[发明专利]在直形连铸机上生产直径≥φ800mm圆坯的连铸方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种特大规格圆坯的连铸方法。所涉及的圆坯的直径是≥ φ800mm。属炼钢技术领域。

(二)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。以往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。但对于直径≥φ800mm的圆坯，目前 世界尚未有用连铸成功生产的先例。现有生产大规格圆坯由于缺乏有效的 控制手段，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，同时由于冷却过程中产生应力，坯 料中心还会产生严重的裂纹；另外，由于常规结晶器保护渣的保温效果满 足不了大规格圆坯生产的要求(大规格圆坯散热面积大)，浇注过程中会不 同程度的出现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≥φ800mm大规格的圆坯，必须开发专用保护渣。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能补足在浇注凝固时产生 的大收缩量、解决冷却过程中产生应力问题、结晶器保护渣的保温效果能 满足大规格圆坯生产要求的能在直形连铸机上生产直径≥φ800mm特大 规格圆坯的连铸方法。

本发明的目的是这样实现的：一种在直形连铸机上生产直径≥φ 800mm圆坯的连铸方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤：

从炼钢炉出来的钢水注入钢包内，经过钢包炉精炼和真空脱气炉真空 脱气处理后用行车吊到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的冲击区内，中间包 的冲击区和浇注区用流钢通道相连，该流钢通道长1.2～1.6米，外径φ 500mm±50mm，内径φ200mm±20mm，主要成分重量百分比：MgO 80～90％、C 10～20％。中间包壁使用了纳米保温材料，中间包内设置有感 应加热装置和连续测温装置，通过对中间包内的钢水实施纳米保温材料保 温、感应加热和使用连续测温装置测温，可以有效控制中间包内钢水过热 度稳定在10～25℃。中间包浇注区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，钢水通过水口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，结晶器采用水冷 结晶器，结晶器冷却水量控制在350～450m³/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 0.5～1.0Hz。为了防止结晶器表面因圆坯断面大和拉速慢而结冷钢，重新设 计了保护渣的成份。结晶器表面保护渣的主要成分重量百分比为：SiO₂26～32％、Al₂O₃ 14～18％、CaO 24～28％、C 16～20％和Li₂O 2～4％，所述各 成分的重量百分比之和为100％。为了减小拉矫机的拉坯阻力，在结晶器底 部设置结晶器振动装置，使凝固的坯壳不沾在结晶器壁上，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0.2～0.3m/min，使带有液心的圆坯缓慢往下拉出，在这里圆坯一边 下行，一边经受外围二次冷却区中许多喷嘴喷出的水的强制冷却继续凝固， 为了解决圆坯中心容易产生裂纹的问题，采用3～5米用喷嘴进行冷却、再 隔5～7米不用喷嘴进行冷却的间隔冷却方式。当圆坯拉出一定长度时，引 锭杆头与圆坯脱开。待圆坯完全凝固后，由火焰切割机切成4～8m的定尺 圆坯，使用倾覆装置将切断的圆坯放平拉出，最后由行车使用夹具将表面 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。

浇注快结束时，由于得不到钢水的及时补给，φ800连铸大圆坯中间 出现明显的缩孔，影响的圆坯长度在1000mm以上，成材率影响较大，为 解决这一问题，主要采取以下措施：在浇注结束前20～30分钟，

1)放慢引锭杆头拉速到0.10～0.15m/min(正常拉速是0.20～ 0.30m/min)。

2)采用塞棒点动脉冲冲击钢流，提高钢水冲击深度，达到钢水补充缩 孔的效果。