[发明专利]精密带钢用铁镍基合金连铸坯及其生产方法

说明书

本发明属于冶金工程技术领域，具体涉及一种精密带钢用铁镍基合金连铸坯及其生产方法。本发明的精密带钢用铁镍基合金连铸坯生产方法，包括：(1)利用中频炉熔化高铬、镍铁和本钢种返回废料，并将钢水兑入AOD炉中；(2)在AOD中加入镍铁、高铬等合金调整钢水成分，脱碳到目标成分后用铝丸进行还原，还原后进行扒渣，然后加入渣料进行二次调渣；(3)加入部分铝调整钢水成分，然后进行钛合金化，吹氩搅拌后出钢；(4)采用LF进行温度调整，满足硬吹、软吹时间及流量标准后出钢；(5)连铸。本发明的精密带钢用铁镍基合金连铸坯生产方法，提高了生产效率，降低了成本，提高了产品质量。本发明的精密带钢用铁镍基合金连铸坯，钢中[O]减少到15ppm以下，[N]减少到90ppm以下，[H]减少到3.5ppm以下，轧制边裂和重皮缺陷消除，实现了精密轧制至0.3mm以下。

技术领域

本发明属于冶金工程技术领域，具体涉及一种精密带钢用铁镍基合金连铸坯及其生产方法。

背景技术

铁镍基合金是一种以铁代替部分镍而研发生产的一种特殊合金材料，其镍成分介于不锈钢和镍基合金之间，平衡了镍的稀缺性、经济性和材料的使用性能。因而，其具有比不锈钢更好的耐高温性能和耐腐蚀性能，但又比镍基合金成本低。由于铁镍基合金良好的性价比和优异的耐高温耐腐蚀性能，在各种还原性、氧化性、氯化或酸碱环境、高温环境下具有很高的质量稳定性，因此被广泛应用在石油化工、环保、海洋、造纸、能源、核电等领域。

长期以来，这类合金只能依赖进口，价格昂贵，国内只能采用模铸、特种冶炼设备进行小批量生产，效率低、成本高、质量不稳定，严重制约规模化应用。部分企业也尝试进行规模化连铸生产，但由于铁镍基合金的成分、钢水特性及凝固过程的传热和反应的复杂性，连铸过程容易结瘤、粘结漏钢以及形成明显的裂纹、偏析等低倍缺陷，都未能成功。

精密带钢用耐高温、耐腐蚀铁镍基合金，由于含有较高的铝、钛等易氧化元素，加之这类合金钢水粘度较大，固液两相区较窄，连铸过程水口结瘤堵塞严重，结晶器液面剧烈波动、结晶器保护渣变性结块、坯壳粘结漏钢、过热度控制不好开浇和拉钢过程风险高等问题，连铸生产难度很大，而且质量问题比较多，尤其是轧制到1mm以下的精密带钢，对连铸坯的洁净度和低倍质量有很高的要求，目前国内无其他企业能够应用连铸工艺进行规模化高效率生产精密带钢用铁镍基合金。

因此，十分有必要开发一套低成本、高效率规模化生产铁镍基合金连铸坯的工艺，实现质量和成本的竞争力综合提升，满足市场规模化应用的需求，解决我国关键材料卡脖子难题。

发明内容

为解决传统模铸、特种冶炼、常规电炉冶炼等生产工艺存在的效率低、成本高、质量不稳定、无法生产宽幅精密带钢箔材等问题，以及应用常规连铸工艺带来的成分控制难度大、连铸过程结瘤、漏钢以及洁净度、低倍质量缺陷等新问题，本发明提供了一种精密带钢用铁镍基合金连铸坯及其生产方法。

一方面，本发明的精密带钢用铁镍基合金连铸坯生产方法，包括：

(1)利用中频炉熔化高铬、镍铁和本钢种返回废料，并将钢水兑入AOD炉中；

(2)在AOD中加入合金调整钢水成分，用铝丸进行还原，还原后扒渣，然后加入还原渣料进行二次调渣；

(3)加入铝调整钢水成分满足目标要求，然后进行钛合金化，吹氩搅拌后出钢；

(4)采用LF进行温度调整，满足硬吹、软吹的时间和流量标准后出钢；

(5)连铸。

上述的精密带钢用铁镍基合金连铸坯生产方法，所述连铸中，结晶器锥度为1.6％-1.63％，一冷宽面水流量为2070-2130L/min，一冷窄面水流量为265-295L/min，足辊窄面水流为25-28L/min，二冷比水量为0.40-0.43L/kg。