本发明涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种yq450nqr1乙字钢大方坯连铸生产方法。
背景技术：
随着我国经济发展对铁路运输的驱动，铁路用钢不断发展，yq450nqr1高强高耐候乙字钢作为铁路用钢的重要品种，具有高强度、耐腐蚀等性能特点，是制作列车车厢中梁的专用特殊型钢，是列车重载的重要保证。从外形上看，乙字钢属于大型非对称断面型材，虽然断面形状简单，但由于上下两腿长短不一，厚薄不同，轧制过程中存在严重的不均匀变形，轧件有向短腿方向弯曲的趋势，同时具有相对其纵轴扭转的趋势，轧制精度控制难度较大，轧制难度的增加也进一步对大方坯铸坯质量控制窗口提出了极高的要求。
当钢液发生包晶反应凝固时，结晶器内的快速冷却使初生凝固坯壳形成，该过程中发生高温铁素体向奥氏体转变，高温铁素体本身有3.5％～4.0％的体收缩，更关键的在于高温铁素体密度比奥氏体小0.5％～1.0％，在高温下发生铁素体向奥氏体转变的过程表现为线收缩，且在固相线温度以下25～100℃，平均线收缩发生突然增加，结晶器内初生坯壳脱离结晶器铜板形成气隙，使传热减慢，坯壳较薄，铸坯表面裂纹及凹陷缺陷敏感。
对于乙字钢铸坯质量的控制，除了包晶钢特性外，由于钢种成分中的cu、cr、ni、al、v、n元素的含量较高，铸坯表面及皮下质量影响较大，研究指出：高温下固溶的[al]、[v]在温度降低时以aln、v(cn)形式在奥氏体晶界呈动态或静态析出，增加应力集中源和裂纹敏感性，铸坯拉矫过程中内弧受张应力，由于振痕的缺口效应产生应力集中，会加速裂纹产生及扩展。因此，yq450nqr1乙字钢大方坯铸坯高坯壳质量控制是乙字钢高质生产的关键环节。国内有很多学者对乙字钢开展了大量研究工作，研究主要集中于乙字钢轧制、乙字钢力学性能及乙字钢拉裂缺陷的分析与控制，而对于yq450nqr1乙字钢大方坯连铸生产关键技术方法研究基本未见。
技术实现要素：
为克服现有大尺寸断面的yq450nqr1乙字钢大方坯在生产过程中因包晶相变线收缩引起的铸坯角裂、坯壳厚度不均匀、振痕深度及宽度控制效果差等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够提高yq450nqr1乙字钢大方坯整体质量的连铸生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
yq450nqr1乙字钢大方坯连铸生产方法，首先通过转炉炼钢、炉后小平台脱氧合金化以及lf电加热精炼合金成分微调，获得化学成分合格的钢液，随后进行钢水连铸；
连铸时采用与铸坯断面尺寸一致的管式结晶器，并配合使用专用的连铸结晶器保护渣，该保护渣的物性指标要求为：粘度1.00～1.02pa.s，碱度0.83～0.85，软化温度1130～1136℃，半球化温度1190～1196℃，流动温度1200～1202℃，应用过程中渣耗0.55～0.62kg/t钢；
结晶器冷却强度按进水量2850～2950l/min控制，二冷比水量0.18～0.21l/kg钢,连铸拉速0.66～0.67m/min；
结晶器电磁搅拌安装在结晶器下段，搅拌参数设计为：电流强度435～450a，电流频率2.4hz；
中包浇铸钢液过热度控制在18℃～35℃，其中，对于中包第一炉次，过热度控制在25～47℃。
本发明的有益效果是：通过使用大尺寸断面的管式结晶器，再配合专用的结晶器保护渣以及合理的控制参数，使得钢坯能在结晶器中形成表面完整、厚度均匀的坯壳，尤其对于包晶相变线收缩引起的铸坯坯壳质量缺陷控制效果显著，解决了铸坯坯壳质量缺陷引起的轧制拉裂问题，为乙字钢后期轧制阶段的拉裂缺陷控制奠定重要基础。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
