一种减少高强度钢中心偏析和全氧含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶炼技术领域，特别涉及一种减少700MPa级高强度钢中心偏析和全 氧含量的方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着国内制造业、运输业、工程机械行业的飞速发展，对于高强度钢的需 要日益增加。在结构钢领域，在降低成本的同时而不降低材料强度和使用性能，从而实现轻 量化，代表了结构用钢的发展方向；在集装箱、工程机械、汽车和铁道车辆等领域都出现大 量使用高强度结构钢制造的零件，并且所用钢种的强度级别越来越高。国内外多家企业对 高强度钢进行了研究和生产，其中，瑞典SSAB公司、日本JFE公司以及德国蒂森克虏伯公司 等企业和研究机构针对700MPa级别的高强钢的研究制造已趋于成熟，且在中国高强钢市 场的占有率亦较大，代表了当今钢铁企业发展的水平。我国700MPa级别高强度钢还在不断 完善和发展中，所生产的部分产品能够替代外来产品，大大缩小了国内外的差距，但仍需要 进一步优化产品的制造工艺，改进产品的综合性能，突破关键技术和工艺，稳定产品质量， 以期满足终端用户市场的需要。
[0003] 目前，国内关于700MPa级别高强度钢在化学成分设计和控轧控冷工艺方面的研 究较为成熟，但从生产实践和多家钢厂的报道来看，700MPa级别高强度钢产品质量不稳定， 中心偏析和分层等缺陷严重影响到产品的性能和成材率，而连铸工艺是冶炼高强汽车钢过 程中极为重要的一环，通过连铸工艺的合理控制能够显著降低高强汽车钢的全氧含量和中 心偏析，对钢材产品质量的提高和性能的稳定起到关键的作用。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种减少700MPa级高强度钢中心偏析和全氧含量的方法，旨在通过 冶炼和连铸过程中施加一定的工艺控制手段，达到降低中心偏析和夹杂物聚集程度，从而 提商铸述和广品质量的目的。
[0005] 为此，本发明采取了如下技术解决方案：
[0006] -种减少高强度钢中心偏析和全氧含量的方法，其特征在于，对于抗拉强度为 700MPa级的高强度钢，其中心偏析和全氧含量的控制方法为：
[0007] 1、钢水浇注过程中，采用低过热度控制进行浇注，控制中间包钢水过热度在 15_25°C之间，以保证较好的凝固组织。
[0008] 2、钢包底部采用下渣检测控制技术，控制中间包渣厚在30mm以下。
[0009] 3、结晶器采用电磁制动技术控制钢水流动，拉速在I. 1~I. 6m/min范围内恒拉速 控制，电磁制动采用参数控制，根据拉速和板坯宽度确定的上线圈及下线圈制动电流为：
[0010]
[0011] 4、二次冷却区采用电磁搅拌技术控制钢水的凝固和形核，电磁搅拌采用两对辊邻 近对面布置，电磁搅拌参数为：
[0012]
[0013] 5、在凝固末端采用动态调整轻压下技术进一步降低中心偏析和疏松，根据二次冷 却水冷却情况计算出凝固末端位置进行压下，压下量为2-5mm，压下区间范围为整个扇形 段。
[0014] 本发明的有益效果为：
[0015] 本发明通过在钢水浇注过程中控制下渣，在凝固初期控制流动来降低铸坯中全氧 含量，并通过在凝固中期搅拌控制形核，在凝固后期轻压下控制偏析，从而可极大提高铸坯 质量，使铸坯全氧含量降低50%以上，中心偏析由B级可降至C级，完全满足700MPa级高强 度钢材批量生产的要求。
【具体实施方式】
[0016] 本发明在钢厂260t钢包浇注700MPa级高强汽车钢连铸过程中进行实施，具体实 施过程如下。
[0017] 实施例1 :
[0018] 高强汽车钢，265吨钢水，断面200 X 850mm，液相线温度1519°C。
[0019] 1、钢水温度控制在1540°C，钢水浇注过程中，采用低过热度控制进行浇注，控制中 间包钢水过热度在21°C，以保证较好的凝固组织。
[0020] 2、钢包底部采用下渣检测控制技术，控制中间包渣厚在25_。
[0021] 3、结晶器采用电磁制动技术控制钢水流动，拉速I. 6m/min恒拉速控制，电磁制动 采用参数控制，上线圈电流406A，下线圈电流640A。
[0022] 4、二次冷却区采用电磁搅拌技术控制钢水的凝固和形核，电磁搅拌采用两对辊邻 近对面布置，搅拌上组电流350A，搅拌上组电流360A，频率5Hz，连续搅拌。
[0023] 5、在凝固末端采用动态调整轻压下技术进一步降低中心偏析和疏松，根据二次冷 却水冷却情况计算出凝固末端位置进行压下，压下量为5mm，压下区间范围为整个扇形段。
