一种小方坯LS钢连铸浇注工艺的制作方法

一种小方坯ls钢连铸浇注工艺
技术领域
1.本发明涉及一种小方坯ls钢连铸浇注工艺。


背景技术：

2.小方坯连铸浇注ls钢工艺最常见的问题是：在结晶器内坯壳冷却效果不理想，造成坯壳在结晶器内发生撕裂，连铸坯出结晶器下口后极易发生角裂纹漏钢，对连铸二冷破坏极大，进一步恶化连铸冷却工艺，连铸工序被迫在浇注ls钢时一直在低拉速段生产，无法实现小方坯高效连铸，并且打乱精炼工序和冶炼工序的生产节奏，并给整个生产节奏带来困扰，严重制约了炼钢厂产能的发挥。连铸生产过程中发生高频次漏钢，职工对浇注ls钢时产生畏惧心理。如何对小方坯连铸ls钢现有工艺进一步探索和研究，是目前小方坯连铸迫切需要解决的问题。
3.检索文献：（1）孟军，刘义文在《2011年华东五省炼钢学术交流年会》发表的论文“小方坯漏钢机理与对策”中间，表述了“钢水注入结晶器，因表面张力和密度原因将形成弯月面，在其根部形成初生坯壳，坯壳收缩产生气隙，当发生回热后坯壳强度下降．钢水静压力使坯壳贴向铜板，如此进行反复过程，直至坯壳出结晶器；当碳含量在0.10％～0.18％时，坯壳凝固过程中将发生包晶转变：(б+l-γ)，伴随这一相变线收缩量大导致气隙大，影响了结晶器的热传导，导致坯壳厚度不均，又因角部是二维传热，首先形成气隙，传热受阻．由于角部始终存在二维传热，所以冷却强度始终不低，面部虽是一维传热，但因钢水静压力作用始终贴向铜壁坯壳强度较高，在角与面的过渡部位，出现冷却强度减弱现象，产生较大气隙，坯壳薄且受到较大拉应力时易形成凹陷严重时产生微裂纹”的内容；（2）杨晓红，徐志荣在《中国金属学会2004年全国炼钢、轧钢生产技术会议》2004年发表的论文“连铸小方坯变形和角裂漏钢的研究综述”一文中间表述了
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对连铸小方坯角裂漏钢的研究成果，分析了连铸小方坯变形和角裂漏钢的成因和机理，并在此基础上提出了在实际生产过程中解决连铸小方坯变形和角裂漏钢的基本思路”的内容。（3）余光光在《 第一届全国连铸青年工作委员会学术会议》杂志2011(4）发表的“小方坯连铸低碳钢纵裂漏钢分析”一文中表述了“在结晶器中角部的坯壳冷却速度最快，温降最大，最先发生包晶反应，体积收缩程度最大，形成气隙后，此处热阻较大，因此角部坯壳最薄。”的内容。
4.由上述信息可知 目前还没有厂矿企业或者科研院所给出，ls钢浇注过程中对发生包晶反应，没有实际措施和对工艺进行改变，扭转目前ls钢浇注的现状。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种小方坯ls钢连铸浇注工艺，能够减少ls钢在浇注过程中发生角裂纹漏钢，并提升ls钢拉速，从而减少连铸工序对上下工序的制约。
6.本发明采用的技术方案是，一种小方坯ls钢连铸浇注工艺，1）该工艺中使用包晶
钢保护渣，包晶钢保护渣成份按下表各项指标进行控制生产：2）结晶器软水流量调整，由原来的115-120m3/h调整为100-105m3/h；3）在线结晶器保证每个流次符合3000吨以内的通钢量，否则安排更换不符合要求的结晶器。
7.将连铸工序使用的保护渣进行替换，改变连铸软水参数，对在线结晶器使用优化，解决上述钢水在结晶器内凝固过程，发生包晶反应和角部二维传热冷却不均匀产生角部裂纹，在结晶器下口发生角裂纹漏钢问题提供一种全新的小方坯连铸在ls钢中的工艺，最终推广应用至其它包晶钢浇注工艺。
