CN118080794A - 一种立弯型板坯铸机的热轧合金工具钢x32开浇生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立弯型板坯铸机的热轧合金工具钢X32开浇生产工艺，具体如下：步骤1：开浇前的立弯型铸机头部垂直弯曲段参数设置；步骤2：立弯型铸机开浇工艺过程；步骤3：开浇工艺流程结束。本发明通过创新立弯型板坯铸机的头部的结晶器和弯曲段对弧参数、弯曲段在垂直弯曲区间的开口度控制设置，减少弯曲应变和鼓独应变造成的拉坯阻力来解决开浇头坯强度大造成的滞坯隐患；通过使用低硅干式料中间包、设置上台钢水温度区间来解决开浇头坯质量缺陷。最后通过开浇时间段的结晶器铜板抹油，开浇出苗时间分区间设置，开浇后比水量优化等参数设置，完全解决热轧合金工具钢X32在立弯型板坯连铸开浇生产的滞坯隐患和角横裂质量缺陷的难题。

Description

一种立弯型板坯铸机的热轧合金工具钢X32开浇生产工艺

技术领域

本发明涉及一种生产工艺，具体涉及一种立弯型板坯铸机的热轧合金工具钢X32开浇生产工艺，属于钢铁冶金连铸浇注技术领域。

背景技术

在目前的钢铁行业连铸工艺中，热轧合金工具钢X32属于双金属锯条背材用钢，其可用于制作切割钢铁、有色金属、坚硬贵重木材、高分子材料等硬质产品的锯条。其合金含量高达5.0％～8.5％，导致该钢种的强度达到1800Mpa-2000Mpa。强度高、内部和表面质量要求非常高、板坯连铸生产难度非常大。特别是在立弯型的连铸机，连铸的开浇工序，工艺设置不当就会造成严重的连铸滞坯事故或者批量的质量缺陷。

通过发明人的检索，目前还没有公开过热轧合金工具钢X32的生产工艺。公开的申请号为201510673626.3的，“一种锯片钢的生产冶炼方法”，只是针对该钢中的冶炼技术工艺做了说明和规范，但是对连铸生产过程重要参数控制都没有涉及。其余的类似开浇工艺，比如如公告号CN106270422A的提高高碳钢连铸开浇效果的方法。其主要方法是通过采用在高碳钢连铸开浇前，向中间包内加入硅钙粉的方法，在钢水流入中间包后，通过钢水中的氧与硅钙粉发生反应释放热量，来减少钢水的温降，消除了钢水在中间包底部结冷钢的现象，提高连铸开浇效果。但是针对X32这种由合金含量高，强度接近2000Mpa的板坯连铸生产开浇工艺，都没有涉及。申请号为CN114472836A，公布的“种防止板坯连铸高碳钢开浇漏钢的方法”。通过设置连铸开浇工艺参数，来解决高碳钢开浇时由于凝固特性导致的头坯坯壳强度不够引发的开浇漏钢事故。但是合金工具钢X32和高碳钢的钢种特性不同,其高合金带来的高强度对板坯连铸生产工艺要求也完全不同。所涉及的立弯型铸机开浇时，头坯易产生角部横裂纹，强度大易发生滞坯等生产隐患，也必须有一个完整的工艺方案才能解决。

