一种宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法
【专利摘要】本发明涉及一种宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，它包括下述步骤：Ⅰ经电炉或转炉冶炼，碳与铬的成分达下述要求：碳0.36～0.60%、铬12.0～18.0%；经VD或LF或VD加LF精炼,，大包倒入中包：Ⅱ控制中包过热度20—40℃；水口插入深度100～130mm；结晶器加入保护渣，0.4～0.6kg/t；拉速0.8～1.2m/min；二冷比水量0.9±0.01L/kg；Ⅲ连铸过程压下量为2～5mm；Ⅳ使用结晶器电磁搅拌、二冷区电磁搅拌；Ⅴ铸坯拉出后1小时内退火，退火温度600～900℃，保温不小于5小时后出炉空冷。本宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法无漏钢，连铸出的铸坯无纵裂。
【专利说明】一种宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，板坯截面积为1600cm2 ?4000cm2。
【背景技术】
[0002]碳含量为0.36?0.60%的、铬含量为12.0?18.0%的高碳马氏体不锈钢主要用于制作刀具，量具及剃须刀片等，目前主要通过冶炼、连铸、热加工、退火、冷加工等工艺制作不锈钢板。由于含碳量较高，液固相线间隔较大，铸坯出结晶器坯壳较薄，坯壳强度难以支撑钢水静压力，因此容易发生纵裂、漏钢；另外由于含碳量较高，铸坯中心偏析、疏松较为严重，当轧制为钢板，特别是厚钢板时，中心经常会出现偏析，分层缺陷。
[0003]专利CN 102796963 A给出了一种马氏体不锈钢矩形坯的连铸方法，但适用钢种仅为lCrl3、2Crl3、3Crl3和4Crl3，而且断面尺寸仅限于376?529cm2。随着碳含量及铸坯断面的增加，铸坯更容易出现纵裂、漏钢，而且中心偏析、疏松等缺陷更为严重。
【发明内容】
[0004]为了克服现有宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法的上述不足，本发明提供一种宽幅高碳马氏体不锈钢连铸方法，本方法连铸过程无漏钢，连铸出的铸坯无纵裂、角裂；且中心无明显偏析，疏松。
[0005]本宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法包括下述依次的步骤:
I经电炉或转炉冶炼，钢水中的碳与铬的成分达下述要求:
碳含量为0.36?0.60%、铬含量为12.0?18.0% ；
后期通过VD或LF或VD加LF精炼，精炼不再添加高碳合金或增碳剂增碳，防止增碳后钢水搅拌时间不足，碳含量分布不均匀；用大包倒入中包:
II控制中包过热度20— 40°C，增加铸坯等轴晶比例；浸入式水口插入深度100?130mm，优化结晶器钢水流场分布。结晶器加入保护渣，加入量为每吨钢0.4?0.6kg，保护渣碱度为0.90?1.1，熔点为980°C?1020°C，粘度(1300°C)为1.1?1.13Pa.s，防止因拉速加快，保护渣流动性不足引起的漏钢，纵裂；
拉速0.8?1.2m/min ;二冷比水量0.9±0.01L/kg,拉速及二冷比水量合理组合，加快铸坯冷却速度，防止碳偏析；
III连铸过程使用轻压下，压下量为2?5mm。
[0006]IV使用结晶器电磁搅拌、二冷区电磁搅拌，均匀连铸凝固过程中钢水成分；
V铸还拉出后I小时内退火，退火温度为600?900°C,保温不小于5小时后出炉空冷，防止快冷引起的马氏体转变，导致铸坯角部开裂。
[0007]上述的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，其步骤特征是:在步骤II时，连铸开浇5分钟后拉速恒定，防止拉速不均匀导致铸坯鼓肚，从而加重偏析。
[0008]上述的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，其步骤特征是:在步骤IV时，在二冷区电磁搅拌后，进行末端电磁搅拌。
[0009]上述的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，其步骤特征是:步骤I冶炼后的马氏体系不锈钢钢水的成分的质量百分比为:
C 0.36 ~0.60% ； Cr 12.0 ~18.0% ； Si ^ 1.0% ； Mn ^ 1.0% ；
P ≥ 0.040% ； S ≥ 0.030% ； Ni ≥ 0.60% ； N ≥ 0.12% ； Mo ≥ 4.0% ；
V^0.2% ;其余为Fe和不可避免的杂质。
【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例说明本宽幅高碳马氏体不锈钢连铸方法的【具体实施方式】，但本发明的【具体实施方式】不局限于下述的实施例。本领域普通技术人员没有创造性劳动前提下所获得的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸技术方案，都属于本发明的保护范围。
[0011] 实施例一
本实施例是在200X1500mm2宽幅板坯连铸机上进行的，钢种为4Crl3，液相线为1475°C，成品化学成分的质量百分比:
C:0.36 ~0.45% ； Si 0.80% ； Mn 0.80% ； P ≥ 0.040% ；
S≥0.030% ； Cr: 12.00~14.00% ； Ni 0.60% ;其余为Fe和不可避免的杂质。
[0012]I转炉出钢成分的质量百分比为:
C:0.41% ； S1: 0.30% ； Mn:0.30% ； P:0.025% ；
S:0.002% ； Cr: 13.50% ； N1: 0.10% ;其余为Fe和不可避免的杂质。
[0013]在LF炉，加入石灰和莹石造渣，吹氩弱搅拌，钢水出站温度1575°C，钢水重170t。
[0014]II中包钢液IOt时中包温度1500°C ;中包钢液15t时开浇，加入结晶器保护渣，用量吨钢0.5kg。
[0015]起步拉速0.3m/min, 5分钟后拉速升至0.8m/min,实施恒拉速操作,拉速恒定在至
0.8m/min, 二冷比水量0.9±0.01L/kg ;浸入式水口插入深度120mm。
[0016]结晶器保护渣碱度为0.90~1.1，熔点为980°C~1020°C，粘度(1300°C)为1.1~
1.13Pa.S0
[0017]III连铸过程使用轻压下，压下量为2~5mm。
[0018]IV铸坯出结晶器2m，开启结晶器电磁搅拌；铸坯拉至7m时开启二冷区电磁搅拌；拉至15m时开启末端电磁搅拌。大包烧完，中包钢液位降至400mm时,拉速降至0.4m/min,连铸出200X 1500mm2的板坯，进行封顶操作。
[0019]V铸坯切割后，I小时内送至退火炉，升温至750°C，保温5小时后，出炉空冷。
[0020]本实施例生产出的铸坯连铸过程无漏钢，铸坯无纵裂，角裂；且中心偏析较少，无大颗粒初生碳化物，中心疏松级别0.5级。
[0021]实施例二
本实施例是在220 X 1240mm2宽幅板坯连铸机上进行的，钢种为5Cr 15MoV，标准EN10088-1中为1.4116，液相线为1465°C，成品化学成分的质量百分比:
C:0.45 ~0.55% ； Si ≥ 1.00% ； Mn 1.00% ； P ≥ 0.040% ；
S ≥ 0.015% ； Cr: 14.00 ~15.00% ； Mo:0.50 ~0.80% ； V:0.10 ~0.20% ；
其余为Fe和不可避免的杂质。[0022]I转炉出钢成分的质量百分比为:
C:0.51% ； S1: 0.30% ； Mn:0.30% ； P:0.025% ；
S:0.002% ； Cr: 14.50% ； Mo: 0.60% ； V:0.12% ;其余为 Fe 和不可避免的杂质。
[0023]在LF炉，加入石灰和莹石造渣，吹氩弱搅拌，钢水出站温度1565°C，钢水重170t。
[0024]II中包钢液IOt时中包温度1490°C ;中包钢液15t时开浇，加入结晶器保护渣，用量吨钢0.5kg。
[0025]起步拉速0.3m/min, 5分钟后拉速升至1.0m/min,实施恒拉速操作,拉速恒定在至1.0m/min, 二冷比水量0.9±0.01L/kg ;浸入式水口插入深度120mm。
[0026]结晶器保护渣碱度为0.90~1.1，熔点为980°C~1020°C，粘度(1300°C)为1.1~
1.13Pa.S0
[0027]III连铸过程使用轻压下，压下量为2~5mm。
