CN116287978B - 一种低裂纹率碳素结构钢异型坯及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低裂纹率碳素结构钢异型坯，其化学成分的质量百分含量包括：C0.12‑0.20％、Si0.10‑0.35％、Mn0.30‑0.70％、P≤0.030％、S≤0.008％、V≤0.005％、Cr≤0.01％、Ni≤0.01％、Mo≤0.01％、Cu≤0.01％、N≤0.012％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。还公开了其生产方法。本发明的异型坯轧后裂纹低于0.3％。
Description
技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种低裂纹率碳素结构钢异型坯及其生产方法。
背景技术
异型坯横截面形状复杂，不同部位热量散失的速度差异大，温度分布的均匀性较常规铸坯差，导致其裂纹敏感性增强，铸坯缺陷比例增大。包钢异型坯铸机自投产以来，主要以生产普碳钢和低合金钢为主，搭配少量耐候钢及高强耐低温钢，其中产量最大的钢种为Q235B和Q355B。异型坯铸机生产的异形坯质量缺陷产生率远大于常规铸机。据不完全统计，国内异型坯轧后裂纹比率为2％-4％。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种低裂纹率碳素结构钢异型坯及其生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种低裂纹率碳素结构钢异型坯，其化学成分的质量百分含量包括：C0.12-0.20％、S i 0.10-0.35％、Mn 0.30-0.70％、P≤0.030％、S≤0.008％、V≤0.005％、Cr≤0.01％、N i≤0.01％、Mo≤0.01％、Cu≤0.01％、N≤0.012％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.13％、Si 0.15％、Mn 0.32％、P0.023％、S 0.007％、V 0.002％、Cr 0.003％、Ni 0.002％、Mo 0.001％、Cu 0.003％、N0.0062％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.19％、Si 0.33％、Mn 0.68％、P0.015％、S 0.005％、V 0.003％、Cr 0.005％、N i 0.006％、Mo 0.002％、Cu 0.005％、N0.0053％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.15％、Si 0.26％、Mn 0.52％、P0.028％、S 0.006％、V 0.005％、Cr 0.003％、N i 0.004％、Mo 0.001％、Cu 0.008％、N0.0048％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
进一步的，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.17％、Si 0.22％、Mn 0.41％、P0.012％、S 0.003％、V 0.002％、Cr 0.001％、N i 0.003％、Mo 0.001％、Cu 0.004％、N0.0056％，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
一种低裂纹率碳素结构钢异型坯的生产方法，包括：
复吹转炉冶炼，入炉铁水硫不大于≤0.030％；铁皮球必须前期5mi n以内加入，钢终点成分C≥0.06％，T≥1600℃,使用合金烘烤(控氢),保证供精炼钢水的三命中比率，保证精炼的处理时间；供精炼目标成分：0.14％≤C≤0.17％，0.10％≤S i≤0.20％，0.35％≤Mn≤0.45％，P＜0.030％；全程挡渣，P差≤0.004％；
离位S要求控制在≤0.008％,精炼软吹时间要求≥15mi n，保证精炼早成渣、快成渣，精炼渣全部实现白渣,脱氧剂用铝铁、铝粒和硅钙钡脱氧；硅钙钡每炉的使用量不得超过50kg，过热度控制：BB1、BB2、BB3、BB4断面过热度≤35℃；控制成品S≤0.008％以下，同时满足Mn/S值大于60；精炼处理时间≥40mi n，上钢温度1570℃-1585℃；
