專利名稱：一種減少高碳鋼內(nèi)部碳偏析的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連鑄連軋領(lǐng)域中提高鋼產(chǎn)品質(zhì)量的方法，特別涉及一種減少高碳鋼內(nèi) 部碳偏析的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的高碳鋼連軋產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝為煉鋼一精煉一連鑄一加熱爐加熱一連軋一 檢驗。通常用電爐或轉(zhuǎn)爐進行煉鋼，在LF和VD精煉裝置中對鋼水進行精煉，在連鑄機進行 連鑄，鑄坯經(jīng)過彎曲矯直剪切后，被送進加熱爐，按規(guī)定的加熱制度將鑄坯加熱到一定溫度 并均熱一段時間后，再軋制成規(guī)定形狀和尺寸的鋼坯。采用上述工藝生產(chǎn)的連鑄坯，各項指 標基本符合規(guī)定要求，但有時碳偏析程度較高，偏析指數(shù)通常在0. 8 1. 30之間，由于鑄坯 碳偏析引起的成分偏析、組織不均等，常常導(dǎo)致連軋產(chǎn)品的內(nèi)部產(chǎn)生中心疏松和裂紋。據(jù)《江蘇冶金》1998年第一期中“連鑄坯中心碳偏析的特點及其控制技術(shù)”一文介 紹，連鑄坯中心偏析控制措施很多，基本上有以下三種類型，1、增加等軸晶比例，如低過熱 度澆注、結(jié)晶器電磁攪拌技術(shù)；2、改善凝固末期鋼水補縮條件，如凝固末端電磁攪拌技術(shù)； 3、補償凝固末期鋼水的收縮防止?jié)饪s鋼水的不正常流動，如輕壓下技術(shù)。低過熱度鋼水澆注技術(shù)主要包括澆注前大包及中間包的嚴格烘烤、澆注過程中大 包加蓋、大包及中間包液面覆蓋保溫劑、鋼水溫度的監(jiān)控等技術(shù)手段，該項技術(shù)的局限性是 生產(chǎn)過程中影響鋼水溫度的因素很多，往往難以達到預(yù)期的控制目標、獲得預(yù)期的效果，而 且，鋼水過熱度控制過低時，則會造成彎月面附近鋼水結(jié)殼、保護渣熔化不良，以及引起表 面缺陷，甚至造成浸入式水口噴射孔堵塞事故等。電磁攪拌技術(shù)的主要優(yōu)勢是能夠抑制柱狀晶的生長，促進樹技晶的熔斷，顯著增 加中心等軸晶比例，從而降低鑄坯的中心偏析指數(shù)，即使過熱度較高，也能獲得較高的等軸 晶比例。但是攪拌器的安裝位置對攪拌效果的影響很大，安裝在結(jié)晶器處，可能會使彎月面 附近出現(xiàn)強烈的攪拌；安裝在結(jié)晶器下二冷區(qū)某一位置，可能會引起凝固前沿形成負偏析 白亮帶；安裝在凝固末端，由于澆注條件的多變性等原因，凝固末端的位置常常是變化的， 故很難獲得預(yù)期的效果。輕壓下技術(shù)是在連鑄過程中對鑄坯進行微量的輕壓下，以補償鑄坯的收縮、防止 濃縮鋼水的不正常流動、減輕或消除偏析為目的。但該技術(shù)要求準確判斷凝固末端的位置 和嚴格控制壓下量，否則有可能會對鑄坯造成更大的破壞。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種通過改變加熱制度 及軋制溫度來消除或減少高碳鋼內(nèi)部碳偏析，進而提高連鑄連軋高碳鋼產(chǎn)品質(zhì)量的方法。本發(fā)明采用的生產(chǎn)工藝為煉鋼一精煉一連鑄一加熱爐加熱一連軋，具體包括如 下步驟(1)煉鋼采用常規(guī)轉(zhuǎn)爐煉鋼；