热轧合金工具钢X32在立弯型板坯连铸生产，其连铸开浇工艺如果设置不当，会由于高强度的板坯通过连铸结晶器和铸机头部造成运行卡阻。这种卡阻轻则造成结晶器里面的大幅度液位波动，重则造成连铸滞坯的恶性事故。同时由于X32钢水冶炼成本极高，开浇头部的质量缺陷如果控制不好，将会造成非常大的成本损失。鉴于以上情况，本发明提供了一种热轧合金工具钢X32的板坯连铸生产开浇工艺技术。本技术主要通过立弯型板坯铸机头部关键精度参数控制，开浇钢水过热度控制、连铸中间包特殊材质使用、开浇关键工艺参数设置、铸机冷却参数设置等关键连铸工艺参数的优化完善，很好的解决了热轧合金工具钢X32在立弯型板坯连铸开浇生产的滞坯隐患和角横裂质量缺陷的难题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种立弯型板坯铸机的热轧合金工具钢X32开浇生产工艺，本发明通过创新立弯型板坯铸机的头部的结晶器和弯曲段对弧参数、弯曲段在垂直弯曲区间的开口度控制设置，减少弯曲应变和鼓独应变造成的拉坯阻力来解决开浇头坯强度大造成的滞坯隐患；通过使用低硅干式料中间包、设置上台钢水温度区间来解决开浇头坯质量缺陷。最后通过开浇时间段的结晶器铜板抹油，开浇出苗时间分区间设置，开浇后比水量优化等参数设置，完全解决热轧合金工具钢X32在立弯型板坯连铸开浇生产的滞坯隐患和角横裂质量缺陷的难题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种立弯型板坯铸机的热轧合金工具钢X32开浇生产工艺，所述工艺包括以下步骤：

步骤1：开浇前的立弯型铸机头部垂直弯曲段参数设置；

1.1足辊开度和铜板厚度参数设置。

1.1.1铸机结晶器铜板下口厚度设置，按照收缩系数1.05进行设置，结晶器的足辊开度在结晶器铜板下口厚度的基础上再收缩1mm。其目的在于控制高强度合金钢出结晶器下口后的鼓肚，减少鼓肚应力造成的拉坯阻力。

1.1.2铸机外弧和铸机中心基准线的偏差设置为-0.2mm-0mm。弯曲段入口的开度设定值和结晶器足辊设定值相同(其目的在于确保高度方向的水平)每次生产前使用水平直尺进行对弧校准，对弧偏差超过0.3mm则进行对位调整。其目的在于减少高强度板坯在铸机高度方向运行时的错位应变造成的阻力。

1.2弯曲段开度负公差设置：整个弯曲段采取收缩1mm设置，且其收缩量均匀分布在所有辊子。每对辊子的收缩量为1/N,(N表示弯曲段辊子对数)，弯曲段离线允许公差-0.3mm-0.10mm；对弧公差为-0.15-0.2mm；其目的在于减少正公差，利用热态情况下的轴承间隙弥补偏差过大情况，减少高强度板坯在运行过程中由于鼓肚应变和对弧应变造成的角部横裂缺陷隐患和板坯运行障碍。

步骤2：立弯型铸机开浇工艺过程；

2.1开浇中间包使用：使用50％无机盐加50％树脂粘结剂的专用干式衬的干式料中间包，采用150min烘烤时间设置，其烘烤温度要求超过1300°，且在1300°的维持时间大于30min，其目的在于减少中间包耐材带来的水分和结晶水在板坯头部造成的钢水中氢气体含量增加，减少头坯夹渣缺陷，

2.2结晶器铜板抹油：采用普通菜籽油，在铸机生产之前，用滚刷按从上到下的顺序，在结晶器四面铜板距上口600mm范围内均匀涂抹。其目的在于利用菜籽油的润滑特性，在X32板坯和铜板之间起到很好的润滑作用，解决开浇初期阶段的摩擦力过大造成的开浇异常隐患。

2.3采用塞棒配合浸入式水口进行控流，

2.4开浇工艺过程，

2.4.1钢水上回转台后，中间包到浇铸位，中间包浸入式水口***深度在130mm，大包开浇，2.4.2大包开浇后，中间包两端控流处，液位高度达到350mm，控流机构(塞棒)打开，将钢水注入结晶器，

2.4.3控制塞棒开度，让注入结晶器的钢水在20秒-25秒之内到达浸入式水口下沿，其目的在于由于高合金钢水凝固区间大，坯壳强度不够，迅速的填充可以让高合金钢水有得到充分流动，最大限度的接触冷却料，保证凝固壳强度，

