一種減少含鈮鋼角部橫裂紋的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金行業(yè)連續(xù)鑄鋼領(lǐng)域，特別涉及一種減少含鈮鋼角部橫裂紋的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，板坯連鑄產(chǎn)線需要生產(chǎn)高品質(zhì)的鋼種，澆鑄鋼中的鈮含量逐步增多，這類鋼種容易產(chǎn)生角部橫裂紋。為了解決鑄坯角部橫裂紋問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外企業(yè)采取調(diào)整鋼水成分、優(yōu)化二冷段冷卻工藝等，但是效果不明顯。為了解決鑄坯角部橫裂紋問(wèn)題，近年來(lái)，部分板坯連鑄結(jié)晶器開始應(yīng)用倒角結(jié)晶器進(jìn)行生產(chǎn)，但是由于對(duì)金屬在結(jié)晶器內(nèi)凝固特性不清晰，設(shè)計(jì)的倒角結(jié)晶器結(jié)構(gòu)不合理及工藝參數(shù)匹配不佳，因此僅能解決鈮含量較低的含鈮鋼角部裂紋的問(wèn)題。對(duì)于鈮含量較高的含鈮鋼(如鈮含量大于或等于
0.035%)，角部橫裂紋仍難以消除，嚴(yán)重影響了含鈮鋼的品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠減少含鈮鋼角部橫裂紋的方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種減少含鈮鋼角部橫裂紋的方法，包括:采用窄面為雙錐度的倒角結(jié)晶器制造含鈮鋼；控制鋼水的N含量小于或等于50ppm，以及控制所述鋼水的Nb含量小于或等于0.12% ;控制所述結(jié)晶器的寬面水槽內(nèi)的水流速大于所述結(jié)晶器的窄面水槽內(nèi)的水流速；采用二冷區(qū)冷卻鑄坯，控制二冷區(qū)比水量為0.55?0.80L/t ;所述二冷區(qū)由10個(gè)分區(qū)構(gòu)成，分別為I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)、4區(qū)、5區(qū)、6區(qū)、7區(qū)、8區(qū)、9區(qū)和10區(qū)，其中I?8區(qū)為足輥、垂直段、彎曲段、矯直段區(qū)域冷卻水，9區(qū)、10區(qū)為水平段區(qū)域；控制2?4區(qū)冷卻水的總水量與6?8區(qū)冷卻水的總水量的比值為0.6?1.00控制所述結(jié)晶器的進(jìn)水溫度為28?32°C ;控制澆注鋼液時(shí)的過(guò)熱度為20?30°C，控制所述結(jié)晶器內(nèi)的保護(hù)渣熔點(diǎn)小于或等于1150°C ;控制所述結(jié)晶器內(nèi)的鋼水粘度小于或等于0.140pa.s，所述鋼水的粘度為1300°C下的粘度值。
[0005]進(jìn)一步地，所述結(jié)晶器的上口錐度控制在1.36?1.80%，所述結(jié)晶器的下口錐度控制在0.85?1.3% ο
[0006]進(jìn)一步地，所述結(jié)晶器的寬面水槽內(nèi)的水流速為7.5?9.5m/s，所述結(jié)晶器的窄面水槽內(nèi)的水流速為7.3?9.0m/so
[0007]進(jìn)一步地，還包括:控制所述結(jié)晶器內(nèi)的水溫波動(dòng)范圍為O?6°C。
[0008]進(jìn)一步地，還包括:控制所述結(jié)晶器的窄面倒角面內(nèi)分布的水量占窄面總水量的30%?50%。
[0009]進(jìn)一步地，還包括:控制鑄還的拉速小于或等于1.4m/min本發(fā)明提供的減少含銀鋼角部橫裂紋的方法，通過(guò)采用窄面為雙錐度的倒角結(jié)晶器，結(jié)合結(jié)晶器錐度及結(jié)晶器水流量等參數(shù)控制，能夠很好的解決Nb含量小于或等于0.12%鑄坯角部容易產(chǎn)生橫裂紋的問(wèn)題。本發(fā)明提供的減少含鈮鋼角部橫裂紋的方法，可改善鑄坯角部傳熱，減少了角部應(yīng)力，增強(qiáng)倒角面處坯殼的凝固均勻性，同時(shí)該方法對(duì)于Nb含量小于或等于0.12%的鋼種都適用，有效的控制了鑄坯角部缺陷發(fā)生。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的倒角結(jié)晶器窄面銅板的俯視圖；
[0011]圖2為圖1中倒角結(jié)晶器窄面銅板的K-K向剖面示意圖；