(2)精煉應(yīng)用LF+VD，對鋼水進行精煉；(3)連鑄鋼水通過中間包和方坯連鑄機形成鑄坯；(4)加熱爐加熱鑄坯進爐溫度為彡650°C，加熱時間彡1.5小時，均熱時間為 彡2.0小時，總時間為彡3. 5小時，出爐溫度為1150°C 1250°C。鋼坯出加熱爐溫度的提 高，有利于鋼坯內(nèi)部組織的充分奧氏體化，進而使鋼中碳得到更充分的擴散和均勻化，但溫 度過高不僅增加消耗，還有可能會使鋼坯內(nèi)部組織發(fā)生惡化；均熱時間的延長，有利于鋼坯 內(nèi)部組織的充分奧氏體化，進而使鋼中碳得到更充分的擴散和均勻化，但時間過長，不僅增 加消耗，還有可能會使鋼坯內(nèi)部組織發(fā)生惡化。(5)連軋出均熱爐的鑄坯被送往連軋機進行軋制，開軋溫度為1100°C 1250°C， 終軋溫度> 900°C。本發(fā)明通過改變加熱爐內(nèi)的加熱時間和均熱時間以及加熱+均熱的總時間、開車L溫度 和終軋溫度，結(jié)果使鋼坯組織的奧氏體化更充分，鋼中的碳擴散得更充分，分布得也更均勻，終軋 溫度避開了鋼的熱脆敏感溫度區(qū)域，因而減少了高碳鋼連車L產(chǎn)品內(nèi)部的碳偏析以及由此引起的 成分偏析、組織不均、中心裂紋等缺陷，最終生產(chǎn)出了合格的高碳含量、低偏析度連軋產(chǎn)品。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明實施例1本發(fā)明實施例1依次包括如下步驟(1)煉鋼生產(chǎn)鋼種為高碳鋼種A鋼，采用100噸的轉(zhuǎn)爐煉鋼，出鋼量為107. 3噸， 出鋼碳的重量百分數(shù)控制在0. 56%，出鋼溫度為1660°C ；對煉鋼爐出來的鋼水在鋼包精煉 爐和VD精煉裝置中進行30分鐘的精煉，精煉結(jié)束時鋼水溫度為1585°C，鋼水成分的重量百 分數(shù)含量為:C 0. 58%, Si :1. 85%, Mn :0· 78%, P :0· 012%, S :0· 010%, Al :0· 017%, Cu ^ 0. 30%, Ni 彡0. 30%, Cr 0. 32%，余量為Fe及不可避免雜質(zhì)；(2)連鑄鋼水通過鋼包底部的滑動水口注入中間罐，中間罐鋼水溫度為 1527°C 1535°C，過熱度為27°C 35°C，鑄坯拉速為0. 7m/min，出結(jié)晶器的鑄坯尺寸為 280mm X 380mm ；(3)加熱鑄坯經(jīng)過二冷段冷卻、彎曲、矯直、剪切后進入加熱爐，鑄坯進爐溫度為 670°C 760°C，加熱時間為1小時 1小時20分鐘，均熱時間為2小時 2小時25分鐘， 總時間彡3小時20分鐘，出爐溫度為1150°C 12500C ；(4)連軋出加熱爐后，鑄坯開軋溫度為1110°C 1240°C，軋制道次為12道次，終 軋溫度為900°C 940°C，軋制、切割后的鋼坯尺寸為154mmX 154mmX 9000mm。本實施例高碳鋼連軋方鋼的尺寸為154mmX 154mmX9000mm，總重量為103.455 噸，經(jīng)檢驗，產(chǎn)品的化學(xué)成分和力學(xué)性能，均符合標準要求，方鋼內(nèi)部組織和成分均勻。實施例2實施例2的具體步驟如下(1)煉鋼生產(chǎn)鋼種為高碳鋼種B鋼，采用100噸的轉(zhuǎn)爐煉鋼，出鋼量為97. 8噸， 出鋼碳的重量百分數(shù)控制在0. 47%，出鋼溫度為1650°C ；對煉鋼爐出來的鋼水在鋼包精煉 爐和VD精煉裝置中進行30分鐘的精煉，精煉結(jié)束時鋼水溫度為1582°C，鋼水成分的重量百分數(shù)含量為C 0. 49%, Si :1. 53%, Mn 1. 06%, P 0. 010%, S 0. 008%, Als 0. 032%, Cr ^ 0. 31%,Ni ^ 0. 01%, Cu ^ 0. 01%, V 0. 042%, B 0. 0023%，余量為 Fe 及不可避
免雜質(zhì)；(2)連鑄鋼水通過鋼包底部的滑動水口注入中間罐，中間罐鋼水溫度為 1525 °C 1538 °C，過熱度為25 V 38 °C，鑄坯拉速為0. 7m/min，出結(jié)晶器的鑄坯尺寸為 280mm X 380mm ；(3)加熱鑄坯經(jīng)過二冷段冷卻、彎曲、矯直、剪切后進入加熱爐，鑄坯進爐溫度為 660740°C，加熱時間為50分鐘 1小時15分鐘，均熱時間為2小時 2小時25分鐘， 總時間彡3小時15分鐘，出爐溫度為1150°C 12500C ；(4)連軋出加熱爐后，鑄坯開軋溫度為1150°C 1240°C，軋制道次為12道次，終 軋溫度為900°C 950°C，軋制、切割后的鋼坯尺寸為154mmX 154mmX 9000mm。