CN112371937A - 一种改善超厚板坯包晶钢中心偏析的方法 - Google Patents

一种改善超厚板坯包晶钢中心偏析的方法 Download PDF

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赵和明
陈勇
李大伟
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孙建鹏
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Abstract

本发明提供了一种改善超厚板坯包晶钢中心偏析的方法，对超厚板坯进行压下处理，步骤如下：1）对两相区进行压下处理，首先，根据公式fs=(Tl‑T1)/(T1‑TS)计算出铸坯固相率：其次，根据固相率确定压下量；2）对固相区进行压下处理，首先，根据公式dt=TS‑T2计算出铸坯压下位置的温度差：其次，根据温度差确定压下量：当dt＞80℃时，不压下；当dt≤80℃时，压下量1.5~5.0mm。本发明的优点是：本发明所述方法，工艺简单，容易实现，利用现有设备即可实现。采用本方案时，铸坯的宽度的1/4、1/2、3/4位置的中心偏析评级均为C1.0，超厚板坯包晶钢的内部质量提高非常明显。

Description

一种改善超厚板坯包晶钢中心偏析的方法
技术领域
本发明属于炼钢连铸技术领域，特别是针对厚度规格超过450mm的超厚板坯连铸生产，提供了一种改善超厚板坯包晶钢中心偏析的方法。
背景技术
通常情况下，人们将厚度规格大于450mm的板坯划分为超厚板坯，将碳含量位于0.09%≤C(wt%)＜0.14%范围的钢划分为包晶钢。板坯连铸在凝固过程中，存在两种无法消除的缺陷，一种是由于选分结晶而无法避免的中心偏析，一种是铸坯凝固过程中的W型凝固末端。关于板坯连铸中心偏析的形成原因及危害，国内外诸多文献已做了详细的阐述；关于板坯连铸的W型凝固末端，普遍认为与二次冷却方式密切相关。关于超厚板坯W型凝固末端的中心偏析控制技术，国内的理论基础研究很少，并且之前也没有超厚板坯的生产实践，国内在超厚板坯中心偏析综合控制技术领域还没有取得重大突破。
专利号为CN201811567253.1的发明专利，公开了一种板坯动态二冷和轻压下控制***，“根据动态热跟踪模型预测的铸坯凝固两相区位置及不同钢种特性确定压下总量和压下区间，动态优化各压下扇形段的辊缝值，实现减少铸坯中心偏析和中心疏松缺陷的目的”，该方案在两相区实施轻压下，比较适合薄板工艺，没有考虑板坯连铸W型液芯的凝固特性及其对铸坯中心偏析的影响，而超厚板坯的W型凝固末端更加突出，必须针对最后的凝固区域采取特定的中心偏析控制技术。
在国内首次进行480mm直弧型超厚板坯连铸生产实践中，发现超厚板坯的中心偏析及W型凝固末端相比于中厚板坯更加严重，采用常规的轻压下技术无法有效改善超厚板坯的内部质量，而目前国内针对480mm厚度规格的高品质超厚板坯尚无可供参考的经验，只能在生产实践中不断摸索、优化创新。针对超厚板坯较严重的W型凝固末端，采用特定的轻压下综合控制技术，从而提高超厚板坯的内部质量，是本发明专利的重大技术创新。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改善超厚板坯包晶钢中心偏析的方法，对超厚板坯实施更科学有效的压下策略，以适应W型液芯特点。此外，本发明的另一目的是解决超厚板坯在铸坯宽度方向1/4位置及3/4位置偏析严重的缺陷，从而提高超厚板坯的内部质量。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种改善超厚板坯包晶钢中心偏析的方法，其特征在于，在连铸过程中，对超厚板坯进行压下处理，具体步骤如下：
1）对两相区进行压下处理，首先，根据如下公式计算出铸坯压下位置中心点的固相率：
fs =(Tl-T1)/(T1-TS)；
其中，Tl为液相线温度，℃；TS为固相线温度，℃；T1为两相区铸坯压下位置中心点的温度，℃；
其次，根据固相率确定压下量：
当0.05 ≤fs ＜0.35时，压下量1.0~4.5mm；当0.35 ≤fs ＜0.55时，压下量1.5~5.0mm；当0.55 ≤fs ＜0.90时，压下量2.0~6.5mm；当0.90 ≤fs ≤1.0，压下量3.0~8.0mm；
2）对固相区进行压下处理，首先，根据如下公式计算出铸坯压下位置的温度差：
dt=TS- T2；
其中TS为固相线温度，℃；T2为固相区压下点温度，℃；
其次，根据温度差确定压下量：
当dt＞80℃时，不压下；
当dt≤80℃时，压下量1.5~5.0mm。
本发明的优点是：本发明所述方法，可以解决国内首台475mm超厚规格板坯铸机在实际生产中遇到的较严重的W型凝固偏析问题，技术针对性强，工艺简单，容易实现，利用现有设备即可实现。采用本方案时，铸坯的宽度的1/4、1/2、3/4位置的中心偏析评级均为C1.0，超厚板坯包晶钢的内部质量提高非常明显，有效的解决了450 mm以上厚度的铸坯的中心偏析问题，为国内首台475mm超厚板坯连铸机的顺稳生产提供了技术支撑与保障。
附图说明
图1是超厚板坯包晶钢W型凝固末端示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种改善超厚板坯包晶钢中心偏析的方法，所述板坯的凝固末端示意图如图1所示的W型，其中L1为两相区，L2为固相区。本方法在连铸过程中，对超厚板坯进行压下处理，具体步骤如下：
1）对两相区即图1中L1所示位置进行压下处理，首先，根据如下公式计算出铸坯压下位置中心点的固相率：
fs =(Tl-T1)/(T1-TS)；
其中，Tl为液相线温度，℃；TS为固相线温度，℃；T1为两相区某点温度，℃；
其次，根据固相率确定压下量：
当0.05 ≤fs ＜0.35时，压下量1.0~4.5mm；当0.35 ≤fs ＜0.55时，压下量1.5~5.0mm；当0.55 ≤fs ＜0.90时，压下量2.0~6.5mm；当0.90 ≤fs ≤1.0，压下量3.0~8.0mm；
2）对固相区即图1中L2所示位置进行压下处理，首先，根据如下公式计算出铸坯压下位置的温度差：
dt=TS- T2；
其中TS为固相线温度，℃；T2为固相区压下点温度，℃；
其次，根据温度差确定压下量：
当dt＞80℃时，不压下；
当dt≤80℃时，压下量1.5~5.0mm。
优选的，根据固相率确定压下量时：
当0.05 ≤fs ＜0.35时，压下量1.0~4.5mm；当0.35 ≤fs ＜0.55时，压下量1.5~3.0mm；当0.55 ≤fs ＜0.90时，压下量3.0~4.5mm；当0.90 ≤fs ≤1.0，压下量4.5~8.0mm。
实施例1
选用厚度规格460mm、碳含量为0.096wt%的超厚板坯包晶钢进行处理，钢种成分如下：C0.096，Si 0.197，Mn 1.478，P 0.022，S 0.002，Als 0.025。在连铸过程中，对超厚板坯进行压下处理，具体步骤如下：
（1）在两相区时，当0.05 ≤fs ＜0.35时，压下量4.5mm；当0.35 ≤fs ＜0.55时，压下量5.0mm；当0.55 ≤fs ＜0.90时，压下量6.5mm；当0.90 ≤fs ≤1.0，压下量8.0mm；在固相区时，当dt≤80℃时，压下量5mm。
（2）采用本方案时，铸坯的宽度的1/4、1/2、3/4位置的中心偏析评级均为C1.0，超厚板坯包晶钢的内部质量提高非常明显。
实施例2
针对厚度规格480mm、碳含量为0.091wt%的超厚板坯包晶钢，钢种成分如下：C 0.091，Si 0.192，Mn 1.486，P 0.014，S 0.002，Als 0.025。在连铸过程中，对超厚板坯进行压下处理，具体步骤如下：
（1）在两相区时，当0.05 ≤fs ＜0.35时，压下量1.0mm；当0.35 ≤fs ＜0.55时，压下量1.5mm；当0.55 ≤fs ＜0.90时，压下量2.0mm；当0.90 ≤fs ≤1.0，压下量3.0mm；在固相区时，当dt≤80℃时，压下量1.5mm。
（2）采用本方案时，铸坯的宽度的1/4、1/2、3/4位置的中心偏析评级均为C1.0，超厚板坯包晶钢的内部质量提高非常明显。
本发明所述方法，采用475mm超厚规格板坯铸机，通过特定的压下工艺，可以解决国内首台475mm超厚规格板坯铸机在实际生产中遇到的较严重的W型凝固偏析问题，技术针对性强，工艺简单，容易实现，利用现有设备即可实现，无需改造。采用本方案时，铸坯的宽度的1/4、1/2、3/4位置的中心偏析评级均为C1.0，超厚板坯包晶钢的内部质量提高非常明显，有效的解决了450 mm以上厚度的铸坯的中心偏析问题，为国内首台475mm超厚板坯连铸机的顺稳生产提供了技术支撑与保障。