结晶器与Ⅰ段对弧精度控制在0.2mm以内；铸机保证水口对中，杜绝偏流；严格执行长水口吹氩；中包渣厚不得超过90mm；保护渣使用前需进行烘烤；保证使用保护渣水分≤0.5％；结晶器与扇形I段对弧≤0.3mm；保证吹水器吹水效果；结晶器水量：压力≥0.8Mpa，BB1：宽面1300L/mi n、窄面850L/mi n；BB2：宽面2200L/mi n、窄面1200L/mi n；BB3：宽面2400L/mi n、窄面900L/mi n；BB4：宽面2500L/mi n、窄面1000L/mi n；BB3：宽面2400L/min、窄面900L/mi n；BB4：宽面2500L/mi n、窄面1000L/mi n；大包长水口采用加石棉碗及氩封(压力：1.1Mpa，流量：20-30L/s)保护浇注；结晶器内液位自动控制，液位波动控制在±3mm；过热度控制在20-35℃；长水口插入深度：150-200mm；浸入式水口插入深度50-70mm；拉速控制BB1断面：1.0-1.1m/mi n，BB2断面：0.75-0.85m/mi n，BB3断面：0.75-0.90m/mi n，BB4断面：0.7-0.80m/mi n；
选用斯多伯格L7，保护渣厚度控到40-50mm；
结晶器及喷淋水水质必须符合标准要求，浊度(NTU)<10、钙硬度(mg/l)<20、总铁(mg/l)<0.5；喷淋水压力不得低于0.80Mpa，结晶器进水温度要求20-35℃，进出水温差4-6℃；扇形I、I I段对弧不得大于0.5mm，振动偏振测试要求≤0.20mm。
进一步的，适用于异型坯断面350×290×100mm、555×440×105mm、730×370×90mm、1024×390×120mm。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明的异型坯轧后裂纹低于0.3％。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为热酸腐蚀后铸坯纵向裂纹形貌。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明
一种低裂纹率异型坯，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.12-0.20％、Si0.10-0.35％、Mn 0.30-0.70％、P≤0.030％、S≤0.008％、V≤0.005％、Cr≤0.01％、N i≤0.01％、Mo≤0.01％、Cu≤0.01％、N≤0.012，其余为Fe和杂质，质量分数共计100％。
一种低裂纹率碳素结构钢异型坯及其生产方法的冶炼工艺为：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸。
复吹转炉冶炼，入炉铁水硫不大于≤0.030％；铁皮球必须前期5mi n以内加入，钢终点成分C≥0.06％，T≥1600℃,使用合金烘烤(控氢),保证供精炼钢水的三命中比率，保证精炼的处理时间；供精炼目标成分：0.14％≤C≤0.17％，0.10％≤S i≤0.20％，0.35％≤Mn≤0.45％，P＜0.030％。全程挡渣，P差≤0.004％。
离位S要求控制在≤0.008％,精炼软吹时间要求≥15mi n，保证精炼早成渣、快成渣，精炼渣全部实现白渣,脱氧剂用铝铁、铝粒和硅钙钡脱氧。硅钙钡每炉的使用量不得超过50kg，过热度控制：BB1、BB2、BB3、BB4断面过热度≤35℃。控制成品S≤0.008％以下，同时满足Mn/S值大于60。精炼处理时间≥40mi n，上钢温度1570℃-1585℃。
结晶器与Ⅰ段对弧精度控制在0.2mm以内。铸机保证水口对中，杜绝偏流。严格执行长水口吹氩。中包渣厚不得超过90mm。保护渣使用前需进行烘烤；保证使用保护渣水分≤0.5％。结晶器与扇形I段对弧≤0.3mm。保证吹水器吹水效果。结晶器水量：压力≥0.8Mpa，BB1：宽面1300L/mi n、窄面850L/mi n；BB2：宽面2200L/mi n、窄面1200L/mi n；BB3：宽面2400L/mi n、窄面900L/mi n；BB4：宽面2500L/mi n、窄面1000L/mi n；BB3：宽面2400L/min、窄面900L/mi n；BB4：宽面2500L/mi n、窄面1000L/mi n；大包长水口采用加石棉碗及氩封(压力：
1.1Mpa，流量：20-30L/s)保护浇注；结晶器内液位自动控制，液位波动控制在±3mm。过热度控制在20-35℃。长水口插入深度：150-200mm。浸入式水口插入深度50-70mm。拉速控制BB1断面：1.0-1.1m/mi n，BB2断面：0.75-0.85m/mi n，BB3断面：0.75-0.90m/mi n，BB4断面：0.7-0.80m/mi n。
进一步：选用斯多伯格L7(密度:0.89g/ml；熔点:1241℃；粘度:7.9Po i se)，保护渣厚度控到40-50mm。
进一步：结晶器及喷淋水水质必须符合标准要求，浊度(NTU)<10、钙硬度(mg/l)<20、总铁(mg/l)<0.5。喷淋水压力不得低于0.80Mpa，结晶器进水温度要求20-35℃，进出水温差4-6℃。扇形I、I I段对弧不得大于0.5mm，振动偏振测试要求≤0.20mm。
进一步：适用于异型坯断面350×290×100mm(BB1)、555×440×105mm(BB2)、730×370×90mm(BB3)、1024×390×120mm(BB4)
表1各实例化学成分
表2各实例铸坯断面、过热度及拉速
表3各实例在炉时间、开轧温度、终轧温度
表4各实例轧后裂纹比例
