[发明专利]一种提高高碳钢连铸坯中心缩孔质量的方法

说明书

本发明涉及一种提高高碳钢连铸坯中心缩孔质量的方法，其方法包括：将高碳钢钢水浇注到中间包，再分配到结晶器中，经结晶器通水一冷冷却，连铸坯拉出，经过连铸机二冷区进行二冷冷却，二冷比水量为0.58‑0.69kg/t钢，将二冷区分为若干区冷却段，将喷水流量和连铸坯的拉速相关联动态二冷控制每个区冷区段单独配水，二冷冷却前期采用喷水冷却，二冷冷却后期采用气水雾化冷却且连铸坯表面最大回热速率≤18℃/m，末端电磁搅拌器安装在连铸坯凝固率20‑32%的区域，在高拉速下将喷水流量和连铸坯的拉速相关联动态二冷控制每个区冷区段单独配水，耦合连铸参数作用，以获得更高比例的等轴晶，提高中心缩孔质量，降低拉拔断裂率。

技术领域

本发明属于高碳钢技术领域，具体涉及一种提高高碳钢连铸坯中心缩孔质量的方法。

背景技术

高碳钢由于连铸坯在凝固过程中，液相转变为固相时发生体积收缩，连铸坯向外传热使连铸坯中心已凝固部位继续冷却产生体积收缩，且其线收缩大于低碳钢，而柱状晶发育较大导致连铸坯中芯部分发生搭桥现象，导致体积收缩不能被钢液有效补充，较低碳钢更易于形成中心缩孔，且中心缩孔在后续轧制过程中无法焊合，将导致钢绞线、预应力钢丝等轧制产品的裂纹扩展，造成力学性能稳定性下降和拉拔断裂。

现有技术中改善连铸坯中心缩孔质量的方法，主要采用控制连铸生产过程中的二冷水比水量、中间包过热度、结晶器电磁搅拌参数、压下量或拉速，通过增大二冷水比水量降低液相穴长度，抑制柱状晶生长，增加钢水的补缩作用，通过低过热度浇铸增加液芯中心等轴晶数量减少柱状晶区，通过控制结晶器搅拌参数促进柱状晶向等轴晶转化并细化，打碎已生长的柱状晶，降低柱状晶产生的搭桥，减少二支晶臂间距，使连铸坯中心产生的体积收缩易于被钢水补充，提高凝固率，通过在连铸液芯末端附近施加一定轻压下量，以挤压排出溶质偏析钢液并焊合中心缩孔，增大拉速降低缩孔。

其主要缺陷在于：高碳钢随钢中碳含量增加，钢种液相线温度逐步降低，在相同过热度下钢水流速增加，钢水凝固过程中析出的δ铁素体逐步减小，由液相直接结为结晶的γ相逐渐增多，将导致凝固坯壳厚度不均匀趋向增大，冷却水温度波动也影响冷却强度，连铸参数具有较强的耦合作用，仅继续增大二冷水比水量，连铸坯凝固过程中传热不稳定将导致柱状晶生长速度差异，晶桥下部钢液在凝固收缩时得不到上部钢水补充，连铸坯进入末端电磁搅拌器时，连铸坯液芯宽度逐步减小，钢水趋于凝固，丧失搅拌效果，不利于中心缩孔。

其次，拉速随中间包过热度呈阶跃变化，随着拉速增加，连铸坯液芯深度增加加快，冷却段所在时间减小，若冷却位置不合适，出冷却段后连铸坯表面温度回升，潜热释放慢，强度降低，将导致表面与中心温降比值降低，连铸坯收缩强度不够，而增大二冷水比水量将导致连铸坯表面温度下降过大，坯壳温度梯度增大，柱状晶发达，进一步增加中心缩孔。

此外，随着拉速和二冷水比水量增加，压下率小于凝固速率，连铸坯液芯深度增加过快时，凝固补偿不充分，进一步不利于中心缩孔，继续增加压下量还容易导致内部裂纹。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，本发明提供一种提高高碳钢连铸坯中心缩孔质量的方法，在高拉速下将喷水流量和连铸坯的拉速相关联动态二冷控制每个区冷区段单独配水，耦合连铸参数作用，以获得更高比例的等轴晶，提高中心缩孔质量，降低拉拔断裂率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种提高高碳钢连铸坯中心缩孔质量的方法，其方法包括：

将高碳钢钢水浇注到中间包，再分配到结晶器中，经结晶器通水一冷冷却，结晶器周边冷却强度为0.03-0.1L/min.mm²，进出水温差不超过15℃，出水压力为0.5-0.7Mpa，结晶器采用缓冷降低由δ铁素体转变的结晶γ相，降低冷却水温度波动，降低因过热度和钢水流速增加导致的凝固坯壳厚度不均匀趋向；