[发明专利]一种控制钢中夹杂物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制钢中夹杂物的方法，属于冶金工业生产的炼钢领域。

背景技术

冶金工业生产中的炼钢及浇注过程中，连铸机的生产十分重要。如果由炼钢到连铸的各工位时序正常、合理，连铸机的最佳选择是恒拉速浇钢，但实际生产中，由于多种因素影响，在连铸机一个浇次的生产中，难于保证恒拉速，拉速都会有一定程度的变化，特别是当拉速降低时，对钢水的质量危害更大。但拉速如何降低对钢水的质量没有影响是一个很重要的问题，目前的文献上都没有提到这个问题。

连铸机的拉速产生降低后，容易引起钢水在结晶器弯月面处的波动，造成覆盖在钢水表面上的保护渣面的波动。在这种情况下，保护渣中的夹杂物及被保护渣已经吸附的钢液中的夹杂物就会进入钢液中引起钢水夹杂物的增加，从而使钢质变差。冶金上，一般用钢水中的全氧含量来衡量钢水中夹杂物的水平。

据2012年第4期《中国冶金》的“板坯连铸恒拉速浇铸提高铸坯质量”报道，河北钢铁集团邯钢公司邯宝炼钢厂采用恒拉速来提高铸坯质量，其定义的恒拉速为±0.05m/min以内为恒拉速，但并未指明在多长的时间内实现这一拉速的变化。

据2010年第6期《世界钢铁》的“板坯连铸结晶器内非金属夹杂物伴随流动的运动踪迹研究”报道，不同的拉速下夹杂物上浮的几率也不同，但文中未提到拉速如何变化，对夹杂物的影响较小。

据2009年第2期《冶金从刊》的“管线钢冶炼过程夹杂物行为研究”报道，鞍钢在连铸生产管线过程中，开浇过程由于拉速变化引起了结晶器卷渣，但文中未提及拉速如何变化可控制夹杂物进入钢中。

据2007年第4期《宽厚板》的“厚规格20g钢板超声波探伤不合原因分析”报道，为提高钢质的纯净度，尽量稳定拉速，但文中未提及拉速在何种范围内微小变化，对钢水的纯净度不会造成危害。

据2005年第5期《金属制品》的“提高胶管钢丝用72A线材拉拔性能研究”报道，安阳钢铁公司在生产胶管钢丝时选用合适的拉速和冷却水量，根据中高碳钢的生产实践，采用较低的拉速(2.3-2.4m/min)进行，但文中未提及拉速如何从2.3m/min变化到2.4m/min，且这样的变化会防止夹杂物进入钢水中。

发明内容

本发明的目的在于是提供一种连铸过程中降低拉速时，不增加钢水中的夹杂物的一种控制钢中夹杂物的方法。

技术解决方案：

本发明对铸坯断面为280mm×380mm的大方坯铸机，连铸过程中由于生产节奏原因必须降低拉速时，在正常拉速0.70m/min的基础上，每分钟内拉速的降低值不超过0.01m/min。

发明优点

本发明的优点在于既解决了生产上的实际问题，又未给钢水的质量带来危害。

具体实施方式

以铸机生产的断面为280mm×380mm的U71Mn钢为研究对象，钢水浇注的过热度为18-25℃之间，钢水的拉速为0.70m/nin，此为该钢种正常操作工艺，考虑到钢水注流的对称性，选取钢水的第3、第4流作对比试验(本铸机为6流浇钢，从中间包流场的角度看，不同的流，其夹杂物含量稍有不同；一般情况下，第1流与第6流的流场对称、第2流与第5流的流场对称、第3流与第4流的流场对称)。

试验中，6流钢的拉速都为0.70m/min，第3流的拉速在0.70m/min的基础上，稍微进行波动，从0.70m/min分别以每30S、40S、50S、60S降低0.01m/min的速度均匀降低到0.65m/min的拉速，每个方案进行3炉试验，然后对第3流拉速变动时弯月面下20mm内的钢液凝固后的铸坯取样进行全氧含量分析(按照对应的国标进行)，并对第4流的铸坯进行全氧含量的对比取样，试验结果如表1所示，表中单位拉速是指0.01m/min。

表1取样的铸坯氧含量分析

由上表可见，在50S内降低单位拉速，变动流的钢中氧含量与对应流相比差值已经很小，接近于0；在60S内降低单位拉速，则变动流的钢中氧含量与对应流相比基本上没有变化。

以上试验表明：在连铸生产中，需要进行降低拉速操作时，为不影响钢水质量，每降低0.01m/min的拉速，其所需的时间大于50S，最好大于60S。