本實施例高碳鋼連軋方鋼的尺寸為154mmX 154mmX 9000mm,總重量為95. 125噸， 經(jīng)檢驗，產(chǎn)品的化學(xué)成分和力學(xué)性能，均符合標準要求。實施例3實施例3的具體步驟如下(1)煉鋼生產(chǎn)鋼種為高碳鋼種C鋼，采用100噸的轉(zhuǎn)爐煉鋼，出鋼量為102. 8噸， 出鋼碳的重量百分數(shù)控制在0. 58%，出鋼溫度為1656°C ；對煉鋼爐出來的鋼水在鋼包精煉 爐和VD精煉裝置中進行30分鐘的精煉，精煉結(jié)束時鋼水溫度為1578°C，鋼水成分的重量百 分數(shù)含量為:C 0. 60%, Si :0. 33%, Mn :0· 56%, P :0· 012%, S :0· 007%, Als :0· 012%, Cr ^ 0.01%, Ni ^ 0.01%, Cu ^ 0. 01%，余量為Fe及不可避免雜質(zhì)；(2)連鑄鋼水通過鋼包底部的滑動水口注入中間罐，中間罐鋼水溫度為1527°C 1541°C，過熱度為27°C 41°C，鑄坯拉速為0. 7m/min,出結(jié)晶器的鑄坯尺寸為280mmX 380mm ；(3)加熱鑄坯經(jīng)過二冷段冷卻、彎曲、矯直、剪切后進入加熱爐，鑄坯進爐溫度為 660°C 740°C，加熱時間為50分鐘 1小時25分鐘，均熱時間為2小時05分鐘 2小時 40分鐘，總時間彡3小時30分鐘，出爐溫度為1150°C 1250°C ；(4)連軋出加熱爐后，鑄坯開軋溫度為1150°C 1230°C，軋制道次為12道次，終 軋溫度為900°C 950°C，軋制、切割后的鋼坯尺寸為154mmX 154mmX 9000mm。本實施例高碳鋼連軋方鋼的尺寸為154mmX 154mmX 9000mm,總重量為98. 256噸， 經(jīng)檢驗，產(chǎn)品的化學(xué)成分和力學(xué)性能，均符合標準要求，方鋼內(nèi)部組織和成分均勻。表1為各實施例鋼種多點取樣分析結(jié)果，表2為原鋼種質(zhì)量參數(shù)。表1各實施例鋼種取樣質(zhì)量參數(shù) 表2原鋼種質(zhì)量參數(shù) 從表1和表2可以看出，本發(fā)明各實施例鋼種質(zhì)量參數(shù)明顯優(yōu)于原鋼種質(zhì)量參數(shù)。
權(quán)利要求
一種減少高碳鋼內(nèi)部碳偏析的方法，包括如下生產(chǎn)工藝煉鋼→精煉→連鑄→加熱爐加熱→連軋，其特征在于加熱爐加熱時，加熱時間≤1.5小時，均熱時間為≥2.0小時，總時間為≤3.5小時，出爐溫度為1150℃～1250℃，開軋溫度為1100℃～1250℃，終軋溫度≥900℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少高碳鋼內(nèi)部碳偏析的方法，其特征在于所述的加熱時 間為1小時 1. 5小時，均熱時間為2. 0小時 3. 0小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少高碳鋼內(nèi)部碳偏析的方法，其特征在于所述的終軋溫 度 900 950 0C ο
全文摘要
本發(fā)明公開一種減少高碳鋼內(nèi)部碳偏析的方法。本發(fā)明采用的生產(chǎn)工藝為煉鋼→精煉→連鑄→加熱爐加熱→連軋，其特征在于加熱爐加熱時，加熱時間≤1.5小時，均熱時間為≥2.0小時，總時間為≤3.5小時，出爐溫度為1150℃～1250℃，開軋溫度為1100℃～1250℃，終軋溫度≥900℃。
文檔編號C21D8/00GK101921897SQ20091001202
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月12日
發(fā)明者葉印鵬, 張曉軍, 曹維華, 李驚鴻, 薛軍, 許剛, 郭春媛, 雷洪波 申請人:鞍鋼股份有限公司