專利名稱：一種連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法，更具體地講，涉及一種通過連續(xù)鑄鋼工藝來生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法。
背景技術(shù)：
目前，我國通常采用模鑄工藝生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼，這極大的增加了其生產(chǎn)成本。因此，亟需一種連續(xù)化、大批量生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法。此外，對(duì)于鉻含量很高的大方坯不銹鋼而言，其生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生等軸晶率低、中心疏松、中心縮孔、內(nèi)部裂紋等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠通過連續(xù)鑄造工藝來生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法。所述方法包括步驟:電弧爐冶煉鋼水、真空脫氣爐精煉鋼水、鋼包精煉爐精煉鋼水，以將鋼水成分按質(zhì)量百分比計(jì)控制為:c:0.08 0.34%、Mn ( 1.00%、Si ( 1.00%,P ( 0.040%、S彡0.030%、Cr:11.50 14.00%、Ni ( 0.60%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);連續(xù)鑄造，采用結(jié)晶器保護(hù)渣覆蓋結(jié)晶器中鋼水的表面上，對(duì)結(jié)晶器中的鋼水進(jìn)行頻率為2 4Hz的電磁攪拌和頻率為115 125Vc的振動(dòng)，控制結(jié)晶器冷卻水流量為1800 2000L / min，控制拉速與鋼水過熱溫度的關(guān)系為:在鋼水過熱溫度為15°C以下時(shí)拉速為0.85 0.90m/min,在鋼水過熱溫度為16 25°C時(shí)拉速為0.80 0.85m/min，在鋼水過熱溫度為26 35°C時(shí)拉速為0.75 0.80m/min,在鋼水過熱溫度為36 40°C時(shí)拉速為0.73 0.77m/min,在鋼水過熱溫度為41 °C以上時(shí)拉速 為0.68 0.72m/min，二次冷卻采用三段冷卻方式，并且控制二次冷卻的比水量為0.28 0.32L/kg，二次冷卻的水量分配比控制為38 42:28 32:28 32 ;拉坯矯直,將前兩個(gè)拉矯機(jī)的壓力控制為58 62Bar，將后續(xù)拉矯機(jī)的壓力控制為48 52Bar,制得大方還馬氏體不銹鋼。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括:提供了一種能夠連續(xù)化、大批量生產(chǎn)大方坯(例如，尺寸規(guī)格在尺寸為180mmX 180mm 220mmX 220mm之間)馬氏體不銹鋼的方法；解決了連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼過程中易產(chǎn)生等軸晶率低、中心疏松、中心縮孔、內(nèi)部裂紋等問題，并且得到的大方坯馬氏體不銹鋼的等軸晶率不小于20%、鑄坯中心疏松不大于2.0級(jí)、中心縮孔不大于1.5級(jí)。
具體實(shí)施例方式在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法。發(fā)明人在對(duì)大方坯馬氏體不銹鋼的成分進(jìn)行合理控制的情況下，通過結(jié)合結(jié)晶器電磁攪拌、振動(dòng)和冷卻情況、鋼水過熱溫度與拉速的關(guān)系以及拉坯矯直等核心內(nèi)容的控制，解決了連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼過程中易產(chǎn)生等軸晶率低、中心疏松、中心縮孔、內(nèi)部裂紋等技術(shù)難點(diǎn)，從而通過連續(xù)鑄造生產(chǎn)出了質(zhì)量合格的大方坯馬氏體不銹鋼。