[0028]IV铸坯出结晶器2m，开启结晶器电磁搅拌；铸坯拉至7m时开启二冷区电磁搅拌；拉至15m时开启末端电磁搅拌。大包烧完，中包钢液位降至400mm时,拉速降至0.4m/min,连铸出220X 1240mm2的板坯，进行封顶操作。
[0029]V铸坯切`割后，I小时内送至退火炉，升温至750°C，保温5小时后，出炉空冷。
[0030]本实施例生产出的铸坯连铸过程无漏钢，铸坯无纵裂，角裂；且中心偏析较少，无大颗粒初生碳化物，中心疏松级别0.5级。
【权利要求】
1.一种宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，它包括下述依次的步骤: I经电炉或转炉冶炼，钢水中的碳与铬的成分达下述要求: 碳含量为0.36~0.60%、铬含量为12.0~18.0% ； 后期通过VD或LF或VD加LF精炼，，用大包倒入中包 : II控制中包过热度20— 40°C，增加铸坯等轴晶比例；浸入式水口插入深度100~130mm ;结晶器加入保护渣，加入量为每吨钢0.4~0.6kg，保护渣碱度为0.90~1.1，熔点为 980°C~1020°C，1300°C的粘度为 1.1 ~1.13Pa.s ； 拉速 0.8 ~1.2m/min ;二冷比水量 0.9±0.01L/kg ； III连铸过程使用轻压下，压下量为2~5mm ; IV使用结晶器电磁搅拌、二冷区电磁搅拌 ； V铸还拉出后I小时内退火，退火温度为600~900°C,保温不小于5小时后出炉空冷。
2.根据权利要求1所述的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，其步骤特征是:在步骤II时，连铸开浇5分钟后拉速恒定。
3.根据权利要求1或2所述的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，其步骤特征是:在步骤IV时，在二冷区电磁搅拌后，进行末端电磁搅拌。
4.根据权利要求1或2所述的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，其步骤特征是:步骤I冶炼后的马氏体系不锈钢钢水的成分的质量百分比为:
C 0.36 ~0.60% ； Cr 12.0 ~18.0% ； Si ≤ 1.0% ； Mn ≤ 1.0% ；
P ≤ 0.040% ； S ≤ 0.030% ； Ni ≤ 0.60% ； N ≤ 0.12% ； Mo ≤ 4.0% ； V^0.2% ;其余为Fe和不可避免的杂质。
5.根据权利要求3所述的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，其步骤特征是:步骤I冶炼后的马氏体系不锈钢钢水的成分的质量百分比为:
C 0.36 ~0.60% ； Cr 12.0 ~18.0% ； Si ≤ 1.0% ； Mn ≤1.0% ；
P≤0.040% ； S ≤ 0.030% ； Ni ≤ 0.60% ； N ≤ 0.12% ； Mo ≤ 4.0% ； V^0.2% ;其余为Fe和不可避免的杂质。
6.根据权利要求1或2所述的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，其步骤特征是:步骤I精炼不再添加高碳合金或增碳剂增碳。
7.根据权利要求3所述的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，其步骤特征是:步骤I精炼不再添加高碳合金或增碳剂增碳。
8.根据权利要求4所述的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，其步骤特征是:步骤I精炼不再添加高碳合金或增碳剂增碳。
9.根据权利要求5所述的宽幅高碳马氏体不锈钢板坯的连铸方法，其步骤特征是:步骤I精炼不再添加高碳合金或增碳剂增碳。
【文档编号】B22D11/00GK103480809SQ201310284151
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月8日 优先权日:2013年7月8日
【发明者】张剑桥, 王志斌 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司