8.发明人发现，在连铸过程中，坯壳收缩离开结晶器表面后，在钢水静压力的作用下，坯壳被重新压向结晶器表面。坯壳此时承受巨大的形变应力，但在高温条件下，坯壳的延性较差，当坯壳角部的形变大于临界形变时，即产生角部裂纹。
9.蔡开科教授指出结晶器内坯壳厚度的不均匀性是裂纹产生的主要原因。当钢水中碳成分w(c)=0.12％时，结晶器的导出热流最低，坯壳最薄。宋维锡指出当б铁素体和y奥氏体达到一定比例时，铸坯的范性最差。瑞士冶金学家m．wolf认为：含碳0．1％的钢具有最小的微观偏析，这是由于其全部铁素体在刚好凝固后就转变为奥氏体，在结晶器弯月面下产生最大的局部收缩，造成在这个区域内晶粒粗大(见，同时加剧晶粒之间析出物(硫化物、氧硫化物等)的富积，使坯壳的晶界间局部变脆[6]。这些观点也可以解释0．10—0．12％之间的漏钢机率较其他低碳钢明显增加的原因。如何增加连铸坯坯壳与结晶器铜壁之间润滑，保证冷却均匀，是目前急需解决的课题。
[0010]
在现场生产实践过程中，通过跟踪ls刚下线结晶器铜管状况：发现结晶器铜管的通钢量在3000吨以上时，生产ls钢时角裂漏钢大大的增加。对下线结晶器铜管的锥度进行测量，发现经磨损后，锥度变小，甚至在一定位置出现负锥度现象，内腔曲线发生变化。此时收缩量较大的ls钢，铜管内腔的变化与坯壳收缩量不能相适应，更加剧了坯壳的不均匀性，直接导致裂纹的发生，出结晶器发生角裂纹漏钢机率大大增加。
[0011]
发明人根据以上的发现，设计出一种工艺，设计一种包晶钢保护渣替代原来的低碳保护渣，解决结晶器铜壁与连铸坯之间的润滑；在ls钢生产的浇次保证各流次在线结晶器锥度符合要求；对结晶器软水流量参数进行优化。本发明工艺可以有效的减少ls钢浇注过程中角裂纹漏钢的机率，由原来一个浇次ls钢角裂漏钢14次降低至0-3次，很好的解决了角裂纹漏钢对生产的冲击。角裂纹漏钢在现有的基础上减少了10次以上，每次漏钢会造成1.72吨的合格铸坯挑出，共计17.2吨合格铸坯转变为废钢，两者差价在1000元/吨，一个浇次产生经济效益=17.2*1000=1.72万元，每年至少不低于60个浇次，产生直接经济效益=60*1.72=103.2万元。
具体实施方式
[0012]
一种小方坯ls钢连铸浇注工艺，1）该工艺中使用包晶钢保护渣，包晶钢保护渣成份按下表各项指标进行控制生产：2）结晶器软水流量调整，由原来的115-120m3/h调整为100-105m3/h；3）在线结晶器保证每个流次符合3000吨以内的通钢量，否则安排更换不符合要求的结晶器。


技术特征：
1.一种小方坯ls钢连铸浇注工艺，其特征在于：1）该工艺中使用包晶钢保护渣，包晶钢保护渣成份按下表各项指标进行控制生产：2）结晶器软水流量调整，由原来的115-120m3/h调整为100-105m3/h；3）在线结晶器保证每个流次符合3000吨以内的通钢量，否则安排更换不符合要求的结晶器。

技术总结
本发明公开了一种小方坯LS钢连铸浇注工艺，1）该工艺中使用包晶钢保护渣，2）结晶器软水流量调整，由原来的115-120m3/h调整为100-105m3/h；3）在线结晶器保证每个流次符合3000吨以内的通钢量，否则安排更换不符合要求的结晶器。将连铸工序使用的保护渣进行替换，改变连铸软水参数，对在线结晶器使用优化，解决上述钢水在结晶器内凝固过程，发生包晶反应和角部二维传热冷却不均匀产生角部裂纹，在结晶器下口发生角裂纹漏钢的问题。下口发生角裂纹漏钢的问题。


技术研发人员：汪祝红
受保护的技术使用者：新疆八一钢铁股份有限公司
技术研发日：2022.06.11
技术公布日：2022/9/13