一种连铸板坯表面凹陷缺陷的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种连铸板坯表面凹陷缺陷的控制方法，连铸过程中对连铸板坯的纵向凹陷和横向凹陷分别进行控制；所述纵向凹陷的控制：结晶器窄面倒锥度设置为1.10～1.2%；采用低粘度高碱度结晶器保护渣，粘度η

【技术实现步骤摘要】
一种连铸板坯表面凹陷缺陷的控制方法


[0001]本专利技术涉及一种板坯连铸工艺技术，尤其是一种连铸板坯表面凹陷缺陷的控制方法。

技术介绍

[0002]连铸板坯凹陷主要分为横向凹陷和纵向凹陷，周期性或无规律分布于铸坯表面。铸坯凹陷不仅会增加铸坯下线清理等精整工作量，还会影响后续热轧或冷轧的产品质量。在铸坯的凹陷处常常伴有裂纹产生，这是由于凹陷部位冷却和凝固速度比其他部位慢，组织粗化，裂纹敏感性强，在热应力和钢水静压力作用下，在凹陷薄弱处产生应力集中而出现裂纹。在后续的轧制过程中将形成翘皮、夹砂等缺陷，严重影响产品质量。连铸板坯凹陷严重时铸坯需要下线清理，阻碍了热送热装的实施，并增大了铸坯堆放场地的负担和铸坯精整的修磨量，同时降低了金属收得率。连铸板坯表面凹陷越深，坯壳厚度不均匀性就越严重，裂纹出现的几率越大，严重时会引发漏钢，并导致成品判废，铸坯凹陷已成为连铸冶金界研究和攻克的技术难题和热点。
[0003]连铸板坯的横向凹陷和纵向凹陷都称为板坯表面凹陷缺陷，因此冶金教科书和很多文献都对板坯的横向凹陷和纵向凹陷缺不进行区别分析和研究，有些虽然对缺陷形态进行了分类，但对横向凹陷和纵向凹陷的具体形成机理描述不准确且横向凹陷与纵向凹陷的预防控制措施混在一起，容易误导读者在连铸生产实践中采取相同的预防与控制措施，不仅不解决问题，有时反而缺陷更加严重。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种横向凹陷和纵向凹陷分别控制的连铸板坯表面凹陷缺陷的控制方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：连铸过程中对连铸板坯的纵向凹陷和横向凹陷分别进行控制；所述纵向凹陷的控制：结晶器窄面倒锥度设置为1.10～1.2%；采用低粘度高碱度结晶器保护渣，粘度η
1300℃
≤0.15Pa
·
S、碱度R≥1.25；结晶器弱冷，结晶器窄面/宽面热流比=0.9
±
0.1，二冷水弱冷；所述横向凹陷的控制：采用高粘度低碱度结晶器保护渣，高粘度η
1300℃
≥0.25Pa
·
S、碱度R=1.0～1.10；采用高振幅低频率非正弦结晶器振动，负滑脱时间t
NF
=0.12～0.15s、振幅h=6～12mm、频率f=110～160cpm；保护渣中，Na2O+CaF含量≤10wt%，Li2O+MgO+BaO+B2O3含量≥6wt%。
[0006]进一步的，所述纵向凹陷的控制中，结晶器保护渣的结晶温度为1170～1200℃，F含量≥7wt%、Na含量≤5wt%。
[0007]进一步的，所述纵向凹陷的控制中，结晶器弱冷的结晶器进水温度≥25℃，二冷水弱冷的比水量≤0.5kg/L。
[0008]进一步的，所述横向凹陷的控制中，结晶器保护渣结晶温度为1130～1160℃。
[0009]进一步的，所述横向凹陷的控制中，非正弦结晶器振动的波形偏斜率α
f
=20～30%。
[0010]进一步的，所述横向凹陷的控制中，保护渣预熔加工时预熔温度≥880℃。
[0011]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术科学辨识关于板坯横向凹陷与纵向凹陷缺陷的不同形成机理，纠正技术偏见，根据横向凹陷和纵向凹陷产生的不同机理采取对应的预防与控制措施，有效控制了连铸板坯的横向凹陷与纵向凹陷缺陷，收到了意料不到的良好效果，从而有效控制连铸板坯的凹陷缺陷，提高了产品质量，且不额外增加企业的生产成本。
附图说明
[0012]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0013]图1是现有技术中板坯横向凹陷的形成机理示意图。
具体实施方式
