CN116140568A - 一种包晶高铝钢连铸坯皮下纵裂控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶金炼钢技术领域，具体涉及一种包晶高铝钢连铸坯皮下纵裂控制方法，降低包晶高铝钢AL含量；设计喇叭口大包套管***式开浇，硅胶密封垫；设计包晶合金高铝专用保护渣，稳定保护渣粘度以及结晶化温度；大包套管吹氩流量提高到70‑90L/min；包晶高铝钢最高拉速控制到1.4m/min；设计结晶器专项捞渣工艺；降低浸入式水口***深度变动范围；采用弱冷包晶配水工艺。降低了Als元素氧化还原对保护渣变性影响，延长保护渣的变性时间。降低了钢中氮含量及二次氧化，降低了Al2O3夹杂影响。促进了高铝钢保护渣均匀下渣、均匀凝固，连铸生产过程顺利，包晶高铝钢铸坯皮下纵裂缺陷得到了很好的控制。

Description

一种包晶高铝钢连铸坯皮下纵裂控制方法
技术领域
本发明属于冶金炼钢技术领域，具体涉及一种包晶高铝钢连铸坯皮下纵裂控制方法。
背景技术
连铸厚板坯表面纵裂纹是连铸坯常见的缺陷，常见的中碳高锰钢、包晶钢等铸坯的表面纵裂纹对比其他钢种出现比较多，包晶高铝钢(C含量0.13-0.15％、Mn含量1.50-1.80％、Al含量0.4-0.6％)涉及包晶反应、高锰、高铝更易产生纵裂纹，主要机理为钢中Als与SiO2反应引起的渣中AL2O3增加、SiO2降低，保护渣碱度、粘度变动，渣膜析晶相增厚、下渣不均导致坯壳凝固不均匀，铸坯皮下小纵裂出现的几率更高，给连铸坯的轧制质量带来严重影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种包晶高铝钢连铸坯皮下纵裂控制方法，延长保护渣的变性时间，降低Al2O3夹杂影响，促进高铝钢保护渣均匀下渣、均匀凝固。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种包晶高铝钢连铸坯皮下纵裂控制方法，包括以下步骤：
(1)降低Al合金加入量，钢中Als含量控制到0.4-0.5％；
(2)降低钢中氮含量及二次氧化，设计喇叭口大包套管***式开浇，采用硅胶密封垫，减少钢水吸气体来源；
(3)设计包晶合金高铝专用保护渣，保护渣各物质质量分数及物化属性如下：C固4.5-5.5％，SiO227-30％，CaO 37.5-45.5％，MgO 1.0-3.0％，Al2O33.0-6.0％，Fe2O30.8-1.1％，K2O+Na2O 2.0-5.0％，Li2O 1.8-3.5％，F 8.0-9.0％，R 1.3-1.38，挥发分1.5-4.5，密度0.65-0.80g/ml，熔点1140-1200℃，粘度0.1-0.15Pa·s；
(4)优化设定大包套管吹氩流量，吹氩流量控制到70-90L/min，确保套管上沿碗口微正压控制，减少空气进入钢水；
(5)降低铸机最高拉速，最高拉速控制到1.4m/min；
(6)设计结晶器专项捞渣工艺，缓解保护渣变性影响；
(7)浸入式水口***深度自动变化，渣线变动范围在130-150mm之间，促进AL2O3夹杂上浮；
(8)二冷水采用弱冷包晶配水工艺，比水量设定0.58kg/L。
进一步地，所述步骤(6)中结晶器专项捞渣工艺方法如下：
a.正常情况每隔4-5炉结晶器捞渣、造新渣一次；异常情况下发现结晶器液渣粘稠、结团时及时组织捞渣、造新渣作业；
b.保护渣渣耗坯长测量法，保护渣添加每20kg计算一次坯长，测量坯长连续增加超过5m，组织捞渣、换新渣；
c.液渣厚度测量，每15分钟测量一次，发现液渣层增加、粘稠，根据步骤b渣耗坯长测量组织捞渣、换新渣；
d.正常拉速降低到1.0m/min开始捞渣，预防高速卷渣，确保渣团、粘稠液渣捞出。
本发明具有以下有益效果：
(1)通过成分控制降低了Als元素氧化还原对保护渣变性影响，延长保护渣的变性时间。
(2)通过工艺设计降低了钢中氮含量及二次氧化，降低了Al2O3夹杂影响。
(3)通过设计包晶合金高铝专用保护渣、工艺优化改进结晶器专项捞渣工艺、浸入式水口***深度及自动变渣线范围，促进了高铝钢保护渣均匀下渣、均匀凝固，连铸生产过程顺利，包晶高铝钢铸坯皮下纵裂缺陷得到了很好的控制。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
一种包晶高铝钢连铸坯皮下纵裂控制方法，包括以下步骤：
(1)降低Al合金加入量，降低钢中Als含量，控制到0.4-0.5％，减少酸熔铝元素高含量对保护渣的影响。
(2)降低钢中氮含量及二次氧化，设计喇叭口大包套管***式开浇，采用硅胶密封垫，减少钢水吸气体(O\N)来源。
(3)设计包晶合金高铝专用保护渣，针对钢水中Al与保护渣SiO2反应这一特性推定反应后的组成成分，设计添加较低Al2O3成分，同时考虑Al2O3吸附变性，添加大量碳酸锂稳定保护渣粘度以及结晶化温度。实践证明，使用此新型保护渣后，结晶器内保护渣熔化火焰均匀稳定，铸坯表面质量良好。保护渣各物质质量分数及物化属性如下表。
Figure BDA0004105109630000021
(4)优化设定大包套管吹氩流量，由原40L/min提高到70-90L/min，确保套管上沿碗口微正压控制，减少空气进入钢水。
(5)降低铸机最高拉速，最高拉速由1.6m/min控制到1.4m/min，减轻对铸坯侧面的流场冲击，促进钢中夹杂上浮。
(6)设计结晶器专项捞渣工艺，缓解保护渣变性影响：
a.正常情况每隔4-5炉结晶器捞渣、造新渣一次；异常情况下发现结晶器液渣粘稠、结团等及时组织捞渣、造新渣作业；
b.保护渣渣耗坯长测量法，保护渣添加每2袋(20kg)计算一次坯长，连续测量坯长增加超过5m，组织捞渣、换新渣；
c.液渣厚度测量，每15分钟测量一次，发现液渣层增加、粘稠，根据步骤b(渣耗坯长测量)组织捞渣、换新渣；
d.正常拉速降低到1.0m/min开始捞渣，预防高速卷渣，确保渣团、粘稠液渣捞出。
7)浸入式水口***深度自动变化，渣线变动范围在130mm-180mm之间，优化改进变动范围在130-150mm之间，促进Al2O3夹杂上浮。
8)二冷水采用弱冷包晶配水工艺，比水量设定0.58kg/L。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (2)