yq450nqr1乙字钢大方坯连铸生产方法，首先通过转炉炼钢、炉后小平台脱氧合金化以及lf电加热精炼合金成分微调，获得化学成分合格的钢液，随后进行钢水连铸；
连铸时采用与铸坯断面尺寸一致的管式结晶器，并配合使用专用的连铸结晶器保护渣，该保护渣的物性指标要求为：粘度1.00～1.02pa.s，碱度0.83～0.85，软化温度1130～1136℃，半球化温度1190～1196℃，流动温度1200～1202℃，应用过程中渣耗0.55～0.62kg/t钢；
结晶器冷却强度按进水量2850～2950l/min控制，二冷比水量0.18～0.21l/kg钢,连铸拉速0.66～0.67m/min；
结晶器电磁搅拌安装在结晶器下段，搅拌参数设计为：电流强度435～450a，电流频率2.4hz；
中包浇铸钢液过热度控制在18℃～35℃，其中，对于中包第一炉次，过热度控制在25～47℃。
传统工艺中，在钢水连铸阶段，由于铸坯断面尺寸较大，如目前使用较多的320mm×410mm断面的方坯，一般都采用组合式结晶器，该结晶器虽然冷却效果好，但对铸坯表面的完整性有一定影响，并且传统工艺对结晶器保护渣没有足够重视，导致铸坯表面因包晶相变线收缩出现裂纹和凹陷等缺陷，特别是在铸坯角部边缘位置，缺陷更为明显。本申请采用与铸坯断面尺寸一致的管式结晶器，可提高铸坯表面的完整性，再配合特定的结晶器保护渣来充分填补铸坯与结晶器之间因冷却而形成的间隙，提高了传热效果，从而克服因包晶相变线收缩出现的裂纹和凹陷等缺陷，使坯壳表面完整，厚度均匀，最终达到提高铸坯整体质量的目的。
下面通过具体的实施例进一步说明。
实施例：
该实施例是某炼钢厂采用本技术发明的方法生产320mm×410mm断面yq450nqr1乙字钢大方坯。该实例对本发明技术的具体应用为：通过转炉炼钢—炉后小平台脱氧合金化—lf电加热精炼合金成分微调，获得化学成分合格的钢液后进行连铸生产。涉及本技术发明的具体事项为：(1)采用320mm×410mm断面管式结晶器连铸；(2)配合使用专用的连铸结晶器保护渣，其关键物性指标为：粘度1.02pa.s，碱度0.85，软化温度1136℃，半球化温度1196℃，流动温度1202℃，应用过程中渣耗0.62kg/t钢；(3)结晶器冷却强度按进水量2950l/min控制，二冷比水量0.21l/kg钢,连铸拉速0.67m/min；(4)结晶器电磁搅拌安装在结晶器下段，搅拌参数执行设置为：电流强度450a，电流频率2.4hz；(5)弧形连铸机合理分配拉矫力分配，取消2#拉矫机电机驱动。
本技术发明除采用上述装备技术外，还需将浇铸钢液过热度(中包浇铸)控制在19℃～35℃，其中，对于中包第一炉次，要求过热度控制在28～47℃。
连铸过程结晶器内钢液液面稳定，保护渣厚度分布均匀。对连铸大方坯进行低倍检测，采用冷酸枝晶腐蚀，检测铸坯横断面坯壳厚度分布情况，结果显示，该技术发明所生产的yq450nqr1乙字钢连铸大方坯坯壳厚度沿断面周向分布均匀。铸坯边角部质量良好，无微裂纹出现，铸坯振痕深度≤1.0mm，振痕宽度分布均匀，铸坯浅表层质量控制良好，无微裂纹及皮下气泡产生。跟踪生产的连铸坯轧制，轧制拉裂率＜0.6％(采用本发明的技术方法之前，该指标＞20.0％)，铸坯其他质量控制方面，酸洗腐蚀低倍评级中心偏析≤0.5级、中心疏松均≤1.0级，中心缩孔≤0.5级。
上述实施实例说明，通过采用本技术发明后，320mm×410mm断面生产的yq450nqr1乙字钢大方坯铸坯质量控制良好，铸坯角部微裂纹缺陷得到有效控制，坯壳厚度沿周向均匀分布，铸坯心部疏松及缩孔质量控制良好，中心疏松、中心偏析低倍质量评级指标控制较优，其他质量性能全部合格，有效解决铸坯角部微裂纹引起的轧制拉裂问题，提升了轧制成材率及产品质量控制水平。