一种电阻合金Cr20AlY的板坯连铸方法
【专利摘要】本发明公开了一种电阻合金Cr20AlY的板坯连铸方法，依次包括电炉初炼工序、AOD精炼工序、钢包炉精炼工序以及连铸工序，通过采用精确的钢水过热度、合理的连铸拉坯速度、合理的冷却制度等控制，从而生产出无表面纵裂纹等缺陷的电阻合金Cr20AlY的连铸板坯。用板坯连铸的方法生产电阻合金板材，一方面可以替代进口，引领市场，填补国内空白；另一方面，由于电阻合金特殊性能所导致的生产中的难度的克服，可以提高企业的综合竞争力，同时也为以后进一步生产高铬、高铝电阻合金等热轧板材产品积累宝贵的生产研发经验。
【专利说明】—种电阻合金Cr20AI Y的板坯连铸方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电阻合金的生产工艺，更具体地说，涉及一种电阻合金CrfOAlY的板坯连铸方法。
【背景技术】
[0002]电阻合金FeCrAl钢板轧制后作为带材，主要用于电热、电阻元件。近年来开始用于制作机动车尾气净化器载体。按照国家环保政策，卡车尾气净化近年内必然会推出，据测算，卡车尾气净化器载体等行业对电阻合金FeCrAl带材需求量将超过20000吨。目前，国内电阻合金FeCrAl带材仅能生产小卷重窄带材,大卷重宽带材的生产还处于空白，开展电阻合金FeCrAl带材的研制很有必要。
[0003]其中，钢种CrfOAlY作为电阻合金FeCrAl的代表钢种，含金属锆、稀土元素钇，同时含铝量高，容易在结晶器内形成A1203，影响保护渣成分，使得保护渣在连铸过程中发生变性等，同时其对浇铸温度等较为敏感，板坯易产生纵裂纹等缺陷，连铸工艺控制难度较大，国内目前普遍使用模铸进行生产。
[0004]由于该钢种系电阻合金，有较高的铝含量，在连铸生产过程中有结晶器内A1203结晶态和裂纹对温度敏感性这两个主要问题，国内各大厂家进行了大量连铸生产试验，但因无法解决这两个问题而不再进行生产。目前该钢种在国内主要由某钢铁企业采用电炉+A0D+LF+模铸+热轧的生产工艺进行生产。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种电阻合金Cr20AlY的板坯连铸方法，能够确保板坯连铸生产的电阻合金CrfOAlY表面无纵向裂纹等缺陷。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]该电阻合金Cr20AlY的板坯连铸方法，依次包括电炉初炼工序、AOD精炼工序、钢包炉精炼工序以及连铸工序，其中，在电炉初炼工序中，通过在直流电弧炉中进行初炼钢液的低磷化处理，使装入的炉料熔化变成1600~1620°C温度范围内的钢液，并使得钢液中残余磷含量降至0.025%以下；在AOD精炼工序中，在AOD精炼炉中进行精炼钢液的低碳化处理，使精炼钢液的碳含量降到0.007%以下；在钢包炉精炼工序中，在交流式钢包精炼炉中进行精炼钢液的低硫化处理，使精炼钢液的硫含量降到0.002%以下；在连铸工序中，还包括以下步骤:将钢包内的钢液浇入T型中间包；使中间包内的钢液通过浸入式水口进入结晶器内，使钢液凝固形成的初始坯壳并逐步下移；出结晶器后，在二冷段通过电磁搅拌、二冷水冷却，逐渐凝固成电阻合金板坯。
[0008]在电炉初炼工序中，通过在40吨以上的直流电弧炉中，通入直流电流和吹入氧气，氧气流量控制在20~40立方米/吨钢，并在此过程中补充不大于8公斤/吨钢的石灰，且间歇流出氧化性炉渣。
