一种防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的方法与流程

本发明涉及连铸技术领域，特别涉及一种防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的方法。

背景技术：

含碳在0.08％～0.16％的钢称为亚包晶钢，此类钢在连铸过程中非常容易生成裂纹。亚包晶钢产生裂纹的主要原因有：亚包晶钢凝固时处于包晶区(l+δ→γ)发生δfe→γfe相变，产生较大的体积收缩，使凝固坯壳与结晶器铜板脱离形成气隙，降低了坯壳向结晶器的传热速率，坯壳变薄，在表面形成凹陷。由于坯壳厚度不均匀，在热应力、摩擦力、钢水静压力等作用下，在凝固坯壳最薄弱处应力集中而产生裂纹。坯壳表面的凹陷越深，裂纹出现机率越大越严重；包晶钢在连铸过程中，铸态钢的奥氏体晶粒粗大，连铸坯塑性降低，产生表面裂纹的倾向增加。

包晶钢连铸坯在结晶器内形成微小裂纹后，在二冷区和矫直段扩展。连铸坯表面出现较深、较长的裂纹后，需要后期人工火焰清理，严重时成品板表面出现裂纹，产生废品。

现有技术采用的工艺方法主要是采用高碱度的结晶态保护渣，达到减缓传热和减少裂纹的目的。但是过高的结晶率易恶化铸坯润滑状况，导致铸坯粘结和漏钢。如何协调好玻璃体和结晶体的比例，同时实现缓冷和润滑，这在国内外许多连铸生产中都还没有得到妥善解决。同时即使采用了高碱度保护渣，一些企业仍然面临着进入冬季后纵裂加重或控制效果出现反弹的情况。

技术实现要素：

本发明实施例通过提供一种防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的方法，解决了现有技术中亚包晶钢铸坯表面容易出现纵裂纹的技术问题。

本发明实施例提供了一种防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的方法，包括：

在连铸过程中，采用碱度为1.2～1.4、1300℃时粘度为0.08～0.14pa·s的保护渣；

将结晶器水量减少5％～10％；

控制结晶器进水温度28～35℃；

结晶器采取非正弦振动。

进一步的，所述保护渣包括：cao:35～41％、sio2:26～32％、mgo:0～4％、al2o3:1～5％、c：4～8％和f：7～11％。

进一步的，所述将结晶器水量减少5％～10％包括：控制结晶器宽边水流速为8.0～9.0m/s；控制结晶器窄边水流速为10.0～11.0m/s。

进一步的，所述结晶器采取非正弦振动时，控制所述结晶器的振频为140～160min^-1，振幅为6.0～8.0mm，负滑脱时间为0.09-0.11s。

进一步的，所述连铸坯的厚度为230mm，连铸机拉速为0.9～1.4m/min。

本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：

本发明实施例提供的防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的方法，采用碱度为1.2～1.4、1300℃时粘度为0.08～0.14pa·s的保护渣，将结晶器水量减少5％～10％，控制结晶器进水温度28～35℃来防止亚包晶钢连铸坯表面出现裂纹。由于提高保护渣碱度后，降低了保护渣的润滑作用，因此采用非正弦振动以及高振频小振幅的振动方式以减少负滑脱时间，以改善润滑，可有效防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹。

附图说明

图1为本发明实施例提供的防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的方法，解决了现有技术中亚包晶钢铸坯表面容易出现纵裂纹的技术问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供了一种防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的方法，包括：

步骤s10、在连铸过程中，采用碱度为1.2～1.4、1300℃时粘度为0.08～0.14pa·s的保护渣。保护渣的碱度r＝cao(含量)/sio2(含量)。

步骤s20、将结晶器水量减少5％～10％。

步骤s30、控制结晶器进水温度28～35℃。为保持进水温度冬天要加大结晶器进水兑入的蒸汽比例。

步骤s40、控制结晶器采取非正弦振动。

本发明提供的一具体实施例中，保护渣包括：cao:35～41％、sio2:26～32％、mgo:0～4％、al2o3:1～5％、c：4～8％和f：7～11％。

本发明提供的一具体实施例中，通过控制宽边水流速和窄边水流速实现结晶器水量减少5％～10％，具体包括：控制宽边水流速8.0～9.0m/s；窄边水流速10.0～11.0m/s。

