改善大方坯连铸坯框型偏析的方法与流程

本发明涉及方坯连铸领域，具体的说是一种改善大方坯连铸坯框型偏析的方法。

背景技术：

连铸过程中，钢液在结晶器内快速冷却，在连铸坯表面形成温度梯度较大的过冷区，形成细小的等轴晶。随着连铸坯被拉出结晶器，凝固坯壳内的钢液的温度梯度逐渐降低，开始形成柱状晶，接着形成一次晶及二次晶，一次晶继续将夹杂及溶质驱赶到液相，二次枝晶臂阻挡了夹杂及溶质继续向液相流动或扩散，这样在柱状晶区形成众多的杂质及溶质较少的枝晶臂，而枝晶间有较多的杂质及溶质这样形成微观偏析。柱状晶形成末期，同时中心等轴晶开始形成，这样柱状晶的凝固前沿与中心等轴晶凝固前沿同时将元素和杂质推向柱状晶末端及柱状晶与中心等轴晶交界处，这样形成宏观偏析，即表现为沿柱状晶末端及柱状晶与等轴晶交界处的框型偏析。

连铸坯的框型偏析缺陷给成材带来的危害是在轧后的冷却中，形成组织不均匀或碳化物不均匀分布。这种偏析使钢的力学性能具有方向性，造成框带内外不同区域的机械性能不均以及淬透性下降，受力变形时不能均匀协调，导致局部产生应力集中，容易产生裂纹，导致变形开裂。

目前对于框型偏析进行了大量的研究，但涉及控制连铸坯框型偏析技术及相关专利不多，如cn201210174384.x号专利，公开了一种降低cr、mo钢轧材框形偏析的方法，虽然对连铸工艺提出了一定大要求，但是主要是通过后续的加热、轧制和冷却来控制框型偏析。将cr、mo钢坯进行连铸，控制电磁搅拌强度、频率、二次冷却区总水量、比水量、过热和拉速；再进行开坯，加热温度1220-1280℃，加热时间6-8h；再进行轧制，粗轧温度为1080℃，精轧温度为935℃，吐丝温度为860℃，轧后以大于5℃/s的冷却速率快速冷却530℃-480℃，保温到300-350℃左右集卷；得到消除框形偏析的cr、mo钢轧材，存在轻度组织不均现象的，进行消除组织不均的简化退火工艺。

技术实现要素：

发明目的：本发明提供了一种提供的一种改善大方坯连铸坯框型偏析的方法，能够有效改善大方坯连铸坯的框形偏析。

技术方案：本发明的改善大方坯连铸坯框型偏析的方法，包括采用连铸机进行连铸生产的步骤，其中，连铸坯拉速为0.45-0.60m/min；二次冷却区的比水量为0.20-0.30l/kg；结晶器电磁搅拌的电流强度为150-350a、频率为1.0-2.5hz；二冷电磁搅拌的电流强度为500-1000a、频率为5～8hz。

其中，所述连铸机的铸坯断面尺寸为宽400-500mm、厚300-400mm。

所述结晶器电磁搅拌设置在钢液面下500mm。

所述二冷电磁搅拌设置在钢液面下5000-8000mm。

有益效果：1、本发明的方法依据连铸工艺参数和连铸拉速和二次冷却制度，选择合适的结晶器电磁搅拌及二冷电磁搅拌位置和结晶器电磁搅拌及二冷电磁搅拌参数，从而改善大方坯连铸坯的框型偏析；2、消除了cr、mo钢轧材轧材的框形偏析，使其冷酸下的框形偏析达到或接近于0级，热酸下的框形偏析控制≤1.0级。

附图说明

图1是本发明的框型偏析处碳含量测量点位置示意图。

具体实施方式

实施例1

一种改善大方坯连铸坯框型偏析1的方法，采用连铸机进行连铸生产：

钢种含碳量为0.20％(c质量百分含量)，连铸坯2宽度为400mm，厚度为300mm，拉速为0.60m/min，二次冷却区比水量为0.30l/kg；结晶器电磁搅拌位于钢液面下500mm，电流强度为150a，频率为2.5hz；二冷电磁搅拌位于钢液面下5000mm，电流强度为150a，频率为2.5hz。参见图1，取框型偏析1位置处的16点碳含量平均值计算偏析指数，采用本专利参数碳偏析指数由1.05降低到1.02。

实施例2

一种改善大方坯连铸坯框型偏析1的方法，采用连铸机进行连铸生产：

其中，钢种含碳量为0.95％(c质量百分含量)，连铸坯2宽度为500mm，厚度为400mm，拉速为0.45m/min，二次冷却区比水量为0.20l/kg；结晶器电磁搅拌位于钢液面下500mm，电流强度为350a，频率为1hz；二冷电磁搅拌位于钢液面下8000mm，电流强度为1000a，频率为8hz。参见图1，取框型偏析1位置处的16点碳含量平均值计算偏析指数，采用本专利参数碳偏析指数由1.10降低到1.04。

实施例3

一种改善大方坯连铸坯框型偏析1的方法，采用连铸机进行连铸生产：

其中，钢种含碳量为0.40％(c质量百分含量)，连铸坯2宽度为480mm，厚度为320mm，拉速为0.51m/min，二次冷却区比水量为0.25l/kg；结晶器电磁搅拌位于钢液面下500mm，电流强度为250a，频率为2hz；二冷电磁搅拌位于钢液面下6000mm，电流强度为750a，频率为6hz。参见图1，取框型偏析位置处的16点碳含量平均值计算偏析指数，采用本专利参数碳偏析1指数由1.08降低到1.03。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种改善大方坯连铸坯框型偏析的方法，包括采用铸坯断面尺寸为宽400‑500mm、厚300‑400mm的连铸机进行连铸生产的步骤，其中，连铸坯拉速为0.45‑0.60m/min；二次冷却区的比水量为0.20‑0.30L/kg；结晶器电磁搅拌设置在钢液面下500mm、电流强度为150‑350A、频率为1.0‑2.5Hz；二冷电磁搅拌设置在钢液面下5000‑8000mm、电流强度为500‑1000A、频率为5～8Hz。该方法根据连铸机工艺参数特点、拉速、结晶器电磁搅拌及二冷电磁搅拌位置等，有效改善大方坯连铸坯的框型偏析。

技术研发人员：于湛;赵张发;李运辉;李林;吴建永;孔凡杰
受保护的技术使用者：南京钢铁股份有限公司
技术研发日：2019.04.15
技术公布日：2019.07.12