[0009]所述的直流电弧炉采用的容量为40吨以上，所述的AOD精炼炉、交流式钢包精炼炉的容量均与直流电弧炉相匹配。
[0010]所述的中间包的容量为16吨，钢水浇入中间包的速度控制在1.5~2.5吨钢液/分钟，中间包内钢液过热度控制在30-40 V，并对钢包中浇入到中间包的钢液，采用吹氩密封长水口加以保护，对中间包中的钢液，用中间包保护渣覆盖。
[0011]生产尺寸为200mmX1100~1300mm的板坯，连铸工序的拉速控制在0.50~
0.70m/min ;生产尺寸为150_X1100~1300_的板坯，连铸工序的拉速控制在0.80~1.00m/mino
[0012]对连铸工序的结晶器采用冷却水进行冷却，冷却水使用软水，水质要求是:总盐含量不大于400mg/L,硫酸盐不大于150mg/L,氯化物不大于50mg/L,娃酸盐不大于40mg/L,悬浮质点不大于50mg/L,碳酸盐硬度不大于I~2° dH, PH值为7~8。
[0013]对于生产尺寸为200mmX1100~1300mm的板坯，结晶器宽面的冷却水流量为2100~2400L/分钟，窄面的冷却水流量为280~330L/分钟；对于生产尺寸为150mmX 1100~1300mm的板坯，结晶器宽面的冷却水流量为2500~2900L/分钟，窄面的冷却水流量为200~300L/分钟。
[0014]所述的二冷水的二冷强度控制在0.1-0.6L/kg。
[0015]在上述技术方案中，本发明的电阻合金Cr20AlY的板还连铸方法,依次包括电炉初炼工序、AOD精炼工序、钢包炉精炼工序以及连铸工序，通过采用精确的钢水过热度、合理的连铸拉坯速度、合理的冷却制度等控制，从而生产出无表面纵裂纹等缺陷的电阻合金Cr20AlY的连铸板坯。用板坯连铸的方法生产电阻合金板材，一方面可以替代进口，引领市场，填补国内空白；另一方面，由于电阻合金特殊性能所导致的生产中的难度的克服，可以提闻企业的综合竞争力，同时也为以后进一步生广闻络、闻招电阻合金等热乳板材广品积累宝贵的生产研发经验。
【具体实施方式】
[0016]本发明的电阻合金Cr20AlY的板坯连铸方法，依次包括电炉初炼工序、精炼工序以及连铸工序，其中精炼工序又分为AOD精炼工序(氩氧复合吹炼炉精炼)及钢包炉精炼工序(底吹氩炉精炼)，其具体工艺流程为:
[0017]1、电弧炉初炼工序，在40吨及以上的直流电弧炉中进行初炼钢液的低磷化。通过通入交流电流和吹入氧气(氧气流量控制在20~40立方米/吨钢)，并在过程中补充< 8公斤/吨钢的石灰，间歇流出氧化性炉渣，使装入的炉料熔化变成1600~1620°C温度范围内的钢液，并使得钢液中残余磷含量降至0.025%以下。
[0018]2、在AOD精炼炉(容量与直流电弧炉相匹配)上，进行精炼钢水的低碳化，控制精炼钢水的碳含量降到0.007%，并进行钢液合金成分的配入。
[0019]3、在钢包炉精炼(容量与交流电炉相匹配)上，主要进行精炼钢液的低硫化，控制精炼钢液的硫含量降到0.002%以下、并进行合金成分的微调以及钢液进入连铸工序温度的控制。
[0020]4、当钢液合金成分符合钢种要求，温度符合连铸生产工序要求，连铸工序在中间包烘烤、引锭头安装等准备工作完成后，可进行连铸工序。
[0021]首先将钢包内的钢液流入盛钢量16吨、完全清理且内表面耐火涂层不得有裂缝的T型中间包(盛钢量控制在16吨，如盛钢量过小，钢中大颗粒夹杂上浮时间不够，易产生卷洛，盛钢量过大，则钢水温降较快，浇注后期易产生低温钢水，所谓T型中间包是指接受钢包注入的钢液，然后再由中间包水口分配至结晶器的耐材容器)，其钢水流入速度控制在
