一種生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝，包括在線烘烤、開澆過程以及澆鑄寬斷面9Ni鋼等步驟，本發(fā)明還公開了一種用于生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝的五孔浸入式水口，包括配合位、本體、渣線和出鋼口，本體上端設(shè)配合位，其中部外壁設(shè)渣線，其下端兩側(cè)分別對稱設(shè)置出鋼口，對稱的兩個出鋼口上方分別設(shè)有一個側(cè)吐出孔，側(cè)吐出孔以一定角度向下傾斜，傾斜角為0-30°，浸入式水口的底部于垂直方向上設(shè)置下吐出孔；本發(fā)明通過調(diào)整浸入式水口結(jié)構(gòu)，活躍結(jié)晶器上部流場，改善保護渣化渣情況，提高保護渣潤滑保溫效果，減少窄面“結(jié)冷鋼”以及“卷渣”現(xiàn)象的發(fā)生，提高鑄坯潔凈度，進而提高軋后鋼板探傷合格率。
【專利說明】一種生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種連鑄工藝，具體地說是一種生產(chǎn)寬斷面9Ni 鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 9Ni鋼主要用于制造LNG儲罐和LNG運輸船舶的罐內(nèi)膽結(jié)構(gòu)材料，是國際公認的高 技術(shù)含量、高生產(chǎn)難度、高利潤的鋼種，原生產(chǎn)工藝使用浸入式水口結(jié)構(gòu)為雙側(cè)孔，由于9Ni 鋼鋼液黏度大，利用寬斷面連鑄機生產(chǎn)時，經(jīng)常會遇到結(jié)晶器窄面的流動不活躍，發(fā)生"結(jié) 冷鋼"現(xiàn)象；鋼液在結(jié)晶器內(nèi)流動性差，鋼液中夾雜物不易上浮去除，易被初生坯殼捕獲，形 成靠近鑄坯窄面的內(nèi)部缺陷，造成寬斷面9Ni鋼鑄坯軋后鋼板探傷合格率的問題。
[0003]結(jié)晶器內(nèi)鋼液的流場不僅對結(jié)晶器內(nèi)鋼渣界面行為產(chǎn)生重要影響，而且對其內(nèi)的 凝固傳熱影響很大，結(jié)晶器內(nèi)的鋼液流動狀態(tài)的好壞直接影響著鑄坯內(nèi)部質(zhì)量和表面質(zhì) 量；世界范圍內(nèi)，利用寬板坯連鑄機生產(chǎn)3m以上9Ni鋼連鑄坯的企業(yè)僅南鋼一家， 申請人:檢 索發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外文獻中并未有提及寬斷面9Ni鋼連鑄坯生產(chǎn)及適用的連鑄浸入式水口。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種生產(chǎn)寬斷面9Ni 鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝，本發(fā)明針對在澆鑄寬斷面9Ni鋼時結(jié)晶器窄面易"結(jié)冷鋼"及鑄 坯軋后鋼板探傷合格率低等技術(shù)問題，通過調(diào)整浸入式水口結(jié)構(gòu)，活躍結(jié)晶器上部流場，改 善保護渣化渣情況，提高保護渣潤滑保溫效果，減少窄面"結(jié)冷鋼"以及"卷渣"現(xiàn)象的發(fā)生， 提_鑄述潔凈度，進而提_乳后鋼板探傷合格率。
[0005] 為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工 藝，包括如下具體步驟： (1) 在線烘烤：采用五孔浸入式水口，鑄機開始澆注前，對五孔浸入式水口進行 嚴格的在線烘烤，烘烤時間> 90min，利用接觸式測溫儀檢測水口溫度，當水口溫度為 1100-125(TC，則符合開澆條件；五孔浸入式水口包括配合位、本體、渣線和出鋼口，本體上 端設(shè)配合位，其中部外壁設(shè)渣線，其下端兩側(cè)分別對稱設(shè)置出鋼口，對稱的兩個出鋼口上方 分別設(shè)有一個側(cè)吐出孔，側(cè)吐出孔以一定角度向下傾斜，傾斜角為0-30°，浸入式水口的底 部于垂直方向上設(shè)置下吐出孔； (2) 開澆過程：由于五孔水口底部有一個垂直的下吐出孔，開澆時鋼液會直接沖擊引錠 頭，故開澆準備時，按常規(guī)方法布置鐵屑及彈簧等冷料的同時，在結(jié)晶器中心位置的彈簧上 方放置一塊鋼板，并確保鋼板水平放置，調(diào)整水口時，水口底部靠近鋼板，防止底部沖擊噴 濺。
