一种含钒含氮微合金化包晶钢的方坯连铸生产方法

摘要

本发明是一种含钒含氮微合金化包晶钢的方坯连铸生产方法，该含钒含氮微合金化包晶钢成份按百分比计分别为：C：0.12～0.18%，Si：0.2～0.4%，Mn：1.2～1.5%，V：0.05～0.10%，N：0.0060‑0.0120%，Fe：余量；采用150mm×150mm断面的弧形方坯连铸机生产，中间包过热度在10～30℃之间，连铸机拉速为1.9～2.2m/min，结晶器软水流量控制为1850±50L/min；150mm×150mm断面的弧形方坯连铸机二冷配水分为4个回路，第1个回路水量为75～85L/min，第2个回路水量为60～70L/min，第3个回路水量为50～60L/min，第4个回路水量为40～50L/min，二冷配水量随拉速的变化而变化。本发明可以防止含钒含氮微合金化包晶钢铸坯表面矫直裂纹。

说明书

技术领域

本发明涉及一种包晶钢的生产工艺，具体的说是一种含钒含氮微合金化包晶钢的方坯连铸生产方法。

背景技术

微合金化技术是20世纪70年代在国际冶金界出现的新型冶金学科，微合金化钢是采用现代冶金生产流程生产的高技术钢铁产品，它是在普通的低碳C-Mn钢中添加微量(通常小于0.1%)的强碳氮化物形成元素(如：铌、钒、钛等)进行合金化，通过高纯洁度的冶炼工艺炼钢，在加工过程中施以控制轧制/控制冷却等新工艺，通过控制细化钢的晶粒和碳氮化物沉淀强化的物理冶金过程，在热轧状态下获得高强度、高韧性、高可焊接性、良好的成型性能等最佳机械性能配合的工程结构材料。

微合金化钢拥有低合金量、高强度的特点，因而有着广泛的应用前景。目前，该类钢种的主要用途如下：(1)各种车辆上的结构件，如火车车厢底盘、火车车厢、汽车大梁及保险杆、发动机与转向装置的托架；(2)桥梁的梁、板和桁架；(3)船舶和采油平台用的板材和型钢；(4)发电设备，如锅炉的汽包、冷却器、省煤器和过热器；(5)石油化工工业的各种贮罐、换热器；(6)各类管线，如输油气管、输煤管、水电站的水管等；(7)矿山设备，如料罐、翻斗、液压顶板支架系统；(8)工程机械部件，如装卸机的吊臂、挖斗等。

微合金化钢虽然应用前景广泛，但在冶炼时也存在一定的难度。微合金化钢中的微量合金元素起着细化晶粒、提高强度的作用，同时，这些元素还会提高钢的塑性低谷温度。在连铸生产时，铸坯矫直必须要避开该类钢种的塑性低谷温度，防止矫直时因塑性差而产生矫直裂纹。因此，此类钢种的连铸工艺设计必须要十分谨慎，要充分考虑铸坯表面温度的变化，避开该类钢种塑性低谷温度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种含钒含氮微合金化包晶钢的方坯连铸生产方法，根据含钒含氮微合金化包晶钢的凝固特性和连铸机的特点，选择合适的铸机和拉速，设计和优化结晶器软水、二冷配水，提高铸坯表面温度，从而防止含钒含氮微合金化包晶钢铸坯表面矫直裂纹。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种含钒含氮微合金化包晶钢的方坯连铸生产方法，该含钒含氮微合金化包晶钢成份按百分比计分别为：C：0.12～0.18%，Si：0.2～0.4%，Mn：1.2～1.5%，V：0.05～0.10%，N：0.0060-0.0120%，Fe：余量；采用150mm×150mm断面的弧形方坯连铸机生产，中间包过热度在10～30℃之间，连铸机拉速为1.9～2.2m/min，结晶器软水流量控制为1850±50L/min；150mm×150mm断面的弧形方坯连铸机二冷配水分为4个回路，每个回路单独调整水量，第1个回路长度为0.5m，第2个回路长度为1.6m，第3个回路长度为1.8m，第4个回路为2.0m，二冷区的总水量为225～265L/min；第1个回路水量为75～85L/min，第2个回路水量为60～70L/min，第3个回路水量为50～60L/min，第4个回路水量为40～50L/min，二冷配水量随拉速的变化而变化。

本发明的有益效果是：（1）本发明根据含钒含氮微合金化包晶钢的凝固特性和连铸机的特点，制定合理的拉速，设计和优化结晶器软水、二冷配水；（2）通过对各参数的调节、优化，将铸坯进拉矫机前的表面温度控制在950℃以上，可以大大降低了含钒含氮微合金化包晶钢表面矫直裂纹的产生概率。

具体实施方式

实施例1

本实施例是一种含钒含氮微合金化包晶钢的方坯连铸生产方法，该含钒含氮微合金化包晶钢成份按百分比计为：C：0.13%，Si：0.28%，Mn：1.40%，V：0.06%，N：0.0079%，Fe：余量；采用150mm×150mm断面的弧形方坯连铸机生产，中间包过热度在10～30℃之间，拉速1.9m/min，结晶器软水流量为1845～1852L/min，150mm×150mm断面的弧形方坯连铸机二冷配水分为4个回路，每个回路单独调整水量，第1个回路长度为0.5m，第2个回路长度为1.6m，第3个回路长度为1.8m，第4个回路为2.0m，二冷第1个回路水量为79L/min，第2个回路水量为63L/min，第3个回路水量为51L/min，第4个回路水量为41L/min，二冷区的总水量为234L/min；测量铸坯表面温度1010-1050℃，检查铸坯表面，未发现矫直裂纹。

实施例2

本实施例是一种含钒含氮微合金化包晶钢的方坯连铸生产方法，该含钒含氮微合金化包晶钢成份按百分比计为：C：0.15%，Si：0.28%，Mn：1.39%，V：0.07%，N：0.0118%，Fe：余量；采用150mm×150mm断面的弧形方坯连铸机生产，中间包过热度在10～30℃之间，拉速2.0m/min，结晶器软水流量1840～1854L/min，150mm×150mm断面的弧形方坯连铸机二冷配水分为4个回路，每个回路单独调整水量，第1个回路长度为0.5m，第2个回路长度为1.6m，第3个回路长度为1.8m，第4个回路为2.0m，二冷第1个回路水量为83L/min，第2个回路水量为65L/min，第3个回路水量为53L/min，第4个回路水量为44L/min，二冷区的总水量为245L/min；测量铸坯表面温度1030-1060℃，检查铸坯表面，未发现矫直裂纹。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。