[0024] 实施例1铸述全氧含量为12ppm，中心偏析为B0. 5。而同时在相同条件下未作特 别处理的对比例1的铸坯全氧含量为22ppm，中心偏析为BI. 0。对比之下，本发明实施例1 比对比例1的铸坯全氧含量下降了 lOppm，中心偏析降低一个等级。
[0025] 实施例2 :
[0026] 高强汽车钢，269吨钢水，断面200 X 1050mm，液相线温度1519°C。
[0027] 1、钢水温度控制在1538°C，钢水浇注过程中，采用低过热度控制进行浇注，控制中 间包钢水过热度在19°C，以保证较好的凝固组织。
[0028] 2、钢包底部采用下渣检测控制技术，控制中间包渣厚在29mm。
[0029] 3、结晶器采用电磁制动技术控制钢水流动，拉速I. 3m/min恒拉速控制，电磁制动 采用参数控制，上线圈电流202A，下线圈电流576A。
[0030] 4、二次冷却区采用电磁搅拌技术控制钢水的凝固和形核，电磁搅拌采用两对辊邻 近对面布置，搅拌上组电流575A，搅拌上组电流385A，频率5Hz，连续搅拌。
[0031] 5、在凝固末端采用动态调整轻压下技术进一步降低中心偏析和疏松，根据二次冷 却水冷却情况计算出凝固末端位置进行压下，压下量为4mm，压下区间范围为整个扇形段。
[0032] 实施例2铸坯全氧含量为9ppm，中心偏析为Cl. 0。而同时在相同条件下未作特别 处理的对比例2的铸坯全氧含量为2lppm，中心偏析为BI. 0。对比之下，本发明实施例2比 对比例1的铸坯全氧含量下降了 12ppm，中心偏析降低两个等级。
[0033] 实施例3 :
[0034] 高强汽车钢，259吨钢水，断面200 X 1350mm，液相线温度1518°C。
[0035] 1、钢水温度控制在1538°C，钢水浇注过程中，采用低过热度控制进行浇注，控制中 间包钢水过热度在20°C，以保证较好的凝固组织。
[0036] 2、钢包底部采用下渣检测控制技术，控制中间包渣厚在23_。
[0037] 3、结晶器采用电磁制动技术控制钢水流动，拉速I. lm/min恒拉速控制，电磁制动 采用参数控制，上线圈电流170A，下线圈电流476A。
[0038] 4、二次冷却区采用电磁搅拌技术控制钢水的凝固和形核，电磁搅拌采用两对辊邻 近对面布置，搅拌上组电流395A，搅拌上组电流400A，频率5Hz，连续搅拌。
[0039] 5、在凝固末端采用动态调整轻压下技术进一步降低中心偏析和疏松，根据二次冷 却水冷却情况计算出凝固末端位置进行压下，压下量为3mm，压下区间范围为整个扇形段。 实施例3铸述全氧含量为8ppm，中心偏析为CO. 5。而同时在相同条件下未作特别处理的对 比例3的铸坯全氧含量为18ppm，中心偏析为BI. 0。对比之下，本发明实施例3比对比例1 的铸述全氧含量下降了 IOppm,中心偏析降低三个等级。
【主权项】
1. 一种减少高强度钢中心偏析和全氧含量的方法，其特征在于，对于抗拉强度为 700MPa级的高强度钢，其中心偏析和全氧含量的控制方法为： (1 )、钢水浇注过程中，采用低过热度控制进行浇注，控制中间包钢水过热度在15-25°C 之间，以保证较好的凝固组织； (2) 、钢包底部采用下渣检测控制技术，控制中间包渣厚在30_以下； (3) 、结晶器采用电磁制动技术控制钢水流动，拉速在I. 1~I. 6m/min范围内恒拉速控 制，电磁制动采用参数控制，根据拉速和板坯宽度确定的上线圈及下线圈制动电流为：(4) 、二次冷却区采用电磁搅拌技术控制钢水的凝固和形核，电磁搅拌采用两对辊邻近 对面布置，电磁搅拌参数为：(5) 、在凝固末端采用动态调整轻压下技术进一步降低中心偏析和疏松，根据二次冷却 水冷却情况计算出凝固末端位置进行压下，压下量为2-5mm，压下区间范围为整个扇形段。
【专利摘要】本发明提供一种减少高强度钢中心偏析和全氧含量的方法，对于700MPa级的高强度钢，钢水浇注过程控制中间包钢水过热度在15-25℃之间；钢包底部采用下渣检测，控制中间包渣厚在30mm以下；结晶器采用电磁制动，拉速在1.1～1.6m/min范围内恒拉速控制，电磁制动采用参数控制，根据拉速和板坯宽度确定上线圈及下线圈制动电流；二次冷却区电磁搅拌采用两对辊邻近对面布置，根据拉速确定电磁搅拌电流；在凝固末端根据二冷水冷却计算凝固末端位置进行压下，压下量为2-5mm。本发明可极大提高铸坯质量，使铸坯全氧含量降低50%以上，中心偏析由B级降至C级，完全满足700MPa级高强度钢材批量生产的要求。
【IPC分类】B22D11/115, B22D11/18
【公开号】CN104889357
【申请号】CN201410079257
【发明人】金百刚, 李超, 李立勋, 赵雷, 张宏亮
【申请人】鞍钢股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月5日