专利名称：一种奥氏体耐热不锈钢的连铸方法
技术领域：
本发明涉及一种奥氏体耐热不锈钢的连铸方法。
背景技术：
0Cr25Ni20耐热不锈钢室温下为单一的奥氏体组织，成分设计中高铬镍含量决定 了其具有良好的高温力学性能，最高可耐高温达到115(TC，在锅炉、电站、工业炉等高温行 业得到了广泛的应用。 该奥氏体耐热不锈钢由于其含有25 %的Cr、20 %的Ni，属高合金纯奥氏体不锈
钢，导致其导热性较差，其导热系数为304的58%， Crl7的47 % ，现有的奥氏体耐热不锈
钢在连铸时，由于结晶器冷却过程中铸坯心部的热量不易向表面传递，造成铸坯内外温度
不均或局部过热，表面产生热裂纹，在随后的二冷区，裂纹不断加深、加宽，最终导致铸坯纵
裂。铸坯纵裂主要集中在头坯，纵裂长度大约6 IO米，不仅造成了巨大的经济损失，也给
热连轧生产留下了安全隐患。 技术内容 为了克服现有奥氏体耐热不锈钢的连铸方法的上述不足，本发明提供一种消除连 铸坯纵裂的奥氏体耐热不锈钢的连铸方法。 本发明针对高铬镍纯奥氏体不锈钢0Cr25Ni20导热性差的钢种特性以及连铸生 产工艺的特点，通过对结晶器冷却水强度、保护渣的选用、过热度和拉速等角度出发，对 0Cr25Ni20耐热不锈钢的连铸生产工艺进行调整，从而彻底解决了其连铸板坯纵裂的问题。
本奥氏体耐热不锈钢的连铸方法包括下述依次的步骤
( — )大包开浇 将钢包中0Cr25Ni20奥氏体不锈钢的钢水通过长水口导入中间包，中间包温度为 900 IIO(TC，中间包钢水达到中间包容量一半时，在钢水液面上加入低碳中包覆盖剂，钢 水成分的质量百分配比为C 0. 030% 0. 080% Si 0. 81% 1. 50% Mn 0. 80% 2. 00%
P《0. 035% S《0. 030% Cr :24. 0% 26. 0% Ni :19. 0% 22. 0% 其余为Fe与不可避免的杂质。钢水温度1450 1550°C。 一般大包内的钢水质量
为160 180吨。 (二)中间包开浇 中间包的钢水通过结晶器水口导入到结晶器，结晶器水口温度为1100 1200°C， 浇注过程过热度控制计算液相线温度为1405t:，过热度控制20 35°C，因此浇注时中间 包的钢水温度为1425 1440°C。浇注时，结晶器水口插入深度140 170mm，用低碳结晶器保护渣。 结晶器冷却强度对于200X1200 2000 (mm)的结晶器，宽面冷却水为4100
4500L/min，窄面冷却水为410 450L/min。(三)拉坯
等中间包开浇80 120秒后，开始拉坯。拉速不能太高，拉坯速度控制为0. 8
0. 9m/min。(四)切坯将连铸还切成宽1200 2000mm、厚180 200mm、长8000 12000mm的板还。
本奥氏体耐热不锈钢连铸方法的工艺过程的机理如下 过热度控制钢水过热度影响初生坯壳生长。钢水过热度越高，同样冷却条件下， 其初生坯壳就越薄。 一般说来，钢水过热度每提高l(TC，在结晶器内高温钢水流动会使坯 壳减薄约2mm。初生的坯壳薄，在钢水自重的作用下，坯壳承受的压力大，易产生裂纹。因 此过热度控制计算液相线温度为1405t:，过热度控制20 35°C，因此浇注时中包温度为 1425 1440°C。 结晶器冷却强度弯月面铸坯初生坯壳在应力作用下(当结晶器与拉坯速度一定 后，主要受热应力影响)产生晶间断裂，从而在结晶器内萌生裂纹。晶间断裂是产生表面纵 裂的根源。特别当结晶器冷却强度不合适导致的热应力过大时，表面纵裂指数上升。另外 需要指出，影响铸坯纵裂的关键因素不是二冷，而是结晶器内的冷却强度。如果坯壳出结晶 器后厚度比较均匀，在二冷水引起的热应力作用下不会导致铸坯出现纵裂。因此冷却强度 不能太高，控制宽面冷却水为4100 4500L/min，窄面冷却水为410 450L/min。
拉速控制拉坯速度越高，在同样冷却条件下，初生坯壳越薄，也容易产生裂纹。另 外，拉速偏高时，铸坯纵裂还与拉坯速度的波动量有很大关系。当拉速波动小于O. lm/min 时，对纵裂基本无影响；当拉速波动大于O. lm/min时，随拉速波动量的增大，纵裂指数直线 上升。因此拉速不能太高，控制拉速为0. 8 0. 9m/min。 结晶器水口插入深度浸入式水口插入过深，从两个侧孔出来的钢水带到弯月面 上的热量不足，使保护渣不能均匀熔化，导致纵裂。浸入式水口的插人深度过浅，使液面波 动大，将阻碍液渣均匀流人结晶器与坯壳之间的空隙。液渣不能均匀流人空隙，导致坯壳凝 固不均匀，引起表面纵裂。因此控制浸入式水口的插入深度为140 170mm。
