[发明专利]在R12～14m的弧形连铸机上生产特大规格圆坯的连铸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种特大规格圆坯的连铸工艺，圆坯的直径是φ500～φ700mm。属钢铁生产技术领域。

背景技术

特大规格圆坯主要供给无缝钢管厂制作无缝钢管和锻件厂制作各种设备毛坯。特大规格圆坯的生产工艺是用模注工艺生产。由于模注工艺生产率低下，能耗高，成材率比连铸工艺低10％以上，导致生产成本很高，并且质量也不稳定，难以满足市场的需求。连铸圆坯由于克服了模注圆坯的缺点，目前正大量取代模注圆坯。现有生产大规格圆坯的连铸机半径一般都在12～14m，由于缺乏有效的控制手段，过热度最低能稳定控制在20～30℃，不能实现低过热度浇注；由于结晶器保护渣的保温效果不良和结晶器搅拌参数使用不当，有部分工厂在生产φ450～φ500mm大规格圆坯时，不同程度的出现了结晶器表面钢水出现结壳凝固的问题，给正常生产带来了很多困难，如果生产更大规格的圆坯，生产将无法顺利进行；由于圆坯的轻压下技术尚未开发出来，因此特大规格圆坯在浇注凝固时产生的大收缩量将无法补足，势必引起坯料中心产生严重的偏析和疏松；考虑到可能会在矫直时产生裂纹，弧形半径与圆坯的厚度间有一限值：D(厚度)≤R(弧形半径)/30，因此理论上R12～14m的连铸机能够生产的最大规格≤φ500mm，如果要生产φ500～φ700mm特大规格的圆坯，必须重新建造R18m左右的连铸机，但R18m的连铸机投资很大，是R12～14m的连铸机投资额的两倍左右。因此有必要通过技术工艺的发明创造开发在现有R12～14m的连铸机上生产φ500～φ700mm特大规格圆坯的连铸工艺，满足市场的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种生产效率高、制造成本低、质量稳定的在现有R12～14m的弧形连铸机上生产φ500～φ700mm特大规格圆坯的连铸工艺，以克服已有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：一种在弧形半径R12～14m的连铸机上生产特大规格圆坯的连铸工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：

从炼钢炉出来的钢水注入钢包内，经二次精炼处理后用行车吊到半径为12～14m的弧形连铸机的钢包回转台上，通过钢包回转台转到中间包的上方，钢水通过钢包底部的水口再注入到中间包内，中间包内设置连续测温装置，通过对中间包壁使用了纳米保温材料和使用连续测温装置测温，控制中间包内钢水过热度稳定控制在在10～25℃，中间包水口的位置被预先调好以对准下面的结晶器，打开中间包塞棒后，钢水流入下口由引锭杆头封堵的结晶器内，在结晶器内，钢水沿结晶器周边逐渐冷凝成钢壳，结晶器冷却水量控制在200～300m3/h，在结晶器外，使用电磁搅拌装置对结晶器内的钢水进行搅拌，搅拌电流50～150A，搅拌频率2～4Hz，结晶器表面保护渣的主要成分为(重量份)：SiO₂ 28～32、A1₂O₃ 14～18、CaO 26～30、C(固定碳)14～18，其主要理化性能检验指标为：碱度0.8～1.0、熔点1220～1240℃、粘度0.8～1Pa.S，当结晶器下端出口处坯壳有一定厚度时，同时启动拉矫机和结晶器振动装置，浇注速度控制在0.2～0.4m/min，使带有液心的圆坯进入由多段夹辊组成的弧形导向段，在这里圆坯一边下行，一边经受弧形导向段外围二次冷却区中许多喷嘴喷出的雾化水的强制冷却继续凝固，二次冷却比水量控制在0.2～0.4l/kg，当引锭杆出拉矫机后将其与圆坯脱开，圆坯的矫直温度控制在850～950℃，采用3～5台拉矫机对圆坏实施3～5点矫直，3～5台拉矫机的安装位置不在同一水平位置上，而是自前至后有一个下降量，在圆坯进行矫直的同时，利用3～5台拉矫机在圆坯凝固末端实施轻压下，3～5台拉矫机总的压下量控制在10～20mm，待圆坯被矫直且完全凝固后，由火焰切割机切成6～12m的定尺圆坯，最后由行车使用专用夹具将表面温度600℃以上的定尺圆坯吊到缓冷坑进行24小时以上的缓冷，缓冷结束后的圆坯用行车吊到抛丸机进行表面抛丸检查。

本发明具有如下特点：

1、通过中间包壁使用纳米保温材料和中间包连续测温，实现了中间包钢水低过热度(10～25℃)浇注，保证了圆坯内部等轴晶区比率大于60％，从而也保证了圆坯具有良好的内部质量。

2、采用了结晶器电磁搅拌和专用结晶器保护渣，解决了φ500～φ700mm特大规格圆坯低速浇注时结晶器表面钢水易凝固的技术难题，保证了钢水的顺利浇注。