[发明专利]一种连铸环节改善高碳钢质量的方法

说明书

技术领域

本发明属于改善高碳钢内部质量的技术领域，具体涉及一种连铸环节改善高碳钢质量的方法。

背景技术

高碳钢主要用于生产各类高强度线材以及高端钢绞线、钢帘线等，对铸坯质量要求较高。对于高碳钢而言，其本身固有的一些物性参数(如固态导热系数等)使得其中心部位易出现疏松、缩孔和中心偏析等缺陷，所以在实际生产过程中，应采用合理的技术和有效的控制工艺参数来减轻这些缺陷。中心偏析和中心疏松等宏观缺陷可以通过增加铸坯断面上等轴晶率来避免或改善。大量研究表明,当铸坯断面上等轴晶率达到35%～40%以上才能基本消除中心偏析。生产中获得等轴晶，改善内部质量常用的方法有电磁搅拌技术、低过热度浇注、恒定拉速浇注、低拉速浇注、铸坯弱冷等。

高含碳量的钢种有使铸坯凝固组织恶化的倾向,其液相和固相间温度区间较大,凝固间隙长度增加,粥状区加宽。而高碳钢连铸坯的两个主要缺陷即中心偏析和中心疏松是在粥状区形成和发展的,含碳量越高中心偏析也就越严重。而控制宏观偏析的主要途径是:促进柱状晶向等轴晶的转化,产生宽而细的等轴晶区,使之能致密充填凝固末端，尽量增加粥状区的长度,并保持其流动性以及温度和成分的均匀性;要达到上述目的,采用电磁搅拌技术是最为有效的。但仅使用电磁搅拌无法达到最佳的冶金效果，需要有合理的工艺与之匹配。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种采用设定的电磁搅拌参数、拉速制度、冷却制度、温度制度相结合，改善高碳钢内部质量的方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种连铸环节改善高碳钢质量的方法，其特征在于：该方法安装下述步骤：

（1）电磁搅拌结晶器参数设置：搅拌电流为250A，搅拌频率为3HZ；

（2）电磁搅拌结晶器线圈参数设置：对地电阻≥2000W，中心磁感应强度幅值Bom≥800Gs，电磁力扭矩≥6Kgf.cm；

（3）结晶器水量参数设置：结晶器冷却和二次冷却均采用弱冷，结晶器水量控制在（130-135）t/h，二冷比水量控制在0.9L/Kg；

（4）中包黑渣操作：每炉钢加入40-60kg无碳剂，中包采用密封式包盖，中包包盖四周使用石棉毡密封；

（5）中包钢水温度控制：中包钢水过热度为20℃，以SWRCH82B为例液相线温度1470℃，中包温度为1475℃-1490℃；

（6）浇注方式：浇注拉速速度为1.8m/min，采用恒定拉速浇注。

该方法在R8m全弧形四机四流连铸机铸造150mm×150mm方坯高碳钢的过程中使用。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

1）选择最佳电磁搅拌参数，电磁搅拌电流250A、电磁搅拌频率3HZ,保证获得最优的搅拌强度，避免搅拌强度太小，铸坯液芯搅动不起来，不能稳定控制柱状晶向等轴晶转变；搅拌强度太大，导致液面波动和卷渣，铸坯皮下也会出现负偏析，且增加设备的负荷。

2）采用高斯计、力矩仪、绝缘电阻测试仪等先进检测设备，监控电磁搅拌功能，保证电磁搅拌结晶器中心磁感应强度幅值Bom≥800Gs，电磁力扭矩≥6Kgf.cm，绝缘线圈对地电阻≥2000W。

3）结晶器、二次冷却采用弱冷，结晶器水量控制在（130-135）t/h，二冷比水量控制在0.9L/Kg，保证冷却均匀性，抑制柱状晶生长，扩大中心等轴晶区。

4）合理确定中包温度，每炉钢加入（40～60）Kg碱性无碳剂、中包包盖四周使用石棉毡密封等措施，减少过程温度损失，保证过热度控制在20℃以内浇注，降低中心偏析、中心疏松缺陷级别。

5）采用恒定拉速浇注，使拉速尽量不随温度的变化而频繁波动。能最大限度避免钢水液面的频繁波动,降低卷渣比率和水量波动对铸坯质量的影响。

6）采用低拉速浇注,拉速控制在1.8m/min,增加钢液在结晶器内的停留时间，加快钢液过热度的移除，抑制柱状晶生长，促进等轴晶发展。

具体实施方式

下面对本发明做进一步描述：

一种连铸环节改善高碳钢质量的方法，其特征在于：该方法安装下述步骤：

（1）电磁搅拌结晶器参数设置：搅拌电流为250A，搅拌频率为3HZ；

（2）电磁搅拌结晶器线圈参数设置：对地电阻≥2000W，中心磁感应强度幅值Bom≥800Gs，电磁力扭矩≥6Kgf.cm；