【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及冶金，具體涉及一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法。
技術(shù)介紹
1、裂紋是鑄坯在連鑄生產(chǎn)工序中形成的一種主要鑄造缺陷，這種鑄造缺陷不僅會影響鑄坯的后續(xù)加工以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量，還會造成拉漏事故，影響連鑄機的正常運行。
2、連鑄坯表面裂紋主要形成于結(jié)晶器內(nèi)、連鑄機二冷段和坯料運輸、吊運、堆垛與加熱過程中。其中，結(jié)晶器內(nèi)形成的連鑄坯表面裂紋主要包括縱裂紋、橫裂紋、網(wǎng)狀裂紋和星狀裂紋等；連鑄機二冷段形成的連鑄坯表面裂紋主要包括矯直橫裂紋、機械應(yīng)力裂紋和熱應(yīng)力裂紋等；坯料運輸、吊裝、堆垛與加熱過程中形成的連鑄坯表面裂紋主要包括相變裂紋和熱送裂紋等。
3、奧氏體晶界裂紋的形成是連鑄坯表面產(chǎn)生橫裂紋、網(wǎng)狀裂紋和星狀裂紋的根本原因，換言之，連鑄坯表面的橫裂紋、網(wǎng)狀裂紋和星狀裂紋的實質(zhì)就是奧氏體晶界裂紋。鑄坯高溫組織可能處于γ單相區(qū)或γ+α兩相區(qū)，而γ單相區(qū)、γ+α兩相區(qū)均為奧氏體晶界裂紋萌生的溫度區(qū)間，所以奧氏體、先共析鐵素體以及第二相析出物是組成連鑄坯的高溫組織。從連鑄坯表層的微觀組織來看，連鑄坯表面的奧氏體晶界裂紋總是沿著粗大的原始奧氏體晶界開裂，而細小的原始奧氏體晶粒可降低晶界裂紋敏感性。
4、現(xiàn)有技術(shù)一般采用在連鑄的某一個階段對連鑄坯表面進行一次急冷的方式促使連鑄坯表面發(fā)生由奧氏體向鐵素體+珠光體的轉(zhuǎn)變，使nb、v、ti等微合金元素的碳氮化物盡量在晶內(nèi)析出，避免碳氮化物在晶界的偏聚以減少連鑄坯表面裂紋。但是，由于上述方法晶粒細化的效果并不明顯，當(dāng)連鑄坯在加熱爐內(nèi)被再次加熱至ar1和ar3之間的兩相
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對連鑄坯因表層微觀組織中奧氏體晶粒尺寸較大產(chǎn)生裂紋的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，通過優(yōu)化連鑄坯的化學(xué)成分與質(zhì)量百分比，調(diào)控轉(zhuǎn)爐冶煉、lf精煉、rh精煉、板坯連鑄、熱裝軋制等多個工序的工藝參數(shù)，細化了連鑄坯表層微觀組織中的奧氏體晶粒尺寸，提高了連鑄坯的高溫塑性，減少了連鑄坯表面的裂紋。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：
3、一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，包括如下工序：
4、（1）鐵水預(yù)脫硫；
5、（2）轉(zhuǎn)爐冶煉：在承載鋼水前，控制鋼包的內(nèi)襯溫度>800℃；在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中進行脫氧合金化并加入螢石和石灰，螢石和石灰的總加入量為45-55kg/t；轉(zhuǎn)爐采用頂?shù)讖?fù)吹；
6、（3）lf精煉：埋弧加熱，脫氧合金化后使用石灰和鋁粒造白渣脫硫，然后進行鈣處理，喂鈣線前控制鋼水中的s含量≤0.003%；
7、（4）rh精煉：真空脫氫的真空度≤100pa，真空脫氫的時間為10-15min，rh精煉的終點h含量≤1.5ppm、rh精煉的終點n含量≤40ppm；rh精煉期間喂鈦線并進行二次鈣處理；
8、（5）板坯連鑄：采用全程保護澆注，控制大包保護澆注套管的氬氣流量為100-150l/min，中間包的渣層厚度為60-80mm，鋼水過熱度為10-20℃；二冷段前段采用弱冷，二冷段前段的出水量為0.40-0.5l/kg，二冷段后段采用強水冷，二冷段后段的出水量為0.8-1.0l/kg；在連鑄機扇形段的第四-六段投用電磁攪拌，電磁攪拌的頻率為9hz±1hz，電磁攪拌的線圈電流為500a±10a；
9、（6）熱裝軋制：在連鑄坯凝固末端前0.5-1.5m進行鑄坯大壓下，壓下率為15%±1%，熱裝軋制完畢，得到熱軋鑄坯，連鑄坯的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比如下：c≤0.20%，si≤0.50%，mn≤2.0%，p≤0.020%，s≤0.005%，al：0.010%-0.030%，cu≤0.40%，nb≤0.40%，cr≤0.30%，ti≤0.020%，b≤0.0020%，n≤40ppm，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)，其中，6≤al/n≤9，3≤ti/n≤5，0.07%≤al+10×n+ti≤0.1%，cu+1000×b≤0.70%。
10、進一步的，工序（1）中，鐵水的終點s含量為s≤0.0030%。通過控制鐵水的終點s含量，降低鐵水中含硫脆性夾雜物的生成量，有利于提高連鑄坯的高溫塑性。
11、進一步的，工序（2）中，螢石和石灰的質(zhì)量比為0.2-0.5。向鋼水中加入助熔劑、鋁質(zhì)脫氧劑、碳化鈣、鋁粒中的一種或幾種脫氧，助熔劑主要成分是氧化鋁和石灰，助熔劑中，氧化鋁的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為65%-70%，優(yōu)選68％；鋁質(zhì)脫氧劑為鋁錳鐵，用量根據(jù)終點氧確定，鋁質(zhì)脫氧劑的用量為400-600kg；鋁粒的用量為0-100kg，優(yōu)選50-100kg，碳化鈣的用量為0-80kg，優(yōu)選40-80kg。