1.5~2.5吨钢液/分钟(浇铸速度过快，钢液溢出中间包；浇铸速度太慢，钢液流动不稳定，降低连铸拉速，使浇铸时间延长，钢液的二次氧化程度增加，不利于控制钢中氧含量)。
[0022]对钢包中钢液浇入到中间包的液流，采用吹氩密封长水口加以保护，以达到高温钢水始终与大气隔离。同时，对中间包中的钢液，用中间包保护渣覆盖，以达到高温钢水始终与大气隔离的目的。然后使中间包内的钢液通过浸入式水口进入结晶器内(浸入式水口是指将中间包钢液流入结晶器的水口插入到结晶器钢液面下一定的深度，隔绝了注流与空气的接触，防止钢液注流冲击钢液面上形成飞溅，杜绝了二次氧化)，同时对结晶器采用冷却水进行冷却(结晶器冷却水使用软水，对水质的要求是:总盐含量不大于400mg/L，硫酸盐不大于150mg/L,氯化物不大于50mg/L,娃酸盐不大于40mg/L,悬浮质点不大于50mg/L,碳酸盐硬度不大于1-2° dH，PH值7-8)。在冷却水和结晶器规则振动中，钢液凝固形成的初始坯壳逐步下移，出结晶器后，在二冷段通过电磁搅拌、二冷水冷却，逐渐凝固成电阻合金板还，连铸电阻合金板还尺寸范围为200/150mm (板还厚度)X1100~1300mm (板还宽度)。
[0023]在本发明中，上述连铸工序的主要控制点为:
[0024]1、在连铸工序中，中间包内钢液过热度控制在30-40 V内(过热度超过45°C，钢坯表面产生纵向裂纹缺陷；过热度低于25°C，易引起水口冻结，迫使浇铸中断)； [0025]2、200mmX 1100~1300mm (板坯厚度X板坯宽度)板坯尺寸，连铸工序拉速控制在0.50-0.70m/min ;在150mmX1100~1300mm (板坯厚度X板坯宽度)板坯尺寸，连铸工序拉速控制在0.80~1.00m/min。(如果拉速过快，连铸坯不能均匀冷却，容易产生纵向裂纹；拉速过慢，则影响连铸机生产能力)；
[0026]3、连铸工序结晶器冷却采用冷却水进行(结晶器冷却水使用软水，对水质的要求是:总盐含量不大于400mg/L,硫酸盐不大于150mg/L,氯化物不大于50mg/L,娃酸盐不大于40mg/L,悬浮质点不大于50mg/L,碳酸盐硬度不大于1-2° dH, PH值为7~8)。结晶器由四块铜板组合形成，其中两两对称，形成无底的四边形，较长的边形成的面称为宽面，较短的边形成的面称为窄面:
[0027]在200mmX 1100~1300mm (板还厚度X板还宽度)断面(断面是指生产板还的尺寸规格)，宽面冷却水流量2100-2400L/分钟，窄面冷却水流量280-330L/分钟；在150mmX1100~1300mm (板坯厚度X板坯宽度)断面，宽面冷却水流量2500-2900L/分钟，窄面冷却水流量200-300L/分钟。
[0028]4、连铸工序中的二冷水的二冷强度控制在0.1-0.6L/kg。控制在该二冷强度内可以使连铸坯的表面质量更好，二冷强度过小，则达不到冷却效果。二冷强度过大，连铸坯表面易出现纵向裂纹。
[0029]和现有技术相比，本发明具有下列优点:
[0030]1、连铸生产电阻合金(Cr20AlY)相对于模铸生产，收得率大大提高，提高了产能，降低了生产成本,增加了企业的竞争力；
[0031]2、装备和工艺通用性强:不须另添加专用设备；其工艺适合于一般电阻合金的生产；
[0032]3、工艺适用性广:适合于一般电阻合金的生产。
[0033]本【技术领域】中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明 的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【权利要求】