[0006] (3)澆鑄寬斷面9Ni鋼：穩(wěn)定澆鋼過程確保結(jié)晶器銅板熱電偶曲線趨勢平穩(wěn)，避免 發(fā)生粘鋼報警現(xiàn)象，澆鋼過程中，保持液面波動控制在±3_以內(nèi)，結(jié)晶器窄面附近液渣層 設(shè)為8-12mm，結(jié)冷鋼的位置相對兩孔水口，向水口方向移動，在寬度方向1/5-2/5的位置。
[0007]本發(fā)明中，將雙側(cè)孔浸入式水口優(yōu)化為五孔浸入式水口，即在水口兩側(cè)各增加一 個一定向下傾角角度的側(cè)吐出孔，在水口底部增加了垂直方向的下吐出孔，同時對水口內(nèi) 腔和外形進行了調(diào)整，鋼液流股從五孔水口一側(cè)的兩個吐出孔流出后，兩道流股相互作用， 可活躍結(jié)晶器內(nèi)上部流場；五孔水口的底部吐出口流出的垂直流股，抑制結(jié)晶流場左右兩 側(cè)鋼液偏向另一側(cè)流動，即流股偏流現(xiàn)象，使水口兩側(cè)液面流速均勻。
[0008]同時通過調(diào)整連鑄浸入式水口結(jié)構(gòu)參數(shù)，改善9Ni鋼液在寬斷面結(jié)晶器內(nèi)的流動 行為，一方面活躍寬斷面結(jié)晶器中的上部流場，促進保護渣熔化，改善保護渣熔化結(jié)晶后的 傳熱潤滑行為，減少結(jié)晶器窄面附近鋼液面"結(jié)冷鋼"現(xiàn)象發(fā)生；另一方面合理改善結(jié)晶器 流場，抑制卷渣行為發(fā)生，促進結(jié)晶器中流動鋼液中的夾雜物上浮去除，減少因內(nèi)部夾雜缺 陷導(dǎo)致的軋后9Ni鋼板探傷檢測不合格量，減少9Ni鋼板非計劃損失。
[0009]本發(fā)明進一步限定的技術(shù)方案是： 步驟（1)的烘烤時間為lOOmin，水口溫度為1200°C;步驟（2)的鋼板規(guī)格為 200mmX150mmX20mm;步驟（3)的結(jié)晶器窄面附近液渣層設(shè)為10mm，結(jié)冷鋼的位置相對兩 孔水口，向水口方向移動，在寬度方向1/4的位置。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明中，將雙側(cè)孔浸入式水口優(yōu)化為五孔浸入式水口，即在水口兩側(cè)各增加一個一 定向下傾角角度的吐出孔，在水口底部增加了垂直方向的吐出孔；同時對水口內(nèi)腔和外形 進行了調(diào)整，鋼液流股從五孔水口一側(cè)的兩個吐出孔流出后，兩道流股相互作用，可活躍結(jié) 晶器內(nèi)上部流場，五孔水口的底部吐出口流出的垂直流股，抑制結(jié)晶流場左右兩側(cè)鋼液偏 向另一側(cè)流動，即流股偏流現(xiàn)象，使水口兩側(cè)液面流速均勻。
[0011] 同時，本發(fā)明針對在澆鑄2500mm-3250mm寬斷面9Ni鋼時結(jié)晶器窄面易"結(jié)冷鋼" 及鑄坯軋后鋼板探傷合格率低等技術(shù)問題，通過調(diào)整浸入式水口結(jié)構(gòu)，活躍結(jié)晶器上部流 場，改善保護渣化渣情況，提高保護渣潤滑保溫效果，減少窄面"結(jié)冷鋼"發(fā)生；同時穩(wěn)定了 結(jié)晶器流場流動，抑制偏流現(xiàn)象發(fā)生，減少"卷渣"現(xiàn)象發(fā)生，提高鑄坯潔凈度，進而提高軋 后鋼板探傷合格率，減少軋鋼非計劃量，提高合同兌現(xiàn)率；經(jīng)探傷，合格率為97. 85%，同比 2012年平均水平，探傷合格率提高6. 6個百分點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為實施例1的浸入式水口的剖視圖； 圖2為實施例2的浸入式水口的剖視圖； 其中，1-配合位，2-本體，3-渣線，4-側(cè)吐出孔，5-出鋼口，6-下吐出孔。

