铸坯角裂缺陷的控制方法 |
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2022
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