[发明专利]一种消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢、精炼和连铸技术领域，特别涉及一种消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法。

背景技术

含硼钢是以Mn、B为基础代替Cr、Ni钢的一种的合金钢，钢中加入微量元素硼能显著提高钢的淬透性，节约大量贵重稀有金属元素。但由于钢中加了微量元素B，大大增加了钢的裂纹敏感性，在连铸坯体现为角部横裂纹缺陷，热轧板卷上面则体现为边部裂纹和翘皮缺陷，造成板卷降级或直接判废。生产时不能进行热装热送，连铸坯全部下线检查切角，既导致了热能损失、降低了收得率，同时也增加了制造成本、延长了制造周期。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法，解决含硼钢中由于加了微量元素B，因此大大增加了钢的裂纹敏感性的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法，包含：转炉冶炼采用全程吹氩模式；在精炼中，在完成其它合金成分和温度的调整后，最后调整硼的合金化；对连铸坯二次冷却的强度为比水量≤0.90/kg；控制钢水的N含量≤50ppm，B含量≤80ppm；所连铸坯在弯曲区的窄面温度大于1000℃，矫直区的窄面温度大于870℃。

本发明提供的消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法，转炉吹炼采用全程吹氩模式，有效的降低了钢水中的氮含量，消除了角部横裂纹，避免了切角损失，还使得连铸坯不用下线清理而直接热送，从而避免了热损失，不仅提高了金属收得率，也缩短了制造周期。

具体实施方式

钢中的硼和氮含量较高时，二者容易结合成BN，并在晶界析出，从而降低了晶界的流动性，使得再结晶温度提高。再结晶受阻，晶界不能迁移，晶粒在晶界处集中，引起晶界的脆化，使钢的裂纹敏感性增加，造成裂纹缺陷的产生。

鉴于上述问题，结合钢的金属特性，本发明提供了消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法。本方法采用铁水脱硫、转炉炼钢、精炼和连铸的工艺路线进行生产，包含：

第一步，转炉吹炼采用全程底吹氩，控制吹氩流量在800-1200Nm³/h范围内变化，平均供氩强度为0.05Nm³/min，吹炼完毕正常出钢，同时控制冶炼终点的碳含量≤0.12%、N含量≤15ppm；采用全程底吹氩模式，有效的降低了钢水中的氮含量；

第二步，在精炼中按照所炼钢的要求控制钢水的成分，在完成其它合金成分和温度的调整后，最后使用喂硼线的方式调整硼的合金化，采用喂硼线的方式使硼含量的控制更加精确；

第三步，连铸机的对弧精度和辊缝精度均保证±0.5mm以内，浇注铸坯时，控制钢水中的N含量≤50ppm，B含量≤80ppm；当含硼钢为中碳钢时，控制浇铸时钢水的15%≤C≤20%；同时，控制对连铸坯二次冷却的强度总比水量≤0.90/kg，以及二次冷却在连铸的各阶段冷却水量占总水量的比分别是足辊区15～20％、竖直段区15～22％、弧形段区15%～40%，矫直区3%～5%，其中，二次冷却区的足辊区采取较强冷却，以保证足够的坯壳厚度；最后控制连铸坯在弯曲区的窄面温度大于1000℃，优选值为大于1150℃，控制矫直区的窄面温度大于870℃，优选值为大于950℃。

根据本发明所提供的消除含硼钢连铸坯角部横裂纹缺陷的方法，300吨转炉采用常规的全程吹氩模式进行冶炼，控制吹氩量为800-1200Nm³/h，平均供氩强度为0.05Nm³/min，吹炼完毕正常出钢。精炼工序严格按照要求控制钢水的成分，并在其它成分和温度调整完毕后，以喂硼线的形式进行成分B的调整，控制浇注时钢水的N含量为20ppm，B含量为13ppm。合格的钢水在检修完后的2150连铸机上面进行浇注，采用总比水量约为0.70l/kg的二次冷强度，控制冷却方式采用二冷水全幅覆盖喷淋的方式对连铸坯进行二次冷却，控制二次冷却在连铸的各阶段冷却水量占总水量的比分别是足辊区占16%，垂直区占20%，弯曲区占20%，弧形段区占36%，矫直区占4%；同时，控制连铸坯在弯曲区的窄面温度为1150℃，控制矫直区的窄面温度为930℃。

表1是同一批高炉铁水在经铁水脱硫后采用本发明的方法直至在浇注时，各种钢水的成分，说明本方法对硼和氮的调整稳定，波动不大。

表2是在采用本发明的方法的二次冷却的配水工艺，连铸坯不同部位的温度，避开了发生角部横裂纹的温度区间。

表1SS400含硼钢浇注时的钢水成分