2.4.4控制钢水从浸入式水口下沿到结晶器正常液位高度的时间小于60秒(出苗时间)，其目的在于减少出苗时间，减少低拉速时间以减低坯壳强度，

2.4.5在结晶器钢水淹没浸入式水口侧孔后，启动铸机进行拉坯，

步骤3：开浇工艺流程结束。

相对于现有技术，本发明具有如下优点，本发明主要是通过创新立弯型板坯铸机的头部的结晶器和弯曲段对弧参数、弯曲段在垂直弯曲区间的开口度控制优化设置，减少弯曲应变和鼓独应变造成的拉坯阻力解决开浇头坯强度大造成的滞坯隐患；通过创新中间包材质、上台钢水温度区间来解决开浇头坯质量缺陷，最后通过结晶器密封抹油，开浇出苗时间分区间设置，开浇后比水量优化等参数设置，解决热轧合金工具钢X32在立弯型板坯连铸开浇生产的滞坯隐患和角横裂质量缺陷的难题。该工艺技术的发明，很好的解决了热轧合金工具钢X32在立弯型板坯连铸机的开浇生产难题。梅钢炼钢厂连铸工序采用该工艺技术后，2022年累计生产热轧合金工具钢X32此钢种5903.4吨。开浇10次，开浇成功率100％，开浇事故发生率为“0”，开浇头坯降级率低于2.7％。

附图说明

图1为本发明整体流程示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1，一种立弯型板坯铸机的热轧合金工具钢X32开浇生产工艺，所述工艺包括以下步骤：

步骤1：开浇前的立弯型铸机头部垂直弯曲段参数设置；

1.1足辊开度和铜板厚度参数设置。

1.1.1铸机结晶器铜板下口厚度设置，按照收缩系数1.05进行设置，结晶器的足辊开度在结晶器铜板下口厚度的基础上再收缩1mm。其目的在于控制高强度合金钢出结晶器下口后的鼓肚，减少鼓肚应力造成的拉坯阻力。

1.1.2铸机外弧和铸机中心基准线的偏差设置为-0.2mm-0mm。弯曲段入口的开度设定值和结晶器足辊设定值相同(其目的在于确保高度方向的水平)每次生产前使用水平直尺进行对弧校准，对弧偏差超过0.3mm则进行对位调整。其目的在于减少高强度板坯在铸机高度方向运行时的错位应变造成的阻力。

1.2弯曲段开度负公差设置：整个弯曲段采取收缩1mm设置，且其收缩量均匀分布在所有辊子。每对辊子的收缩量为1/N,(N表示弯曲段辊子对数)，弯曲段离线允许公差-0.3mm-0.10mm；对弧公差为-0.15-0.2mm；其目的在于减少正公差，利用热态情况下的轴承间隙弥补偏差过大情况，减少高强度板坯在运行过程中由于鼓肚应变和对弧应变造成的角部横裂缺陷隐患和板坯运行障碍。

步骤2：立弯型铸机开浇工艺过程；

2.1开浇中间包使用：使用50％无机盐加50％树脂粘结剂的专用干式衬的干式料中间包，采用150min烘烤时间设置，其烘烤温度要求超过1300°，且在1300°的维持时间大于30min，其目的在于减少中间包耐材带来的水分和结晶水在板坯头部造成的钢水中氢气体含量增加，减少头坯夹渣缺陷，

2.2结晶器铜板抹油：采用普通菜籽油，在铸机生产之前，用滚刷按从上到下的顺序，在结晶器四面铜板距上口600mm范围内均匀涂抹。其目的在于利用菜籽油的润滑特性，在X32板坯和铜板之间起到很好的润滑作用，解决开浇初期阶段的摩擦力过大造成的开浇异常隐患。

2.3采用塞棒配合浸入式水口进行控流，

2.4开浇工艺过程，

2.4.1钢水上回转台后，中间包到浇铸位，中间包浸入式水口***深度在130mm，大包开浇，2.4.2大包开浇后，中间包两端控流处，液位高度达到350mm，控流机构(塞棒)打开，将钢水注入结晶器，