Claims (2)

1.一种改善超厚板坯包晶钢中心偏析的方法，其特征在于：在连铸过程中，对超厚板坯进行压下处理，具体步骤如下：
1）对两相区进行压下处理，首先，根据如下公式计算出铸坯压下位置中心点的固相率：
fs =(Tl-T1)/(T1-TS)；
其中，Tl为液相线温度，℃；TS为固相线温度，℃；T1为两相区铸坯压下位置中心点的温度，℃；
其次，根据固相率确定压下量：
当0.05 ≤fs ＜0.35时，压下量1.0~4.5mm；当0.35 ≤fs ＜0.55时，压下量1.5~5.0mm；当0.55 ≤fs ＜0.90时，压下量2.0~6.5mm；当0.90 ≤fs ≤1.0，压下量3.0~8.0mm；
2）对固相区进行压下处理，首先，根据如下公式计算出铸坯压下位置的温度差：
dt=TS- T2；
其中TS为固相线温度，℃；T2为固相区压下点温度，℃；
其次，根据温度差确定压下量：
当dt＞80℃时，不压下；
当dt≤80℃时，压下量1.5~5.0mm。
2.根据权利要求1所述的改善超厚板坯包晶钢中心偏析的方法，其特征在于：根据固相率确定压下量时：
当0.05 ≤fs ＜0.35时，压下量1.0~4.5mm；当0.35 ≤fs ＜0.55时，压下量1.5~3.0mm；当0.55 ≤fs ＜0.90时，压下量3.0~4.5mm；当0.90 ≤fs ≤1.0，压下量4.5~8.0mm。
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