1.一种电阻合金Cr20AlY的板坯连铸方法，其特征在于: 依次包括电炉初炼工序、AOD精炼工序、钢包炉精炼工序以及连铸工序，其中， 在电炉初炼工序中，通过在直流电弧炉中进行初炼钢液的低磷化处理，使装入的炉料熔化变成1600~1620°C温度范围内的钢液，并使得钢液中残余磷含量降至0.025%以下； 在AOD精炼工序中，在AOD精炼炉中进行精炼钢液的低碳化处理，使精炼钢液的碳含量降到0.007%以下； 在钢包炉精炼工序中，在交流式钢包精炼炉中进行精炼钢液的低硫化处理，使精炼钢液的硫含量降到0.002%以下； 在连铸工序中，还包括以下步骤: 将钢包内的钢液浇入T型中间包； 使中间包内的钢液通过浸入式水口进入结晶器内，使钢液凝固形成的初始坯壳并逐步下移； 出结晶器后，在二冷段通过电磁搅拌、二冷水冷却，逐渐凝固成电阻合金板坯。
2.如权利要求1中所述的电阻合金Cr20AlY的板坯连铸方法，其特征在于， 在电炉初炼工序中，通过在40吨以上的直流电弧炉中，通入交流电流和吹入氧气，氧气流量控制在20~40立方米/吨钢，并在此过程中补充不大于8公斤/吨钢的石灰，且间歇流出氧化性炉渣。
3.如权利要求2中所述的电阻合金Cr20AlY的板坯连铸方法，其特征在于， 所述的直流电弧炉采用的容量为40吨以上，所述的AOD精炼炉、交流式钢包精炼炉的容量均与直流电弧炉相匹配。
4.如权利要求1中所述的电阻合金Cr20AlY的板还连铸方法,其特征在于: 所述的中间包的容量为16吨，钢水浇入中间包的速度控制在1.5~2.5吨钢液/分钟，中间包内钢液过热度控制在30-400C，并对钢包中浇入到中间包的钢液，采用吹氩密封长水口加以保护，对中间包中的钢液，用中间包保护渣覆盖。
5.如权利要求1中所述的电阻合金Cr20AlY的板还连铸方法,其特征在于: 生产尺寸为200mmX 1100~1300mm的板坯，连铸工序的拉速控制在0.50~0.70m/min ;生产尺寸为150mmX1100~1300mm的板坯，连铸工序的拉速控制在0.80~1.0Om/min。
6.如权利要求5中所述的电阻合金Cr20AlY的板还连铸方法,其特征在于: 对连铸工序的结晶器采用冷却水进行冷却，冷却水使用软水，水质要求是:总盐含量不大于400mg/L,硫酸盐不大于150mg/L,氯化物不大于50mg/L,娃酸盐不大于40mg/L,悬浮质点不大于50mg/L，碳酸盐硬度不大于I~2° dH，PH值为7~8。
7.如权利要求6中所述的电阻合金Cr20AlY的板坯连铸方法，其特征在于: 对于生产尺寸为200mmX 1100~1300mm的板坯，结晶器宽面的冷却水流量为2100~2400L/分钟，窄面的冷却水流量为280~330L/分钟；对于生产尺寸为150mmX1100~1300mm的板坯，结晶器宽面的冷却水流量为2500~2900L/分钟，窄面的冷却水流量为200~300L/分钟。
8.如权利要求1中所述的电阻合金Cr20AlY的板坯连铸方法，其特征在于: 所述的二冷水的二冷强度控制在0.1-0.6L/kg。
【文档编号】C22C38/18GK103938088SQ201310023654
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年1月22日 优先权日:2013年1月22日
【发明者】王大智, 刘军占, 罗辉, 陆建生, 庄伟
申请人:宝钢特钢有限公司