[发明专利]高拉速制备低碳高硫高氧易切削钢的连铸生产工艺

说明书

本申请涉及钢铁冶金领域，具体而言，涉及一种高拉速制备低碳高硫高氧易切削钢的连铸生产工艺。该高拉速制备低碳高硫高氧易切削钢的连铸生产工艺，包括：将精炼钢水浇注在横截面为160×160mm的结晶器中，向结晶器内加入保护渣；保护渣的熔化速度为45～65s，液渣层厚度为9～12mm；连铸浇注速度为1.8～2.2m/min。采用该方法，连铸浇注稳定，结晶器液面波动控制在±3mm以内，无拉漏问题，生产的铸坯无纵向裂纹和凹陷缺陷。

技术领域

本申请涉及钢铁冶金领域，具体而言，涉及一种高拉速制备低碳高硫高氧易切削钢的连铸生产工艺。

背景技术

低碳高硫高氧易切削钢被认为是三大难连铸的钢种之一，连铸工艺难点在于高氧含量、高硫含量大大降低钢水表面张力，使钢渣分离困难，容易引起钢渣混卷，形成铸坯表面及皮下气泡、夹渣缺陷，甚至造成漏钢；高锰含量、高氧含量高温下会与耐火材料发生反应，加速连铸中间包耐火材料浸蚀，中间包易穿钢；钢液粘度大，流动性差，为保证其可浇性须提高浇注温度，但钢种裂纹敏感强，高温浇注易使钢坯产生裂纹，这些相互矛盾的要求，使得连铸低碳高硫高氧易切削钢面临极大的挑战。

已知的一种低碳高硫高氧易切削钢的生产方法，铸坯断面规格160～200mm×200～360mm，采用低碳高硫钢连铸保护渣，保护渣烘烤温度100℃，烘烤时间1小时；钢种液相线温度按照1510～1518℃，中包过热度按20～30℃目标控制，拉速控制：180mm×220mm坯型按照0.90～1.00m/min控制，目标速度0.90m/min，165mm×320mm坯型按照0.65～0.8m/min控制，目标速度0.7m/min。该方法采用喂纯钙线脱氧，喂入的Ca不但与溶解氧反应，还与S结合形成高熔点的CaS夹杂物，对铸坯断面≤160×160mm的小方坯，容易产生浸入式水口紊流现象；该方法提出连铸采用低碳高硫钢连铸保护渣，但没有明确保护渣理化性能指标，对低碳高硫高氧易切削钢，保护渣的性能非常关键。

已知的另一种低碳高硫高氧易切削钢的生产方法，采用的保护渣，以质量百分比计，其化学组成为：SiO₂ 30.2～40.2％；CaO 17.0～27.0％；Li₂O≤3.5％；Al₂O₃ 9.3～18.3％；K₂O+NaO 2.5～8.5％；F 2.0～7.0％；MgO≤8.5％；Fe₂O₃≤2.0％。该方法提供的保护渣，含氧化锂成分，添加氧化锂的保护渣价格相对比较高。

已知的一种可改善易切钢铸坯质量的连铸生产工艺，浇铸过热度控制在15～45℃，结晶器铜管采用连续锥度，锥度使用范围控制在0.65～1.15，结晶器冷却水进出温差控制在4～8℃；选用的结晶器保护渣除具有必备的化学成分外还应符合以下特殊理化性能要求：CaO/SiO₂＝0.5～1.3、Al₂O₃＝4～20％、MnO≤4％、粘度＝5～18Poise，并可添加少量不影响保护渣理化性能的硫化物；拉速控制为断面150×150mm铸坯拉速控制范围1.7～2.45m/min；断面200×200mm铸坯拉速控制范围0.9～1.45m/min。该工艺对结晶器保护渣化学成分和某项特殊理化性能做了规定，但保护渣的关键性能指标如熔点和熔化速度等，及保护渣关键使用效果要求如液渣层厚度没有明确；另外，易切削钢品种多，加入的切削元素包括硫、磷、铅、钙、硒和蹄等，合金元素含量不同，如碳含量有低碳和中高碳系列，不同的钢种生产方法不同，该方法涉及的是中高碳含铅易切削钢。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种高拉速制备低碳高硫高氧易切削钢的连铸生产工艺，在高拉速的条件下，保证浇注稳定、无拉漏，生产的铸坯无纵向裂纹和凹陷。

本申请提供一种技术方案：

一种高拉速制备低碳高硫高氧易切削钢的连铸生产工艺，包括：