根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法包括步驟:電弧爐冶煉鋼水、真空脫氣爐精煉鋼水、鋼包精煉爐精煉鋼水，以將鋼水成分按質(zhì)量百分比計(jì)控制為:c:0.08 0.34%、Mn ( 1.00%、Si ( 1.00%、P 彡 0.040%、S 彡 0.030%、Cr: 11.50 14.00%、Ni ( 0.60%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；連續(xù)鑄造，采用結(jié)晶器保護(hù)渣覆蓋結(jié)晶器中鋼水的表面上，對(duì)結(jié)晶器中的鋼水進(jìn)行頻率為2 4Hz的電磁攪拌和頻率為115 125Vc的振動(dòng)，控制結(jié)晶器冷卻水流量為1800 2000L / min，控制拉速與鋼水過熱溫度的關(guān)系為:在鋼水過熱溫度為15°C以下時(shí)拉速為0.85 0.90m/min，在鋼水過熱溫度為16 25°C時(shí)拉速為0.80 0.85m/min，在鋼水過熱溫度為26 35°C時(shí)拉速為0.75 0.80m/min，在鋼水過熱溫度為36 40°C時(shí)拉速為0.73 0.77m/min，在鋼水過熱溫度為41 °C以上時(shí)拉速為0.68 0.72m/min, 二次冷卻采用三段冷卻方式，并且控制二次冷卻的比水量為0.28 0.32L/kg，二次冷卻的水量分配比控制為38 42:28 32:28 32 ;拉坯矯直，將前兩個(gè)拉矯機(jī)的壓力控制為58 62Bar,將后續(xù)拉矯機(jī)的壓力控制為48 52Bar,制得大方還馬氏體不銹鋼。此外，本發(fā)明的方法還可包括采用加罩堆冷的方式來緩慢冷卻經(jīng)拉坯矯直后的連鑄坯，冷卻時(shí)間優(yōu)選為不少于3h。在本發(fā)明的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述精煉鋼水的步驟將鋼水成分按質(zhì)量百分比計(jì)可優(yōu)選控制為:c:0.08 0.15%、Mn:0.78 0.98%、S1:0.60 0.98%、P 彡 0.040%、S 彡 0.030%、Cr:1L 50 13.50%、Ni:0.40 0.58%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；或優(yōu)選控制為:c:0.16 0.25%,Mn:0.70 0.95%、Si:0.60 0.95%,P ( 0.040%、S彡0.030%、Cr:12.00 13.90%、N1:0.35 0.55%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；或優(yōu)選控制為:C:0.26 0.33%、Mn:0.70 0.95%、Si:0.60 0.95%、P ( 0.040%、S ( 0.030%、Cr:12.00 13.90%、N1:0.35 0.55%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。通過鋼液成分的嚴(yán)格控制，能夠獲得質(zhì)量更加優(yōu)異的大方坯馬氏體不銹鋼，并避免中心疏松、中心縮孔、內(nèi)部裂紋等缺陷的產(chǎn)生。對(duì)于本發(fā)明的方法而言，其可以得到尺寸為180_X180mm 220_X220_的大方坯馬氏體不銹鋼。在本發(fā)明的另一個(gè)不例性實(shí)施例中，對(duì)于尺寸規(guī)格為200mmX200mm大方還馬氏體不銹鋼，可以采用40t電弧爐(EBT)—真空脫氣爐(VOD)—鋼包精煉爐(LF)—合金鋼連鑄機(jī)(200mmX200mm)—軋制(彡Φ85πιπι)的連續(xù)鑄造方法實(shí)現(xiàn)。示例 I
經(jīng)電弧爐冶煉鋼水、真空脫氣爐精煉鋼水、鋼包精煉爐精煉鋼水，得到鋼水的成分按質(zhì)量百分比計(jì)為:C:0.09%、Mn:0.78%、S1:0.70%、P:0.035%、S:0.026%、Cr:1L 60%、Ni:0.45%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。對(duì)上述成分的鋼水進(jìn)行連續(xù)鑄造。具體來講，采用結(jié)晶器保護(hù)渣覆蓋結(jié)晶器中鋼水的表面上，結(jié)晶器保護(hù)渣的用量為0.5kg/t。將結(jié)晶器的電磁攪拌頻率控制為4Hz，并將振動(dòng)頻率控制為116Vc，同時(shí)，控制結(jié)晶器冷卻水流量為1850L / min。在拉坯時(shí)，根據(jù)進(jìn)入結(jié)晶器的鋼水的過熱溫度來控制拉速，具體為:在鋼水過熱溫度為15°C以下時(shí)拉速為0.85m/min，在鋼水過熱溫度為16 25°C時(shí)拉速為0.82m/min，在鋼水過熱溫度為26 35°C時(shí)拉速為0.76m/min，在鋼水過熱溫度為36 40°C時(shí)拉速為0.74m/min，在鋼水過熱溫度為41 °C以上時(shí)拉速為0.69m/min。二次冷卻采用三段冷卻方式，并且控制二次冷卻的比水量為0.29L/kg，二次冷卻的水量分配比控制為40:30:30。拉坯矯直，將前兩個(gè)拉矯機(jī)的壓力控制為60Bar，將后續(xù)拉矯機(jī)的壓力控制為5IBar0然后，采用加罩堆冷的方式來緩慢冷卻經(jīng)拉坯矯直后的連鑄坯，冷卻時(shí)間為3h，從而制得大方坯馬氏體不銹鋼。