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种低裂纹率碳素结构钢异型坯，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C0.12-0.20%、Si 0.10-0.35%、Mn 0.30-0.70%、P ≤0.030%、S≤0.008%、V ≤0.005%、Cr ≤0.01%、Ni ≤0.01%、Mo ≤0.01%、Cu ≤0.01%、N ≤0.012%，其余为Fe和杂质，质量分数共计100%；其生产方法包括：
复吹转炉冶炼，入炉铁水硫不大于≤0.030%；铁皮球必须前期5min以内加入，钢终点成分C≥0.06%， T≥1600℃,使用合金烘烤控氢,保证供精炼钢水的三命中比率，保证精炼的处理时间；供精炼目标成分：0.14%≤C≤0.17%，0.10%≤Si≤0.20%，0.35%≤Mn≤0.45%，P＜0.030%；全程挡渣，P差≤0.004%；
离位S要求控制在≤0.008%,精炼软吹时间要求≥15min，保证精炼早成渣、快成渣，精炼渣全部实现白渣,脱氧剂用铝铁、铝粒和硅钙钡脱氧；硅钙钡每炉的使用量不得超过50kg，过热度控制：BB1、BB2、BB3、BB4断面过热度≤35℃；控制成品S≤0.008%，同时满足Mn/S值大于60；精炼处理时间≥40min，上钢温度1570℃-1585℃；
结晶器与Ⅰ段对弧精度控制在0.2mm以内；铸机保证水口对中，杜绝偏流；严格执行长水口吹氩；中包渣厚不得超过90mm；保护渣使用前需进行烘烤；保证使用保护渣水分≤0.5%；结晶器与扇形I段对弧≤0.3mm；保证吹水器吹水效果；结晶器水量：压力≥0.8MPa，BB1：宽面1300L/min、窄面850L/min；BB2：宽面2200L/min、窄面1200L/min；BB3：宽面2400L/min、窄面900L/min；BB4：宽面2500L/min、窄面1000L/min；BB3：宽面2400L/min、窄面900L/min；BB4：宽面2500L/min、窄面1000L/min；大包长水口采用加石棉碗及氩封，压力：1.1MPa，流量：20-30L/s，保护浇注；结晶器内液位自动控制，液位波动控制在±3 mm；过热度控制在20-35℃；长水口插入深度：150-200mm；浸入式水口插入深度50-70mm；拉速控制BB1断面：1.0-1.1m/min，BB2断面：0.75-0.85m/min，BB3断面：0.75-0.90m/min，BB4断面：0.7-0.80m/min；
选用斯多伯格L7，保护渣厚度控到40-50mm；
结晶器及喷淋水水质必须符合标准要求，浊度NTU<10、钙硬度<20mg/L、总铁<0.5mg/L；喷淋水压力不得低于0.80MPa，结晶器进水温度要求20-35℃，进出水温差4-6℃；扇形I、II段对弧不得大于0.5mm，振动偏振测试要求≤0.20mm。
2.根据权利要求1所述的低裂纹率碳素结构钢异型坯，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C 0.13%、Si 0.15%、Mn 0.32%、P 0.023%、S 0.007%、V 0.002%、Cr 0.003%、Ni 0.002%、Mo 0.001%、Cu 0.003%、N 0.0062%，其余为Fe和杂质，质量分数共计100%。
3.根据权利要求1所述的低裂纹率碳素结构钢异型坯，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C 0.19%、Si 0.33%、Mn 0.68%、P 0.015%、 S 0.005%、V 0.003%、Cr 0.005%、Ni 0.006%、Mo 0.002%、Cu 0.005%、N 0.0053%，其余为Fe和杂质，质量分数共计100%。
4.根据权利要求1所述的低裂纹率碳素结构钢异型坯，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C 0.15%、Si 0.26%、Mn 0.52%、P 0.028%、 S 0.006%、V 0.005%、Cr 0.003%、Ni 0.004%、Mo 0.001%、Cu 0.008%、N 0.0048%，其余为Fe和杂质，质量分数共计100%。
5.根据权利要求1所述的低裂纹率碳素结构钢异型坯，其特征在于：其化学成分的质量百分含量包括：C 0.17%、Si 0.22%、Mn 0.41%、P 0.012%、 S 0.003%、V 0.002%、Cr 0.001%、Ni 0.003%、Mo 0.001%、Cu 0.004%、N 0.0056%，其余为Fe和杂质，质量分数共计100%。
6.根据权利要求1所述的低裂纹率碳素结构钢异型坯，其特征在于：适用于异型坯断面350×290×100mm、555×440×105mm、730×370×90mm、1024×390×120mm。
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