1.一种包晶高铝钢连铸坯皮下纵裂控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)降低Al合金加入量，钢中Als含量控制到0.4-0.5％；
(2)降低钢中氮含量及二次氧化，设计喇叭口大包套管***式开浇，采用硅胶密封垫，减少钢水吸气体来源；
(3)设计包晶合金高铝专用保护渣，保护渣各物质质量分数及物化属性如下：C固4.5-5.5％，SiO227-30％，CaO 37.5-45.5％，MgO 1.0-3.0％，Al2O33.0-6.0％，Fe2O30.8-1.1％，K2O+Na2O 2.0-5.0％，Li2O 1.8-3.5％，F 8.0-9.0％，R 1.3-1.38，挥发分1.5-4.5，密度0.65-0.80g/ml，熔点1140-1200℃，粘度0.1-0.15Pa·s；
(4)优化设定大包套管吹氩流量，吹氩流量控制到70-90L/min，确保套管上沿碗口微正压控制，减少空气进入钢水；
(5)降低铸机最高拉速，最高拉速控制到1.4m/min；
(6)设计结晶器专项捞渣工艺，缓解保护渣变性影响；
(7)浸入式水口***深度自动变化，渣线变动范围在130-150mm之间，促进AL2O3夹杂上浮；
(8)二冷水采用弱冷包晶配水工艺，比水量设定0.58kg/L。
2.如权利要求1所述的包晶高铝钢连铸坯皮下纵裂控制方法，其特征在于，所述步骤(6)中结晶器专项捞渣工艺方法如下：
a.正常情况每隔4-5炉结晶器捞渣、造新渣一次；异常情况下发现结晶器液渣粘稠、结团时及时组织捞渣、造新渣作业；
b.保护渣渣耗坯长测量法，保护渣添加每20kg计算一次坯长，测量坯长连续增加超过5m，组织捞渣、换新渣；
c.液渣厚度测量，每15分钟测量一次，发现液渣层增加、粘稠，根据步骤b渣耗坯长测量组织捞渣、换新渣；
d.正常拉速降低到1.0m/min开始捞渣，预防高速卷渣，确保渣团、粘稠液渣捞出。
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