經(jīng)檢測，本示例的大方坯馬氏體不銹鋼的等軸晶率> 20%,中心疏松為2.0級(jí)，中心縮孔為1.0級(jí)，無內(nèi)部裂紋。示例2經(jīng)電弧爐冶煉鋼水、真空脫氣爐精煉鋼水、鋼包精煉爐精煉鋼水，得到鋼水的成分按質(zhì)量百分比計(jì)為:c:0.20%、Mn:0.95%、S1:0.92%、P:0.030%、S:0.020%、Cr:13.80%、Ni:0.55%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。對(duì)上述成分的鋼水進(jìn)行連續(xù)鑄造。具體來講，采用結(jié)晶器保護(hù)渣覆蓋結(jié)晶器中鋼水的表面上，結(jié)晶器保護(hù)渣的用量為0.6kg/t。將結(jié)晶器的電磁攪拌頻率控制為3Hz，并將振動(dòng)頻率控制為120Vc，同時(shí)，控制結(jié)晶器冷卻水流量為1900L / min。在拉坯時(shí)，根據(jù)進(jìn)入結(jié)晶器的鋼水的過熱溫度來控制拉速，具體為:在鋼水過熱溫度為15°C以下時(shí)拉速為0.87m/min，在鋼水過熱溫度為16 25°C時(shí)拉速為0.83m/min，在鋼水過熱溫度為26 35°C時(shí)拉速為0.77m/min，在鋼水過熱溫度為36 40°C時(shí)拉速為0.75m/min，在鋼水過熱溫度為41 °C以上時(shí)拉速為0.70m/min。二次冷卻采用三段冷卻方式，并且控制二次冷卻的比水量為0.30L/kg，二次冷卻的水量分配比控制為40:30:30。拉坯矯直，將前兩個(gè)拉矯機(jī)的壓力控制為60Bar，將后續(xù)拉矯機(jī)的壓力控制為50Bar。然后，采用加罩堆冷的方式來緩慢冷卻經(jīng)拉坯矯直后的連鑄坯，冷卻時(shí)間為4h，從而制得大方坯馬氏體不銹鋼。經(jīng)檢測，本示例的大方坯馬氏體不銹鋼的等軸晶率> 20%,中心疏松為2.0級(jí)，中心縮孔為1.5級(jí)，無內(nèi)部裂紋。示例 3經(jīng)電弧爐冶煉鋼水、真空脫氣爐精煉鋼水、鋼包精煉爐精煉鋼水，得到鋼水的成分按質(zhì)量百分比計(jì)為:c:0.33%、Mn:0.98%、S1:0.50%、P:0.020%、S:0.015%、Cr:13.20%、Ni:
0.60%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。對(duì)上述成分的鋼水進(jìn)行連續(xù)鑄造。具體來講，采用結(jié)晶器保護(hù)渣覆蓋結(jié)晶器中鋼水的表面上，結(jié)晶器保護(hù)渣的用量為0.78kg/t。將結(jié)晶器的電磁攪拌頻率控制為4Hz，并將振動(dòng)頻率控制為125Vc，同時(shí)，控制結(jié)晶器冷卻水流量為2000L / min。在拉坯時(shí)，根據(jù)進(jìn)入結(jié)晶器的鋼水的過熱溫度來控制拉速，具體為:在鋼水過熱溫度為15°C以下時(shí)拉速為0.90m/min，在鋼水過熱溫度為16 25°C時(shí)拉速為0.85m/min，在鋼水過熱溫度為26 35°C時(shí)拉速為0.80m/min，在鋼水過熱溫度為36 40°C時(shí)拉速為0.77m/min，在鋼水過熱溫度為41 °C以上時(shí)拉速為0.72m/min。二次冷卻采用三段冷卻方式，并且控制二次冷卻的比水量為0.32L/kg，二次冷卻的水量分配比控制為38:30:30。拉坯矯直，將前兩個(gè)拉矯機(jī)的壓力控制為62Bar，將后續(xù)拉矯機(jī)的壓力控制為48Bar。然后，采用加罩堆冷的方式來緩慢冷卻經(jīng)拉坯矯直后的連鑄坯，冷卻時(shí)間為3h，從而制得大方坯馬氏體不銹鋼。經(jīng)檢測，本示例的大方坯馬氏體不銹鋼的等軸晶率> 20%,中心疏松為2.0級(jí)，中心縮孔為1.5級(jí)，無內(nèi)部裂紋。綜上所述，本發(fā)明提供了一種通過連續(xù)鑄造工藝來生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法，并且解決了連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼過程中易產(chǎn)生等軸晶率低、中心疏松、中心縮孔、內(nèi)部裂紋等問題，從而得到質(zhì)量合格的大方坯馬氏體不銹鋼。