本奥氏体耐热不锈钢连铸坯纵裂的控制方法采用成分、温度合适的0Cr25Ni20钢 水，通过对连铸过程中结晶器冷却水强度、过热度和拉速等控制，避免铸坯在冷却过程中内 外表面温差过大或局部过热而产生热裂纹缺陷，从而有效解决了 0Cr25Ni20连铸板坯纵裂 的问题。
具体实施例方式
下面结合实施例详细说明0Cr25Ni20奥氏体耐热不锈钢的连铸方法的具体实施
方式，但本奥氏体耐热不锈钢连铸方法的具体实施方式
不局限于下述的实施例。 实施例( — )大包开浇 将大包中0Cr25Ni20奥氏体不锈钢的钢水倒入温度1032°C的中间包，中间包使用 低碳中包覆盖剂XL-20，钢水成分的质量百分配比为C :0. 046% Si :0. 95% Mn :1. 35% P : 0. 025% S :0. 010% Cr :24. 80% Ni :19. 82%，其余为Fe与不可避免的杂质。
钢水温度1503"，大包钢水重量172吨。
(二)中间包开浇
中间包将钢水连续浇注到200X1500(mm)的结晶器，结晶器水口烘烤温度为 1153t:，浇注过程过热度控制整个浇注过程持续58分钟，在开浇15、30、40、50分钟对中 包进行测温，温度分别为1428°C 、 1435°C 、 1436°C 、 1430°C ，过热度分别为23°C 、30°C 、31°C 、 25°C。 浇注时，结晶器水口控制浸入式水口的插入深度为150mm，用进口低碳结晶器保护
渣sra。 结晶器冷却强度控制宽面冷却水设定为4300L/min，基本在4270 4320L/min 波动，窄面冷却水设定为430L/min，基本在420 440L/min波动。
(三)拉还 等中间包开浇100秒后，开始拉坯。连铸过程采用恒拉速，拉速波动范围在0. 84
0. 86m/min。(四)切坯 将连铸坯切成宽1200、厚200mm、长8000的板坯。 本实施例连铸的板坯上下表面平整光滑， 纵裂现象，并且热轧也顺利生产，说明 整个过程控制起到了良好的效果。
权利要求
一种奥氏体耐热不锈钢的连铸方法，它包括下述依次的步骤(一)大包开浇将钢包中奥氏体不锈钢的钢水通过长水口导入中间包，中间包温度为900～1100℃，中间包钢水达到中间包容量一半时，在钢水液面上加入低碳中包覆盖剂，钢水成分的质量百分配比为C 0.030％～0.080％ Si 0.80％～1.50％Mn 0.80％～2.00％P≤0.035％S≤0.030％Cr24.0％～26.0％Ni19.0％～22.0％其余为Fe与不可避免的杂质，钢水温度1450～1550℃；(二)中间包开浇中间包的钢水通过结晶器水口导入到结晶器，结晶器水口温度为1100～1200℃，浇注过程过热度控制计算液相线温度为1405℃，过热度控制20～35℃，因此浇注时中间包的钢水温度为1425～1440℃；浇注时，结晶器水口插入深度140～170mm，用低碳结晶器保护渣；结晶器冷却强度对于200×1200～2000mm的结晶器，宽面冷却水为4100～4500L/min，窄面冷却水为410～450L/min；(三)拉坯等中间包开浇80～120秒后，开始拉坯；拉坯速度控制为0.8～0.9m/min；(四)切坯将连铸坯切成宽1200～2000mm、厚180～200mm、长8000～12000mm的板坯。
全文摘要
一种奥氏体耐热不锈钢的连铸方法，它包括下述依次的步骤(一)大包开浇将钢包中的钢水导入中间包，中间包钢水达到中间包容量一半时，在钢水液面上加入低碳中包覆盖剂，钢水的成分为C 0.030％～0.080％Si 0.80％～1.50％ Mn 0.80％～2.00％ P≤0.035％ S≤0.030％Cr 24.0％～26.0％ Ni 19.0％～22.0％；(二)中间包开浇中间包钢水导入到结晶器，浇注过程过热度控制宽面冷却水为4100～4500L/min，窄面冷却水为410～450L/min；(三)拉坯中间包开浇80～120秒后，开始拉坯；拉坯速度控制为0.8～0.9m/min；(四)切坯将连铸坯切成板坯。本奥氏体耐热不锈钢的连铸方法铸的连铸坯上下表面平整光滑，无纵裂现象。
文档编号C22C38/40GK101708537SQ200910227928
公开日2010年5月19日 申请日期2009年11月28日 优先权日2009年11月28日
发明者张威, 李俊, 李国平, 范新智, 郭保兵 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司