2.4.3控制塞棒开度，让注入结晶器的钢水在20秒-25秒之内到达浸入式水口下沿，其目的在于由于高合金钢水凝固区间大，坯壳强度不够，迅速的填充可以让高合金钢水有得到充分流动，最大限度的接触冷却料，保证凝固壳强度，

2.4.4控制钢水从浸入式水口下沿到结晶器正常液位高度的时间小于60秒(出苗时间)，其目的在于减少出苗时间，减少低拉速时间以减低坯壳强度，

2.4.5在结晶器钢水淹没浸入式水口侧孔后，启动铸机进行拉坯，

步骤3：开浇工艺流程结束。

实施例2：参见图1，某厂立弯型板坯连铸，其生产板坯厚度为230mm，弯曲段设置18对辊子，采用塞棒和浸入式水口控流，其生产热轧合金工具钢X32的连铸开浇工艺方案如下：

步骤1.开浇前的立弯型铸机头部垂直弯曲段参数设置；

1.1足辊开度和铜板厚度参数设置。

1.1.1铸机结晶器铜板下口厚度设置，按照收缩系数1.05设置，本实施例厚度为230mm，则结晶器下口厚度为230*1.05＝241.5mm。结晶器的足辊开度在结晶器铜板下口厚度的基础上再收缩1mm，则实际设置为240.5mm。其目的在于控制高强度合金钢出结晶器下口后的鼓肚，减少鼓肚应力造成的拉坯阻力。

1.1.2铸机外弧和铸机中心基准线的偏差设置为-0.2mm-0mm。弯曲段入口的开度设定值和结晶器足辊设定值相同(其目的在于确保高度方向的水平)，同样为240.5mm。每次生产前使用水平直尺进行对弧校准，对弧偏差超过0.3mm则进行对位调整。其目的在于减少高强度板坯在铸机高度方向运行时的错位应变造成的阻力。

1.2弯曲段开度负公差设置：整个弯曲段采取收缩1mm设置，且其收缩量均匀分布在所有辊子。本实施例为弯曲段有18对辊子，每对辊子的收缩量为1/18,，每对辊子收缩量为0.056mm。弯曲段离线允许公差-0.3mm-0.10mm；对弧公差为-0.15-0.2mm；其目的在于减少正公差，利用热态情况下的轴承间隙弥补偏差过大情况，减少高强度板坯在运行过程中由于鼓肚应变和对弧应变造成的角部横裂缺陷隐患和板坯运行障碍。按照本发明设置，该立弯型铸机针对热轧合金工具钢X32的铸机头部开度设置实绩为：

步骤2.立弯型铸机开浇工艺过程设置，

2.1开浇中间包使用：使用50％无机盐加50％树脂粘结剂的专用干式衬的干式料中间包。采用150min烘烤时间设置，其烘烤温度1318°，且在1300°的维持时间32min。其目的在于减少中间包耐材带来的水分和结晶水在板坯头部造成的钢水中氢气体含量增加，减少头坯夹渣缺陷。

2.2结晶器铜板抹油：采用普通菜籽油，在铸机生产之前，用滚刷按从上到下的顺序，在结晶器四面铜板距上口600mm范围内均匀涂抹。其目的在于利用菜籽油的润滑特性，在X32板坯和铜板之间起到很好的润滑作用，解决开浇初期阶段的摩擦力过大造成的开浇异常隐患。

2.3采用塞棒配合浸入式水口进行控流。

2.4开浇工艺过程

2.4.1钢水上回转台后，中间包到浇铸位，中间包浸入式水口***深度在130mm，大包开浇。2.4.2大包开浇后，中间包两端控流处，液位高度达到350mm，控流机构(塞棒)打开，将钢水注入结晶器。