[0014]连铸坯的表面凹陷问题主要分为横向的凹陷和纵向的凹陷，这些凹陷或者呈现周期性的分布规律或者无规律地分布在连铸坯的表面。横向凹陷一般发生在振痕区域，分布在板坯的边部或中间。纵向凹陷主要分为两种类型，一类是发生在板坯宽面中心或者1/4 区域，另一种类是发生在板坯宽面的边部或角部附近，严重时凹陷底部会出现裂纹。关于缺陷的形成机理，本专利技术认为：板坯横向凹陷的机理等同于板坯表面深振痕的机理，这是本专利技术的核心技术，纠正了现有技术的偏见。减轻板坯深振痕的所有措施都适用横向凹陷的控制。现有技术中横向凹陷的具体形成机理，当前比较盛行的观点是液位波动理论，其机理如附图1所示；但实际连铸生产没有观察倒保护渣渣圈的也有表面横向凹陷，且3mm以内的结晶器液面波动是工艺必需的，若没有一点波动反而化渣不好，该理论不能解释，因此更不能运用该理论（液位波动理论）来指导生产。
[0015]板坯纵向凹陷的机理等同于于板坯表面纵裂的机理，这也是本专利技术的核心技术，纠正了现有技术的偏见。纵向凹陷的主要控制措施是弱冷（结晶器冷却+二冷水冷却+高结晶温度保护渣），保证初生坯壳厚度的均匀性。
[0016]本连铸板坯表面凹陷缺陷的控制方法，科学辨识关于板坯凹陷缺陷的理论误区，纠正技术偏见，根据横向凹陷和纵向凹陷产生的不同机理采取相应的预防与控制措施，有效控制了连铸板坯的横向凹陷与纵向凹陷缺陷，收到了意料不到的良好效果。本连铸板坯表面凹陷缺陷的控制方法在连铸过程中对连铸板坯的纵向凹陷和横向凹陷分别进行控制，适用于表面裂纹敏感的包晶、中碳及其微合金钢种，控制机理与工艺如下所述：1、纵向凹陷的机理与控制方法：板坯纵向凹陷的机理类比于板坯表面纵裂：主要措施是通过弱冷保证初生坯壳厚度的均匀性，设定合适结晶器的锥度防止坯壳鼓肚、降低保护渣粘度增强保护渣绝热能力和冷却强度减弱减少热应力和提高坯壳厚度的均匀性；控制工艺如下所述：（1）设定合适结晶器的锥度防止坯壳鼓肚：若锥度小于1.1%，则板坯窄面鼓肚，引起板坯宽面的边部或角部附近的纵向凹陷；
若锥度大于1.2%，大于铸坯的凝固收缩量时，连铸坯宽面在结晶器内将会受到挤压发生弯曲（buckle），在板坯宽面中心或者1/4 区域产生纵向凹陷。因此，结晶器窄面倒锥度设置为1.10～1.20%。
[0017]（2）降低保护渣粘度+增大碱度以增强保护渣绝热能力：采用低粘度高碱度结晶器保护渣，结晶器保护渣要求：低粘度η
1300℃
≤0.15Pa
·
S、优选的η
1300℃
=0.05～0.15Pa
·
S，高碱度R≥1.25、优选的R=1.25～1.45，高结晶温度，结晶温度为1170～1200℃，高氟含量F≥7wt%、优选的F=7～12wt%，低钠含量Na≤5wt%；以保证枪晶石从液相中一次析出，增强保护渣绝热能力,提高初生坯壳厚度的均匀性。
[0018]（3）冷却强度减弱减少热应力：结晶器弱冷，进水温度≥25℃、优选为25～35℃；结晶器窄面/宽面热流比=0.9
±
0.1；二冷水弱冷，比水量≤0.5kg/L、优选为0.3～0.5kg/L。
[0019]（4）中间包钢水过热度最好控制为20～25℃，连铸机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连铸板坯表面凹陷缺陷的控制方法，其特征在于：连铸过程中对连铸板坯的纵向凹陷和横向凹陷分别进行控制；所述纵向凹陷的控制：结晶器窄面倒锥度设置为1.10～1.2%；采用低粘度高碱度结晶器保护渣，粘度η
1300℃
≤0.15Pa
·
S、碱度R≥1.25；结晶器弱冷，结晶器窄面/宽面热流比=0.9
±
0.1，二冷水弱冷；所述横向凹陷的控制：采用高粘度低碱度结晶器保护渣，高粘度η
1300℃
≥0.25Pa
·
S、碱度R=1.0～1.10；采用高振幅低频率非正弦结晶器振动，负滑脱时间t
NF
=0.12～0.15s、振幅h=6～12mm、频率f=110～160cpm；保护渣中，Na2O+CaF含量≤10wt%，Li2O+MgO+BaO+B2O3含量≥6wt%。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洪峰，张明海，赵强，尹宽，赵晓虎，刘鹏举，李宏大，唐文明，刘争艳，
申请(专利权)人：唐山钢铁集团有限责任公司河钢股份有限公司唐山分公司，
类型：发明
国别省市：