【具體實施方式】
[0013] 實施例1 本實施例提供一種生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝，其采用的五孔浸入式水口 為外裝型，結(jié)構(gòu)如圖1所示，具體步驟如下： (1)在線烘烤：采用五孔浸入式水口，鑄機開始澆注前，對五孔浸入式水口進行嚴格的 在線烘烤，烘烤時間為90min，利用接觸式測溫儀檢測水口溫度，當水口溫度為1KKTC，則 符合開澆條件；五孔浸入式水口包括配合位1、本體2、渣線3和出鋼口 5,本體2上端設(shè)配 合位1，其中部外壁設(shè)渣線3,其下端兩側(cè)分別對稱設(shè)置出鋼口 5,對稱的兩個出鋼口 5上方 分別設(shè)有一個側(cè)吐出孔4,側(cè)吐出孔4以一定角度向下傾斜，傾斜角為5°，浸入式水口的底 部于垂直方向上設(shè)置下吐出孔6 ; (2)開澆過程：由于五孔水口底部有一個垂直的下吐出孔，開澆時鋼液會直接沖擊引錠 頭，故開澆準備時，按常規(guī)方法布置鐵屑及彈簧等冷料的同時，在結(jié)晶器中心位置的彈簧上 方放置一塊200mmX150mmX20mm規(guī)格的鋼板，并確保鋼板水平放置，調(diào)整水口時，水口底 部靠近鋼板，防止底部沖擊噴濺。
[0014] (3)澆鑄寬斷面9Ni鋼：穩(wěn)定澆鋼過程確保結(jié)晶器銅板熱電偶曲線趨勢平穩(wěn)，避免 發(fā)生粘鋼報警現(xiàn)象，澆鋼過程中，保持液面波動控制在±3_以內(nèi)，結(jié)晶器窄面附近液渣層 設(shè)為8_，結(jié)冷鋼的位置相對兩孔水口，向水口方向移動，在寬度方向1/5的位置。
[0015] 實施例2 本實施例提供一種生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝，其采用的五孔浸入式水口 為內(nèi)嵌型，結(jié)構(gòu)如圖2所示，具體步驟如下： (1) 在線烘烤：采用五孔浸入式水口，鑄機開始澆注前，對五孔浸入式水口進行嚴格的 在線烘烤，烘烤時間為l〇〇min，利用接觸式測溫儀檢測水口溫度，當水口溫度為1150°C，則 符合開澆條件；五孔浸入式水口包括配合位1、本體2、渣線3和出鋼口 5,本體2上端設(shè)配 合位1，其中部外壁設(shè)渣線3,其下端兩側(cè)分別對稱設(shè)置出鋼口 5,對稱的兩個出鋼口 5上方 分別設(shè)有一個側(cè)吐出孔4,側(cè)吐出孔4以一定角度向下傾斜，傾斜角為10°，浸入式水口的 底部于垂直方向上設(shè)置下吐出孔6 ; (2) 開澆過程：由于五孔水口底部有一個垂直的下吐出孔，開澆時鋼液會直接沖擊引錠 頭，故開澆準備時，按常規(guī)方法布置鐵屑及彈簧等冷料的同時，在結(jié)晶器中心位置的彈簧上 方放置一塊200mmX150mmX20mm規(guī)格的鋼板，并確保鋼板水平放置，調(diào)整水口時，水口底 部靠近鋼板，防止底部沖擊噴濺。
[0016] (3)澆鑄寬斷面9Ni鋼：穩(wěn)定澆鋼過程確保結(jié)晶器銅板熱電偶曲線趨勢平穩(wěn)，避免 發(fā)生粘鋼報警現(xiàn)象，澆鋼過程中，保持液面波動控制在±3_以內(nèi)，結(jié)晶器窄面附近液渣層 設(shè)為10mm，結(jié)冷鋼的位置相對兩孔水口，向水口方向移動，在寬度方向1/4的位置。