12、進一步的，工序（2）中，轉(zhuǎn)爐冶煉的終點p含量為p≤0.015%。
13、進一步的，工序（3）中，鈣處理的鈣線的喂入量為0.55-0.75m/t，喂入速度為115-120m/min。
14、進一步的，工序（4）中，二次鈣處理的鈣線的喂入量為0.75-0.85m/t，喂入速度為115-120m/min。
15、進一步的，工序（4）中，鈦線的喂入量根據(jù)鋼水中鈦的質(zhì)量百分比和鋼水的重量計算，鋼水中鈦的質(zhì)量百分比為0.012%-0.017%，喂入速度為105-115m/min。
16、進一步的，工序（6）中，熱軋鑄坯的微觀組織中，細小細晶層的厚度大于5mm，柱狀晶區(qū)和中心等軸晶區(qū)中，晶粒尺寸≥500μm的奧氏體的體積比小于10%。
17、本專利技術(shù)的有益效果在于：
18、本專利技術(shù)提供的減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，首先利用鐵水預(yù)脫硫工序脫除鐵水中的s；然后在轉(zhuǎn)爐冶煉工序中，通過控制鋼包的內(nèi)襯溫度>800℃，減少出鋼時的溫降，通過脫氧合金化在脫氧的同時向鋼水中加入所需的合金元素，并使用石灰和螢石造白渣，結(jié)合頂?shù)讖?fù)吹工藝充分脫除鋼水中的p和s等雜質(zhì)元素；再依次通過lf精煉、rh精煉脫除鋼水中的o和s、h和n，進一步提高鋼水的純凈度。
19、板坯連鑄工序中，在連鑄機扇形段第四-六段投用電磁攪拌，降低第ii脆性溫度區(qū)微合金、微合金化合物向晶界的偏聚；利用二冷段后段強水冷，在快速冷卻過程中促進nb、ti等微合金元素的碳氮化物在晶粒內(nèi)部快速析出，大部分碳氮化物在晶粒內(nèi)部以細小彌散的形式析出，避免在原奧氏體晶界上大量偏聚析出碳、氮化物和薄膜狀鐵素體，提高了連鑄坯表面高溫塑性。
20、熱裝軋制工序中，在連鑄坯凝固末端前1m進行鑄坯大壓下，壓下率15%±1%，大幅度消弱偏析，破碎枝晶和先共析薄膜狀鐵素體，焊合縮孔提升致密度，動態(tài)再結(jié)晶后奧氏體晶粒均勻性和尺寸得到大幅度改善，起到了細化奧氏體晶粒，提升均質(zhì)度的效果。
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1.一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下工序：
2.如權(quán)利要求1所述的一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，工序（1）中，鐵水的終點S含量為S≤0.0030%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，工序（2）中，螢石和石灰的質(zhì)量比為0.2-0.5。
4.如權(quán)利要求1所述的一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，工序（2）中，轉(zhuǎn)爐冶煉的終點P含量為P≤0.015%。
5.如權(quán)利要求1所述的一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，工序（3）中，鈣處理的鈣線的喂入量為0.55-0.75m/t，喂入速度為115-120m/min。
6.如權(quán)利要求1所述的一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，工序（4）中，二次鈣處理的鈣線的喂入量為0.75-0.85m/t，喂入速度為115-120m/min。
7.如權(quán)利要求1所述的一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，工序（4）中，鈦線的喂入量根據(jù)鋼水中鈦的質(zhì)量百分比和鋼水的重量計算，鋼水中鈦的質(zhì)量百分比為0.012%-0.017%，喂入速
8.如權(quán)利要求1所述的一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，工序（6）中，熱軋鑄坯的微觀組織中，細晶層的厚度大于10mm，柱狀晶區(qū)和中心等軸晶區(qū)中，晶粒尺寸≥500μm的奧氏體的體積比小于10%。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下工序：
2.如權(quán)利要求1所述的一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，工序（1）中，鐵水的終點s含量為s≤0.0030%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，工序（2）中，螢石和石灰的質(zhì)量比為0.2-0.5。
4.如權(quán)利要求1所述的一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，工序（2）中，轉(zhuǎn)爐冶煉的終點p含量為p≤0.015%。
5.如權(quán)利要求1所述的一種減少鑄坯裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于，工序（3）中，鈣處理的鈣線的喂入量為0.55-0.75m/t，喂入速度為115-120m/min。<...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李燦明，高立福，王國強，秦晨，李鵬蕓，黃誠，康琦，楊建勛，趙登報，鄭飛，代平，
申請(專利權(quán))人：山東鋼鐵集團日照有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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