[0012]圖3為圖1中倒角結(jié)晶器窄面銅板的J-J向剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明提供的減少含鈮鋼角部橫裂紋的方法，采用窄面為雙錐度的倒角結(jié)晶器。如圖1所示，倒角結(jié)晶器窄面銅板包括工作面，同時(shí)參見圖2和圖3，工作面為呈凹陷的曲面，工作面包括第一部分11和第二部分12。其中，第一部分11為工作面上距離結(jié)晶器上口200mm?400mm的范圍內(nèi)的部分，第二部分12為工作面上距離結(jié)晶器上口 200mm?400mm的范圍外的部分。第一部分11包括第一曲面區(qū)域111、兩個(gè)第二曲面區(qū)域112、兩個(gè)過(guò)渡曲面區(qū)域113。
[0014]參見圖1，第一曲面區(qū)域111為二次拋物線區(qū)域。在本發(fā)明實(shí)施例中，第一曲面區(qū)域111的二次拋物線方程為y = ax2+b，所述X為結(jié)晶器長(zhǎng)度，a為5.5Xe<?3.5Xe Λ b為包含收縮率鑄坯尺寸。
[0015]參見圖1和圖3，兩個(gè)第二曲面區(qū)域112為上口冠高為Imm?3mm的曲面。其中，上口冠高具體為一條弧線上的兩個(gè)端點(diǎn)之間的連線與該弧線之間的最大距離。
[0016]參見圖1和圖2，兩個(gè)過(guò)渡曲面區(qū)域113為半徑為5mm?35mm的曲面，兩個(gè)過(guò)渡曲面區(qū)域113分別連接第一曲面區(qū)域111的相對(duì)兩側(cè)和兩個(gè)第二曲面區(qū)域112。
[0017]參見圖1?圖3，第二部分12與第一曲面區(qū)域111、兩個(gè)第二曲面區(qū)域112和兩個(gè)過(guò)渡曲面區(qū)域113連接，第二部分112為線性錐面。
[0018]倒角結(jié)晶器窄面銅板上還開設(shè)有用于冷卻工作面的冷卻水道20，冷卻水道20與第二曲面區(qū)域112上遠(yuǎn)離過(guò)渡曲面區(qū)域113的邊緣的距離為20mm?40mm，與過(guò)渡曲面區(qū)域113的距離為10mm?3Ctam0
[0019]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種減少含鈮鋼角部橫裂紋的方法，包括:
[0020]步驟10、采用窄面為雙錐度的倒角結(jié)晶器制造含鈮鋼。
[0021]具體的，結(jié)晶器上口錐度控制在1.36?1.80% (如1.36%、1.50%或1.80% )，結(jié)晶器下口錐度控制在0.85?1.3% (如0.85%、1.0 %或1.3% )，結(jié)晶器的上口錐度范圍距離結(jié)晶器的上口 200?400mm (如200mm、300mm或400mm)。采用上述三個(gè)參數(shù)范圍符合金屬在結(jié)晶器內(nèi)的凝固規(guī)律，有利于鑄坯表面質(zhì)量的控制。
[0022]步驟20、控制鋼水N含量小于或等于50ppm，Nb含量(重量含量)小于或等于
0.12%。鋼水N含量大于50ppm，Nb大于0.12%時(shí)，鑄還析出相較多，不利于鑄還表面裂紋控制。
[0023]步驟30、控制結(jié)晶器寬面水槽內(nèi)的水流速大于窄面水槽內(nèi)的水流速，其中，結(jié)晶器寬面水槽內(nèi)的水流速為7.5?9.5m/s (如7.5m/s、8.5m/s或9.5m/s)，結(jié)晶器窄面水槽內(nèi)的水流速為7.3?9.0m/s (如7.3m/s、8.lm/s或9.0m/s)。控制結(jié)晶器寬面水槽內(nèi)的水流速和結(jié)晶器窄面水槽內(nèi)的水流速，有利于結(jié)晶器內(nèi)鑄坯均勻冷卻。
[0024]步驟40、采用二冷區(qū)冷卻鑄坯，二冷區(qū)由10個(gè)分區(qū)構(gòu)成，分別為I區(qū)、2區(qū)、3
區(qū)......10 區(qū)，控制二冷區(qū)比水量為 0.55 ?0.80L/kg (如 0.55L/kg、0.65L/kg 或 0.80L/kg)；
控制2-4區(qū)冷卻水的總水量與6-8區(qū)冷卻水的總水量的比值為0.6?1.0(如0.6,0.8或1.0)，采用上述參數(shù)控制有利于控制鑄坯彎曲、矯直區(qū)溫度，有利于避開鋼種脆性區(qū)。
[0025]步驟50、控制結(jié)晶器的進(jìn)水溫度為28?32°C (如28°0、30°0或32°0 );控制結(jié)晶器的過(guò)熱度為窄過(guò)熱度范圍，具體的，控制澆注鋼液時(shí)的過(guò)熱度為20?30°C (如20°C、25°C或30°C )。控制結(jié)晶器內(nèi)的保護(hù)渣熔點(diǎn)小于或等于1150°C ;控制結(jié)晶器內(nèi)的鋼水粘度小于或等于0.140pa.s (鋼水的粘度為1300°C下的粘度值)。結(jié)晶器的進(jìn)水溫度為28?32°C，控制結(jié)晶器的過(guò)熱度為窄過(guò)熱度范圍，有利于控制鑄坯中心偏析及表面裂紋的發(fā)生。
[0026]步驟60、控制結(jié)晶器內(nèi)的水溫