[0017] 實施例3 本實施例提供一種生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝，其采用的五孔浸入式水口 為外裝型，結(jié)構(gòu)如圖1所示，具體步驟如下： (1) 在線烘烤：采用五孔浸入式水口，鑄機開始澆注前，對五孔浸入式水口進行嚴格的 在線烘烤，烘烤時間為120min，利用接觸式測溫儀檢測水口溫度，當水口溫度為1200°C，則 符合開澆條件；五孔浸入式水口包括配合位1、本體2、渣線3和出鋼口 5,本體2上端設(shè)配 合位1，其中部外壁設(shè)渣線3,其下端兩側(cè)分別對稱設(shè)置出鋼口 5,對稱的兩個出鋼口 5上方 分別設(shè)有一個側(cè)吐出孔4,側(cè)吐出孔4以一定角度向下傾斜，傾斜角為15°，浸入式水口的 底部于垂直方向上設(shè)置下吐出孔6 ; (2) 開澆過程：由于五孔水口底部有一個垂直的下吐出孔，開澆時鋼液會直接沖擊引錠 頭，故開澆準備時，按常規(guī)方法布置鐵屑及彈簧等冷料的同時，在結(jié)晶器中心位置的彈簧上 方放置一塊200mmX150mmX20mm規(guī)格的鋼板，并確保鋼板水平放置，調(diào)整水口時，水口底 部靠近鋼板，防止底部沖擊噴濺。
[0018] (3)澆鑄寬斷面9Ni鋼：穩(wěn)定澆鋼過程確保結(jié)晶器銅板熱電偶曲線趨勢平穩(wěn)，避免 發(fā)生粘鋼報警現(xiàn)象，澆鋼過程中，保持液面波動控制在±3_以內(nèi)，結(jié)晶器窄面附近液渣層 設(shè)為12mm，結(jié)冷鋼的位置相對兩孔水口，向水口方向移動，在寬度方向2/5的位置。
[0019]最后將實施例1-3使用五孔浸入式水口生產(chǎn)的寬斷面9Ni系列鑄坯進行軋后探 傷，探傷結(jié)果見表1。
[0020] 表1實施例1-3的探傷結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下具體步驟： (1) 在線烘烤：采用五孔浸入式水口，鑄機開始澆注前，對五孔浸入式水口進行 嚴格的在線烘烤，烘烤時間> 90min，利用接觸式測溫儀檢測水口溫度，當水口溫度為 1100-1250°C，則符合開澆條件；所述五孔浸入式水口包括配合位（1 )、本體（2)、渣線（3)和 出鋼口（5)，所述本體（2)上端設(shè)配合位（1)，其中部外壁設(shè)渣線（3)，其下端兩側(cè)分別對稱 設(shè)置出鋼口（5)，所述對稱的兩個出鋼口（5)上方分別設(shè)有一個側(cè)吐出孔（4)，所述側(cè)吐出 孔（4)以一定角度向下傾斜，所述傾斜角為0-30°，所述浸入式水口的底部于垂直方向上 設(shè)置下吐出孔（6); (2) 開澆過程：由于五孔水口底部有一個垂直的下吐出孔，開澆時鋼液會直接沖擊引錠 頭，故開澆準備時，按常規(guī)方法布置鐵屑及彈簧等冷料的同時，在結(jié)晶器中心位置的彈簧上 方放置一塊鋼板，并確保鋼板水平放置，調(diào)整水口時，水口底部靠近鋼板，防止底部沖擊噴 濺； (3) 澆鑄寬斷面9Ni鋼：穩(wěn)定澆鋼過程確保結(jié)晶器銅板熱電偶曲線趨勢平穩(wěn)，避免發(fā)生 粘鋼報警現(xiàn)象，澆鋼過程中，保持液面波動控制在±3_以內(nèi)，結(jié)晶器窄面附近液渣層設(shè)為 8-12mm，結(jié)冷鋼的位置相對兩孔水口，向水口方向移動，在寬度方向1/5-2/5的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步 驟（1)的烘烤時間為l〇〇min，水口溫度為1200°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步 驟（2)的鋼板規(guī)格為200_X150_X20mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)寬斷面9Ni鋼鑄坯的連鑄生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步 驟（3)的結(jié)晶器窄面附近液渣層設(shè)為10mm，結(jié)冷鋼的位置相對兩孔水口，向水口方向移動， 在寬度方向1/4的位置。
【文檔編號】B22D11/16GK104399928SQ201410682851
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】馮巍, 吳偉勤, 錢志友, 張進, 陳飛, 劉通, 章宇寬, 鄧俊棕, 魏祖康 申請人:南京鋼鐵股份有限公司