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一种抑制板坯晶界裂纹的冷却方法

阅读:1发布:2020-07-15

专利汇可以提供一种抑制板坯晶界裂纹的冷却方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 钢 铁 连铸 领域,尤其涉及一种抑制 板坯 晶界 裂纹的冷却方法,其特征在于,在传统连铸冷却工艺的 基础 上,分别提高 铸坯 最后两个冷却区段的冷却强度,其具体操作步骤如下:1)浇次开浇后,初期二冷 水 按照常规冷却曲线进行控制,待铸坯头部过45m处出扇形段最少5m后,再开始投入强冷曲线;2)浇铸过程中监控铸坯是否 变形 ,调整铸坯上下 冷却水 流量;3)将铸坯出扇形处表面 温度 控制在600℃以下;4)在浇次最后一罐 钢水 剩余20吨时,将强冷曲线转换成常规冷却曲线。与 现有技术 相比,本发明有益效果是:使铸坯中心保持在热脆高温线以上的组织结构,有效避开了脆性区间和晶界裂纹产生的条件,为厚板坯热装工艺的实施创造了技术条件。,下面是一种抑制板坯晶界裂纹的冷却方法专利的具体信息内容。

1.一种抑制板坯晶界裂纹的冷却方法,其特征在于,在传统连铸冷却工艺的基础上,分别提高铸坯30~38m处扇形冷却区段和38~45m处扇形冷却区段的冷却强度,使铸坯在铸坯
45m处的出扇形区表面快速降温至600℃以下,其具体操作步骤如下:
1)浇次开浇后,初期二冷按照常规冷却曲线进行控制,待铸坯头部过45m处出扇形段最少5m后,再开始投入强冷曲线,分别将扇形段最后两个冷却区段中的30~38m处冷却水流量由220~225L/min提高到240~245L/min,38~45m处冷却水流量由220~224L/min提高到
260~268L/min;
2)浇铸过程中监控铸坯是否变形,如果出现铸坯向下变形,则把强冷曲线修改成一级手动控制,并将铸坯下部冷却水流量调高到225~235L/min;如果出现向上变形,则把强冷曲线修改成一级手动控制,并将铸坯上部冷却水流量调高到90~100L/min;
3)浇铸过程中监测铸坯的45m出扇形处的表面温度,如出现扇形段出口温度高于600℃时,铸机降速0.5m/min,并将铸坯上部冷却水流量增加到224~234L/min、铸坯下部冷却水流量增加到90~100L/min,直到将铸坯表面温度控制在600℃以下;
4)在浇次最后一罐水剩余20吨时,将强冷曲线转换成常规冷却曲线。
2.根据权利要求1所述的一种抑制板坯晶界裂纹的冷却方法,其特征在于,所述铸坯的断面尺寸范围在(200~300)mm×(1250~2300)mm,其化学组成成分中(wt%):Nb 0.01~
0.04%、V 0.02~0.04%、Ti 0.01~0.025%。

