一种管线钢板坯连铸典型中间裂纹及中心偏析的控制方法，属于炼钢连铸技术领域。包括对铸机辊缝进行离线标定及在线检测，保证精度在±0.2mm；进行钢种组划分，增强钢种与热物性参数的匹配性；严格控制过热度，增加等轴晶比例，避免发达柱状晶；调整拉速与二冷工艺，优化铸坯凝固过程中基础辊缝控制；优化轻压下量，根据连铸工艺尽量选择2～3段压下，不同扇形段之间压下分配避免大的压下量差异。优点在于，提高铸坯的内部质量，增强产品的竞争力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于炼钢连铸
，特别设及一种管线钢板巧连铸典型中间裂纹及中 屯、偏析的控制方法。能有效降低一种Ξ角区附近中间裂纹缺陷的发生率，显著改善中屯、偏 析控制水平，提高铸巧的内部质量。
技术介绍
管线钢主要用于制造输送石油、天然气的管道，其工作环境通常比较恶劣，管道所 承受的压力很大，运输线路长，维护困难，因此，对管线钢的质量要求非常严格。其性能要求 主要有:高强度、高初性、优良的抗氨致开裂化1C)和抗应力腐蚀开裂(SCC)性能及良好的焊 接性能。铸巧内部裂纹及中屯、偏析是严重恶化抗HIC性能的缺陷之一，因此必须严格控制。 在实际生产中发现，管线钢铸巧中屯、偏析级别高(C类1.5W上)等缺陷比例较高， 且Ξ角区附近中间裂纹时有发生，亟待提出其解决方法。 本专利关注的典型"中间裂纹"缺陷主要分布于Ξ角区附近，距离窄面约200mm，多 发生于内弧侧，垂直于铸巧宽面，裂纹起始位置及终止位置分别距离铸巧表面约90、105mm。 根据数值模拟分析，铸巧Ξ角区附近凝固前沿存在最大主应变峰值区域，该峰值区域对应 于扇形段漉列与铸巧接触位置处。在连铸拉速、冷却工艺、压下工艺、设备状态等因素控制 不合理时，铸巧压下扇形段可能与矫直区重叠，在矫直力、压下力、其他因漉子变形或不对 中导致的机械力、鼓肚力的综合作用下，在上述Ξ角区附近靠近铸巧宽度中屯、一侧易于出 现所述中间裂纹。与该缺陷伴生的内部质量缺陷为中屯、偏析问题，在上述的复杂设备条件 下，难W保证目标压下工艺的实际控制效果，极有可能导致铸巧内部质量中屯、偏析控制不 佳。 影响动态轻压下工艺的关键因素有:压下位置准确性、轻压下量大小、设备控制精 度。首先、为验证铸机在线热跟踪模型准确性，进行了射钉试验，结果表明实际凝固巧壳厚 度与模型计算结果存在一定的偏差，运必然导致压下位置不准，进而引起中屯、偏析改善不 佳;其次、不同钢种的轻压下量可根据其凝固收缩特性计算得到，但受到巧壳抵抗变形能力 的影响，相同压下量条件下，不同钢种铸巧的压下效率不尽相同，因此需根据典型钢种适当 调整其总压下量;最后，影响压下效果的关键因素即为扇形段的漉缝控制精度，在扇形段在 线后期的实际漉缝偏差基本处于明显正偏差，且达到+0.5~1.5mm，严重影响轻压下效果。 首钢是国内主要的管线钢生产企业之一，不断追求产品质量的持续提升。首钢技 术人员通过自主技术开发，形成了一整套适用于板巧生产管线钢内部质量控制的连铸工 艺，提出了典型中间裂纹及中屯、偏析的控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种管线钢板巧连铸典型中间裂纹及中屯、偏析的控制方 法。解决了发挥轻压工艺，减小铸巧中间裂纹的同时显著提高铸巧中屯、偏析控制水平的问 题。实现了有效降低一种Ξ角区附近中间裂纹缺陷的发生率，显著改善中屯、偏析控制水平， 提高铸巧的内部质量，增强产品的竞争力。 一种管线钢板巧连铸典型中间裂纹及中屯、偏析的控制方法，具体步骤及参数如 下： 1、对铸机漉缝进行离线标定及在线检测，避免扇形段在线后期的正偏差。保证漉 缝控制精度在± 0.2mm，具体标定步骤如下： 1)扇形段已按照维修要求进行漉列对弧、对中等工作，保证液压系统正常和位移 传感器线路连接正确，位移传感器信号及采集系统通讯状态良好等，具备上线条件。 2)先选择手动模式将扇形段压在定距块上，应用手持漉缝仪在距离漉边lOOmm的 规定位置测量四个漉缝值。 3)读取当前状态下四个油缸内位移传感器的示数，然后与之相对应位置的漉缝实 际测量值作偏差计算来确定补偿值。 4)转自动模式，设定一个合理的漉缝值。夹紧缸自动调节到位后，应用手持漉缝仪 在距离漉边100mm的规定位置测量四个漉缝值;如果位移传感器示数与漉缝仪测量值的误 差在0~0.1mm范围内，标定完成;若超出误差范围，则需重新修改补偿值，再重复上面的操 作，直到漉缝调到误差范围内为止。 2、按照碳当量公式进行钢种组划分，增强钢种与热物性参数的匹配性，提高热跟 踪准确性，避免在0.95~1.0的高固相率范围内大压下。 eq=+0.02*+0.04*-0.1*-0.04*-0.! -0.7* 低碳钢：69<0.08;包晶钢：0.08<69<0.15;中碳钢：0.15<69< 0.25;高碳钢：69〉0.25。 3、严格控制过热度，范围为15~25°C，增加等轴晶比例，范围为30~40%，避免发 达柱状晶，W减少因枝晶间溶质元素的偏聚带来的热塑性降低。 