CN114346194A - 一种q1100d超高强钢浇铸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了本发明的目的是提供一种Q1100D超高强钢浇铸方法，重点从铸机浇铸采取技术措施，避免超高强钢铸坯表面裂纹，提高超高强钢铸坯中心偏析控制水平，达到保证铸坯轧制成钢板后各项性能合格的目的。
Description
技术领域
本发明涉及冶金行业连铸技术领域，尤其涉及一种Q1100D超高强钢浇铸方法。
背景技术
随着机械行业不断向着大型化和轻量化方向发展，越来越多的高强钢、超高强钢得到了大量使用，屈服强度为1100MP的超高强钢是目前国内工程机械领域里强度级别最高的钢种，其主要用于工程机械行业混凝土泵车、汽车起重机的伸缩期中臂、履带起重机底座及拉板、大吨位液压支架等关键构件。由于其高屈服强度、高平直度等特殊性能，一直被国内外钢铁行业称为高强钢中的“硬骨头”，目前只有很少几家钢铁行业能够生产该钢种，每年都要花大量外汇从发达国家进口。
超高强钢生产的难点主要是由于合金含量较高，浇铸时铸坯易产生表面裂纹，同时其强度稳定性难以掌握，后续轧制及热处理工艺可以采取措施部分克服，但前提是铸机必须浇铸出合格的板坯，要求板坯表面质量良好，内部无明显中心偏析，低倍评级达到C1.0以上。
关于超高强钢生产的研究有很多，但大多是偏重于从轧制、热处理工艺提高超高强钢的强度稳定性，如申请号为202010246571.9的中国专利公开了一种高强度结构用Q1100D/E特薄钢板的生产方法，该文献重点从轧制、热处理方面采取技术措施，保证薄钢板的韧性、焊接性能及平直度。而对于从铸机浇铸角度提高超高强钢钢板表面质量及提高超高强钢铸坯中心偏析控制水平没有述及。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种Q1100D超高强钢浇铸方法，重点从铸机浇铸采取技术措施，避免超高强钢铸坯表面裂纹，提高超高强钢铸坯中心偏析控制水平，达到保证铸坯轧制成钢板后各项性能合格的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种Q1100D超高强钢浇铸方法，包括：
(1)Q1100D高强钢化学成分及质量百分比如下：
C:0.16％,Si:0.2％,Mn:1.15％,P:≤0.008％,S:≤0.002％,Alt:0.027％,Als:0.025％,Nb:0.025％,V:0.055％,Ti:0.02％,Cr:0.25％,Mo:0.6％,Ni:0.35％,Ca:0.0017％,B:0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质；
(3)浇铸断面采用2000×250断面；
(3)为保证铸坯表面质量，采用的技术措施包括：
A、结晶器水量4300L/min,窄侧水量370L/min，结晶器水温35-38℃；
B、二冷水水温稳定在28℃，比水量0.80L/公斤钢；
C、浇铸拉速稳定在1.0m/min；
D、结晶器保护渣使用中碳高锰低合金型保护渣，要求粘度0.7-1.2Pa.s,熔点1100-1150℃；
E、浇铸之前检查扇形段弧度及开口度，要求弧度误差≤0.3mm；开口度误差≤1mm；
(4)为保证铸坯内部质量，采用的技术措施包括：
A、浇铸时钢水过热度控制在15-25℃；
B、采用二冷电磁搅拌，双辊式，分别安装在扇形3段出口和4段入口，电流330A,频率5Hz；
C、轻压下采用扇形8、9、10三个段压下，压下量分别为3.3mm、3.3mm、1.5mm；
(5)浇铸出铸坯后不得热装，采用缓冷方式，下线到具有加热功能的缓冷坑，缓冷时间72小时以上。
进一步的，浇铸时第1炉安排其他级别较低钢种，第2炉以后水温稳定后安排本发明所述Q1100D钢种。
进一步的，所述保护渣使用青岛斯多伯格YK2P-3型保护渣，此保护渣粘度0.77Pa.s，熔点1141℃。
进一步的，浇铸时测液渣层12mm,渣耗量0.46kg/吨钢。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
(1)铸坯表面质量好，振痕浅，无表面裂纹，轧制成钢板后表面质量好。
(2)铸坯内部质量好，中心偏析轻，低倍结果可达到C1.0以上，中间裂纹、中心裂纹均没有。
(3)二冷区电磁搅拌的优化使用不仅减轻了铸坯的中心偏析，而且扩大了板坯中心等轴晶，铸坯内部质量得到进一步提高，轧制成钢板后各项性能得到保证。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例的铸坯低倍效果。
具体实施方式