说明书全文

一种抑制板坯晶界裂纹的冷却方法

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金连铸领域,尤其涉及一种抑制板坯晶界裂纹的冷却方法。

背景技术

[0002] 在连铸厚板坯生产过程中,常常会遇到在所检验的铸坯上未发现裂纹的存在,而轧制出的中厚板表面却存在较严重的裂纹缺陷,尤其是含Nb、V、Ti的钢种在热装热送条件下的问题尤为突出,成为目前提高板坯质量和扩大品种的障碍。经检验分析,主要原因是晶界裂纹造成,含Nb、V、Ti元素的微合金钢种,在铸坯凝固过程中会发生微量元素的析出,铸坯热送热装时,部分微量元素会回溶到奥氏体中,但依然有部分微量元素存在于晶界处,晶界微量元素的存在会起到抑制晶粒长大的作用,但使铸坯的高温塑性降低,从而轧制时容易产生晶界裂纹。根据钢的热脆性理论可知,微合金化钢种存在临界转变温度和热脆性温度区间,在此区间内进行装炉加热轧制,极易产生晶界裂纹缺陷。在当前连铸常规冷却工艺条件下,其冷却工艺曲线见图1,生产出的高温铸坯运行到加热炉时的温度基本都落在850℃热脆性温度区间,从而轧后易产生晶界裂纹,目前常规解决措施是将生产出的高温铸坯下线冷却45小时后,再重新上线进加热炉轧制,此方法虽然降低了轧后裂纹的发生率,但是造成了大量能源的浪费,同时也一定程度上影响品种合同的执行周期。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种抑制板坯晶界裂纹的冷却方法,克服现有连铸常规冷却工艺生产的铸坯不能热装的现状,以减轻或消除热装轧制后的晶界裂纹缺陷,为厚板坯实现热装提供技术支持。
[0004] 为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
[0005] 一种抑制板坯晶界裂纹的冷却方法,在传统连铸冷却工艺的基础上,分别提高铸坯30~38m处扇形冷却区段和38~45m处扇形冷却区段的冷却强度,使铸坯在铸坯45m处的出扇形区表面快速降温至600℃以下,其具体操作步骤如下:
[0006] 1)浇次开浇后,初期二冷按照常规冷却曲线进行控制,待铸坯头部过45m处出扇形段最少5m后,再开始投入强冷曲线,分别将扇形段最后两个冷却区段中的30~38m处冷却水流量由220~225L/min提高到240~245L/min,38~45m处冷却水流量由220~224L/min提高到260~268L/min,防止坯头过冷导致变形而影响脱引锭和切割坯头;
[0007] 2)浇铸过程中监控铸坯是否变形,如果出现铸坯向下变形,则把强冷曲线修改成一级手动控制,并将铸坯下部冷却水流量调高到225~235L/min;如果出现向上变形,则把强冷曲线修改成一级手动控制,并将铸坯上部冷却水流量调高到90~100L/min;
[0008] 3)浇铸过程中监测铸坯的45m出扇形处的表面温度,如出现扇形段出口温度高于600℃时,铸机降速0.5m/min,并将铸坯上部冷却水流量增加到224~234L/min、铸坯下部冷却水流量增加到90~100L/min,直到将铸坯表面温度控制在600℃以下;
[0009] 4)在浇次最后一罐钢水剩余20吨时,将强冷曲线转换成常规冷却曲线,防止坯尾变形。
[0010] 所述铸坯的断面尺寸范围在(200~300)mm×(1250~2300)mm,其化学组成成分中(wt%):Nb 0.01~0.04%、V 0.02~0.04%、Ti 0.01~0.025%。
[0011] 与现有技术相比,本发明有益效果是:能够把铸坯45m出扇形处表面温度降至600℃以下的低温状态,芯部温度仍然保持正常温度状态,使铸坯中心保持在热脆高温线以上的组织结构,而铸坯的表层保持在热脆低温线以下的组织结构,从而有效避开了脆性区间和晶界裂纹产生的条件,晶粒组织得到明显细化,应用表明,连铸坯直装产生晶界裂纹的发生率由34%降低到0,为厚板坯热装工艺的实施创造了技术条件。附图说明
[0012] 图1是传统常规冷却曲线;
[0013] 图2是本发明实施例强冷曲线。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
[0015] 实施例1
[0016] 以断面尺寸250×2050mm的高强船板钢AH36生产过程为例,具体冷却控制操作步骤如下:
[0017] 1)浇次开浇后,初期二冷水按照常规冷却曲线进行控制,待铸坯头部过45m处出扇形段最少5m后,再开始投入强冷曲线,扇形段最后两个冷却区段的冷却水流量分别由225L/min提高到240L/min(约30~38m处)、由224L/min提高到265L/min(约38~45m处),防止坯头过冷导致变形而影响脱引锭和切割坯头;
[0018] 2)浇铸过程中监控铸坯是否变形,如果出现铸坯向下变形,则把强冷曲线修改成一级手动控制,并将铸坯下部冷却水流量调高到228L/min;如果出现向上变形,则把强冷曲线修改成一级手动控制,并将铸坯上部冷却水流量调高到97L/min;
[0019] 3)浇铸过程中监控铸坯的45m出扇形处的表面温度,如出现扇形段出口温度高于600℃时,铸机降速0.5m/min,并将铸坯上部冷却水流量增加到227L/min、铸坯下部冷却水流量增加到97L/min,直到将铸坯表面温度控制在600℃以下;
[0020] 4)在浇次最后一罐钢水剩余20吨时,将强冷曲线转换成常规冷却曲线,防止坯尾变形。
[0021] 实施例2
[0022] 以断面尺寸250×1850mm的高强船板钢Q345B生产过程为例,具体冷却控制操作步骤如下:
[0023] 1)浇次开浇后,初期二冷水按照常规冷却曲线进行控制,待铸坯头部过45m处出扇形段最少5m后,再开始投入强冷曲线,扇形段最后两个冷却区段的冷却水流量分别由225L/min提高到243L/min(约30~38m处)、由224L/min提高到267L/min(约38~45m处),防止坯头过冷导致变形而影响脱引锭和切割坯头;
[0024] 2)浇铸过程中监控铸坯是否变形,如果出现铸坯向下变形,则把强冷曲线修改成一级手动控制,并将铸坯下部冷却水流量调高到230L/min;如果出现向上变形,则把强冷曲线修改成一级手动控制,并将铸坯上部冷却水流量调高到98L/min;
[0025] 3)浇铸过程中监控铸坯的45m出扇形处的表面温度,如出现扇形段出口温度高于600℃时,铸机降速0.5m/min,并将铸坯上部冷却水流量增加到228L/min、铸坯下部冷却水流量增加到98L/min,直到将铸坯表面温度控制在600℃以下;
[0026] 4)在浇次最后一罐钢水剩余20吨时,将强冷曲线转换成常规冷却曲线,防止坯尾变形。
[0027] 经实验验证,本发明对铸坯的断面尺寸范围在(200~300)mm×(1250~2300)mm,其化学组成成分中(wt%):Nb 0.01~0.04%、V 0.02~0.04%、Ti 0.01~0.025%的钢材生产,均可起到明显的抑制晶界裂纹的作用。
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