盡管上面已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法，其特征在于，所述方法包括步驟: 電弧爐冶煉鋼水、真空脫氣爐精煉鋼水、鋼包精煉爐精煉鋼水，以將鋼水成分按質(zhì)量百分比計(jì)控制為:C:0.08 0.34%、Mn ( 1.00%、Si ( 1.00%、P 彡 0.040%、S 彡 0.030%、Cr:11.50 14.00%、Ni ( 0.60%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)； 連續(xù)鑄造，采用結(jié)晶器保護(hù)渣覆蓋結(jié)晶器中鋼水的表面上，對(duì)結(jié)晶器中的鋼水進(jìn)行頻率為2 4Hz的電磁攪拌和頻率為115 125Vc的振動(dòng)，控制結(jié)晶器冷卻水流量為1800 2000L / min，控制拉速與鋼水過熱溫度的關(guān)系為:在鋼水過熱溫度為15°C以下時(shí)拉速為0.85 0.90m/min，在鋼水過熱溫度為16 25°C時(shí)拉速為0.80 0.85m/min，在鋼水過熱溫度為26 35°C時(shí)拉速為0.75 0.80m/min，在鋼水過熱溫度為36 40°C時(shí)拉速為0.73 0.77m/min，在鋼水過熱溫度為41°C以上時(shí)拉速為0.68 0.72m/min，二次冷卻采用三段冷卻方式，并且控制二次冷卻的比水量為0.28 0.32L/kg，二次冷卻的水量分配比控制為38 42:28 32:28 32 ; 拉坯矯直，將前兩個(gè)拉矯機(jī)的壓力控制為58 62Bar，將后續(xù)拉矯機(jī)的壓力控制為48 52Bar，制得大方坯馬氏體不銹鋼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法，其特征在于，所述方法還包括采用加罩堆冷的方式來緩慢冷卻經(jīng)拉坯矯直后的連鑄坯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法，其特征在于，所述精煉鋼水的步驟將鋼水成分按質(zhì)量百分比計(jì)控制為:c:0.08 0.15%、Mn:0.78 0.98%,Si:0.60 0.98%,P ( 0.040%,S ( 0.030%,Cr:11.50 13.50%,Ni:0.40 0.58%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法，其特征在于，所述精煉鋼水的步驟將鋼水成分按質(zhì)量百分比計(jì)控制為:C:0.16 0.25%、Mn:0.70 0.95%,Si:0.60 0.95%,P ( 0.040%,S ( 0.030%,Cr:12.00 13.90%,Ni:0.35 0.55%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法，其特征在于，所述精煉鋼水的步驟將鋼水成分按質(zhì)量百分比計(jì)控制為:c:0.26 0.33%、Mn:0.70 0.95%,Si:0.60 0.95%,P ( 0.040%,S ( 0.030%,Cr:12.00 13.90%,Ni:0.35 0.55%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法，其特征在于，所述方法得到的大方坯馬氏體不銹鋼的尺寸為180mmX 180mm 220mmX220mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法，其特征在于，所述大方坯馬氏體不銹鋼 的等軸晶率不小于20%、鑄坯中心疏松不大于2.0級(jí)、中心縮孔不大于1.5級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種連續(xù)鑄造生產(chǎn)大方坯馬氏體不銹鋼的方法。所述方法包括冶煉目標(biāo)成分的鋼水；連續(xù)鑄造，對(duì)結(jié)晶器中的鋼水進(jìn)行頻率分別為2～4Hz和115～125Vc的電磁攪拌和振動(dòng)，控制結(jié)晶器冷卻水流量為1800～2000L／min，控制拉速與鋼水過熱溫度的關(guān)系，控制二次冷卻的比水量為0.28～0.32L/kg，二次冷卻的水量分配比控制為38～42:28～32:28～32；拉坯矯直，將前兩個(gè)拉矯機(jī)的壓力控制為58～62Bar，將后續(xù)拉矯機(jī)的壓力控制為48～52Bar。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括能夠連續(xù)化、大批量生產(chǎn)大方坯(例如，尺寸規(guī)格在尺寸為180mm×180mm～220mm×220mm之間)馬氏體不銹鋼；得到的大方坯馬氏體不銹鋼的等軸晶率不小于20%、鑄坯中心疏松不大于2.0級(jí)、中心縮孔不大于1.5級(jí)。
文檔編號(hào)B22D11/16GK103192045SQ20131015366
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者楊杰, 楊永均, 王永新, 何盛 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)江油長城特殊鋼有限公司