2.4.3控制塞棒开度，让注入结晶器的钢水在20秒-25秒之内到达浸入式水口下沿。其目的在于由于高合金钢水凝固区间大，坯壳强度不够，迅速的填充可以让高合金钢水有得到充分流动，最大限度的接触冷却料，保证凝固壳强度。

2.4.4控制钢水从浸入式水口下沿到结晶器正常液位高度的时间小于60秒(出苗时间)。其目的在于减少出苗时间，减少低拉速时间以减低坯壳强度。

2.4.5在结晶器钢水淹没浸入式水口侧孔后，启动铸机进行拉坯。

步骤3.开浇工艺流程结束。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (3)

1.一种立弯型板坯铸机的热轧合金工具钢X32开浇生产工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

步骤1：开浇前的立弯型铸机头部垂直弯曲段参数设置；

步骤2：立弯型铸机开浇工艺过程；

步骤3：开浇工艺流程结束。

2.根据权利要求1所述的立弯型板坯铸机的热轧合金工具钢X32开浇生产工艺，其特征在于，步骤1：开浇前的立弯型铸机头部垂直弯曲段参数设置，具体如下：

1.1足辊开度和铜板厚度参数设置，

1.1.1铸机结晶器铜板下口厚度设置，按照收缩系数1.05进行设置，结晶器的足辊开度在结晶器铜板下口厚度的基础上再收缩1mm，其目的在于控制高强度合金钢出结晶器下口后的鼓肚，减少鼓肚应力造成的拉坯阻力，

1.1.2铸机外弧和铸机中心基准线的偏差设置为-0.2mm-0mm，弯曲段入口的开度设定值和结晶器足辊设定值相同,每次生产前使用水平直尺进行对弧校准，对弧偏差超过0.3mm则进行对位调整，

1.2弯曲段开度负公差设置：整个弯曲段采取收缩1mm设置，且其收缩量均匀分布在所有辊子，每对辊子的收缩量为1/N,N表示弯曲段辊子对数，弯曲段离线允许公差-0.3mm-0.10mm；对弧公差为-0.15-0.2mm；其目的在于减少正公差，利用热态情况下的轴承间隙弥补偏差过大情况，减少高强度板坯在运行过程中由于鼓肚应变和对弧应变造成的角部横裂缺陷隐患和板坯运行障碍。

3.根据权利要求2所述的立弯型板坯铸机的热轧合金工具钢X32开浇生产工艺，其特征在于，步骤2：立弯型铸机开浇工艺过程；

2.1开浇中间包使用：使用50％无机盐加50％树脂粘结剂的专用干式衬的干式料中间包，采用150min烘烤时间设置，其烘烤温度要求超过1300°，且在1300°的维持时间大于30min，

2.2结晶器铜板抹油：采用普通菜籽油，在铸机生产之前，用滚刷按从上到下的顺序，在结晶器四面铜板距上口600mm范围内均匀涂抹，其目的在于利用菜籽油的润滑特性，在X32板坯和铜板之间起到很好的润滑作用，解决开浇初期阶段的摩擦力过大造成的开浇异常隐患，2.3采用塞棒配合浸入式水口进行控流，

2.4开浇工艺过程，

2.4.1钢水上回转台后，中间包到浇铸位，中间包浸入式水口***深度在130mm，大包开浇，2.4.2大包开浇后，中间包两端控流处，液位高度达到350mm，控流机构(塞棒)打开，将钢水注入结晶器，

2.4.3控制塞棒开度，让注入结晶器的钢水在20秒-25秒之内到达浸入式水口下沿，其目的在于由于高合金钢水凝固区间大，坯壳强度不够，迅速的填充可以让高合金钢水有得到充分流动，最大限度的接触冷却料，保证凝固壳强度，

2.4.4控制钢水从浸入式水口下沿到结晶器正常液位高度的时间小于60秒(出苗时间)，其目的在于减少出苗时间，减少低拉速时间以减低坯壳强度，

2.4.5在结晶器钢水淹没浸入式水口侧孔后，启动铸机进行拉坯。