4、调整拉速与二冷工艺，避免在矫直区进行压下，断面为230mm*1200~1750mm，拉 速为1.1~1.3m/min，二冷水比水量为0.55~0.85L/kg。 5、优化铸巧凝固过程中基础漉缝控制：铸巧中屯、处于液相区、两相区及固相区时 根据凝固收缩规律采用合适的基础漉缝锥度，中屯、处于液相区时基础漉缝锥度范围为0.15 ~0.25mm/m，中屯、处于糊状区时基础漉缝锥度范围为0.10~0.35mm/m，中屯、处于固相区时 基础漉缝锥度范围为0.10~0.15mm/m。 6、优化轻压下量，对于230mm厚板巧合适的总压下量范围介于2.5~5.5mm之间，凝 固末端单个扇形段压量不超过2.5mm。 7、优化轻压量分配，根据连铸工艺尽量选择2~3段压下，不同扇形段之间压下分 配避免大的压下量差异，单个扇形段最大压下率控制在1.0~1.2mm/m。 本专利技术的优点在于:方法简单合理，经济高效，利用本专利技术可W更好的发挥轻压工 艺的作用，减小铸巧Ξ角区附近中间裂纹缺陷发生率的同时，显著改善中屯、偏析控制水平， 提高铸巧的内部质量，增强产品的竞争力。【具体实施方式】 实施例1 对典型管线钢铸巧中间裂纹进行扫描电镜能谱分析，在裂纹处有明显Nb、S等元素 偏析，导致热塑性降低。在复杂的受力状态下，当地的最大主应变超过当地临界应变，进而 导致上述中间裂纹的发生。因此，为减小Ξ角区附近凝固前沿的应力应变，制定的连铸工艺 路线如下表2所示，提高拉速至1.2m/min，采用高碳钢水表进行强冷控制，采用低碳钢压下 模式，铸机压下扇形段为8、9两段。跟踪铸巧压下区间范围内扇形段内油缸位移传感器历史 数据，压下区间内两扇形段压下量更均匀，压下率分别为1.2111111/111、0.7111111/111。，消除了上述^ 角区附近中间裂纹，效果良好。 表2连铸工艺路线 实施例2 为保证轻压下工艺的设备条件，严格要求扇形段的离线检修标定及在先检测，保 证漉缝控制精度在±0.2mm。依据该铸机压下控制原理，增加理论压下区间长度至4.5m，修 改固相线溫度至1450°C。保证了压下位置的准确性，并减小单个扇形段内的最大压下率，铸 机基础漉缝曲线为：中屯、液相区0.39，中屯、两相区0.21，中屯、凝固区0.11;铸机压下表曲线 为Ξ段压下，压下率分别为0.7mm/m、1. Omm/m、0.25mm/m。跟踪铸巧内部质量，中屯、偏析，C类 。.0级别比例大幅度提局，从45%提局至87%。 表3连铸工艺路线【主权项】1. 一种，其特征在于，具体步骤 及参数如下： 1) 对铸机辊缝进行离线标定及在线检测，避免扇形段在线后期的正偏差;保证辊缝控 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种管线钢板坯连铸典型中间裂纹及中心偏析的控制方法，其特征在于，具体步骤及参数如下：1)对铸机辊缝进行离线标定及在线检测，避免扇形段在线后期的正偏差；保证辊缝控制精度在±0.2mm,具体标定步骤如下：①扇形段进行辊列对弧、对中工作，具备上线条件；②先选择手动模式将扇形段压在定距块上，用手持辊缝仪在距离辊边100mm的规定位置测量四个辊缝值；③读取当前状态下四个油缸内位移传感器的示数，然后与之相对应位置的辊缝实际测量值作偏差计算来确定补偿值；④转自动模式，设定一个合理的辊缝值；夹紧缸自动调节到位后，用手持辊缝仪在距离辊边100mm的规定位置测量四个辊缝值；位移传感器示数与辊缝仪测量值的误差在0～0.1mm范围内，标定完成；2)按照公式进行钢种组划分:[C％]eq＝[C％]+0.02*[Mn％]+0.04*[Ni％]‑0.1*[Si％]‑0.04*[Cr％]‑0.1[Mo％]‑0.7*[S％]低碳钢：[C％]eq<0.08；包晶钢：0.08<[C％]eq<0.15；中碳钢：0.15<[C％]eq<0.25；高碳钢：[C％]eq>0.25；3)控制过热度，范围为15～25℃，增加等轴晶比例，范围为30～40％；4)调整拉速与二冷工艺，避免在矫直区进行压下,断面为230mm*1200～1750mm，拉速为1.1～1.3m/min，二冷水比水量为0.55～0.85L/kg；5)铸坯凝固过程中基础辊缝控制：铸坯中心处于液相区时基础辊缝锥度范围为0.15～0.25mm/m,铸坯中心处于糊状区时基础辊缝锥度范围为0.10～0.35mm/m,铸坯中心处于固相区时基础辊缝锥度范围为0.10～0.15mm/m；6)对于230mm厚板坯的总压下量范围介于2.5～5.5mm之间，凝固末端单个扇形段压量不超过2.5mm；7)连铸工艺在2～3段压下，单个扇形段最大压下率控制在1.0～1.2mm/m。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘珂，刘国梁，曾智，牛涛，孙齐松，陈斌，王畅，倪有金，张颖华，李中华，马威，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。