为了使本发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述。
实施例：
浇铸断面为2000×250。
开浇前检查扇形段情况，扇形段无漏水情况，如有堵塞喷嘴，必须更换。
浇铸时，本发明所述Q1100D高强钢化学成分及质量百分比如下：
C:0.16％,Si:0.2％,Mn:1.15％,P:0.008％,S:0.002％,Alt:0.027％,Als:0.025％,Nb:0.025％,V:0.055％,Ti:0.02％,Cr:0.25％,Mo:0.6％,Ni:0.35％,Ca:0.0017％,B:0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质。
结晶器水流量4300L/min,窄侧水量370L/min，结晶器水温会发生小幅波动，但应控制在35-38℃，这样可保证浇铸时结晶器内热流密度在1100-1200KW/m2，此范围的热流密度可保证浇铸安全并不会产生裂纹。
由于第1炉结晶器水温和二冷水温均偏低，并且开浇后拉速从0涨到正常拉速需要时间，此时铸坯振痕较深，裂纹发生几率大，所以需将本发明所述Q1100D安排在同浇次第2炉以后浇铸，裂纹产生几率会显著下降。
浇铸时钢水过热度会逐渐降低，但需要稳定在15-25℃之间，拉速稳定在1.0m/min。
二冷水温稳定在28℃，比水量采用0.8L/公斤钢，二冷各区水量如下表：
表1二冷水量
保护渣使用青岛斯多伯格YK2P-3型保护渣，此保护渣粘度0.77Pa.s，熔点1141℃。浇铸时测液渣层12mm,渣耗量0.46kg/吨钢。
采用二冷区电磁搅拌，双辊式，分别安装在扇形3段出口和4段入口，电流330A,频率5Hz。此时形成蝶形流场，搅拌效果最佳，中心偏析最轻。
轻压下采用扇形8、9、10三个段压下，压下量分别为3.3mm、3.3mm、1.5mm。
铸坯切割完毕后，直接下线到缓冷坑内，不得热装，缓冷坑内有烧嘴，下线前点燃烧嘴，坑内装满后盖盖儿。缓冷的目的是可以消除铸坯残余应力，更有利于铸坯内外部质量。缓冷72小时后可装炉轧制。
经过以上技术措施浇铸制得的铸坯，经检测表面质量良好，中心偏析情况良好，低倍评级C0.5，无中间裂纹和中心裂纹。铸坯轧制成钢板后，表面无任何缺陷，各项性能指标满足要求，具体性能如下：
表2钢板力学性能
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的情况下，对本发明做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种Q1100D超高强钢浇铸方法，其特征在于，包括：
(1)Q1100D高强钢化学成分及质量百分比如下：
C:0.16％,Si:0.2％,Mn:1.15％,P:≤0.008％,S:≤0.002％,Alt:0.027％,Als:0.025％,Nb:0.025％,V:0.055％,Ti:0.02％,Cr:0.25％,Mo:0.6％,Ni:0.35％,Ca:0.0017％,B:0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质；
(2)浇铸断面采用2000×250断面；
(3)为保证铸坯表面质量，采用的技术措施包括：
A、结晶器水量4300L/min,窄侧水量370L/min，结晶器水温35-38℃；
B、二冷水水温稳定在28℃，比水量0.80L/公斤钢；
C、浇铸拉速稳定在1.0m/min；
D、结晶器保护渣使用中碳高锰低合金型保护渣，要求粘度0.7-1.2Pa.s,熔点1100-1150℃；
E、浇铸之前检查扇形段弧度及开口度，要求弧度误差≤0.3mm；开口度误差≤1mm；
(4)为保证铸坯内部质量，采用的技术措施包括：
A、浇铸时钢水过热度控制在15-25℃；
B、采用二冷电磁搅拌，双辊式，分别安装在扇形3段出口和4段入口，电流330A,频率5Hz；
C、轻压下采用扇形8、9、10三个段压下，压下量分别为3.3mm、
3.3mm、1.5mm；
(5)浇铸出铸坯后不得热装，采用缓冷方式，下线到具有加热功能的缓冷坑，缓冷时间72小时以上。
2.根据权利要求1所述的Q1100D超高强钢浇铸方法，其特征在于，浇铸时第1炉安排其他级别较低钢种，第2炉以后水温稳定后安排本发明所述Q1100D钢种。
3.根据权利要求1所述的Q1100D超高强钢浇铸方法，其特征在于，所述保护渣使用青岛斯多伯格YK2P-3型保护渣，此保护渣粘度0.77Pa.s，熔点1141℃。
4.根据权利要求3所述的Q1100D超高强钢浇铸方法，其特征在于，浇铸时测液渣层12mm,渣耗量0.46kg/吨钢。
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