本发明提供的一具体实施例中，结晶器的振频为140～160min^-1，振幅为6.0～8.0mm，负滑脱时间为0.09-0.11s，非正弦系数0.7。

其中，振频、振幅与拉速相关，采用如下公式计算：

s＝3.0+3.2×vc及f＝165-15×vc；

其中，f为振频，单位为次/min；s为振幅，单位为mm；vc为拉速，单位为m/min。非正弦振动的负滑脱时间tn计算公式为：

其中，α为波形偏斜率，等于(非正弦系数-0.5)/0.5。

本发明提供的一具体实施例中，连铸坯厚度为230mm，连铸机拉速为0.9～1.4m/min。

本发明实施例提供的防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的方法适用于厚度230mm，拉速0.9～1.4m/min的连铸过程，此方法的运用有效的解决了亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的问题，改善铸坯质量，减少了铸坯清理数量和废品数量，具有显著的经济效益。

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：

实施例1

本实施例钢水碳含量c＝0.101％，采用的保护渣成分和物理性质如表1所示。

表1

其中，铸坯拉速为1.3m/min；铸坯规格为230＊1550mm；结晶器宽边水流密度为3660l/min，水流速为9m/s；结晶器窄边水流密度为500l/min，水流速为11m/s；结晶器进水温度为30.9℃。结晶器采取非正弦振动：振幅为7.2mm，振频为146min^-1，负滑脱时间0.105s。

采用实施例1的连铸方法生产的铸坯表面未发现明显纵裂纹。

实施例2

本实施例钢水碳含量c＝0.127％，采用的保护渣成分和物理性质如表2所示。

表2

其中，铸坯拉速为1.2m/min，铸坯规格为230＊1650mm；结晶器宽边水流密度为4400l/min，水流速为8.2m/s；结晶器窄边水流密度为460l/min，水流速为10.1m/s；结晶器进水温度为31.8℃。结晶器采取非正弦振动：振幅为6.8mm，振频为147min^-1，负滑脱时间0.105s。

采用实施例2的连铸方法生产的铸坯表面未发现明显纵裂纹。

实施例3

本实施例钢水碳含量c＝0.089％，采用的保护渣成分和物理性质见表3。

表3

其中，铸坯拉速为0.9m/min，铸坯规格为230＊1950mm；结晶器宽边水流密度为4400l/min，水流速为8.2m/s；结晶器窄边水流密度为460l/min，水流速为10.1m/s；结晶器进水温度为30.7℃。结晶器采取非正弦振动：振幅为5.9mm，振频为152min^-1，负滑脱时间为0.104s。

采用实施例3的连铸方法生产的铸坯表面未发现明显纵裂纹。

实施例4

本实施例钢水碳含量c＝0.15％，采用的保护渣成分和物理性质如表4所示。

表4

其中，铸坯拉速为1.3m/min，铸坯规格为230＊1150mm；结晶器宽边水流密度为3660l/min，水流速为9m/s；结晶器窄边水流密度为500l/min，水流速为11m/s；结晶器进水温度为29.8℃。结晶器采取非正弦振动：振幅为7.2mm，振频为146min^-1，负滑脱时间0.105s。

采用实施例4的连铸方法生产的铸坯表面未发现明显纵裂纹。

本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：

本发明实施例提供的防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹的方法，采用碱度为1.2～1.4、1300℃时粘度为0.08～0.14pa·s的保护渣，将结晶器水量减少5％～10％，控制结晶器进水温度28～35℃来防止亚包晶钢连铸坯表面出现裂纹。由于提高保护渣碱度后，降低了保护渣的润滑作用，因此采用非正弦振动以及高振频小振幅的振动方式以减少负滑脱时间，以改善润滑，可有效防止亚包晶钢铸坯表面纵裂纹。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。