一种包晶钢连铸坯凹陷改善控制方法

摘要

本发明公开了一种包晶钢连铸坯凹陷改善控制方法，包括：对包晶钢钢水中的Mn、Si以及S的含量进行检测，计算以获得Mn/Si和Mn/S的比值；控制所述包晶钢钢水中的Mn/Si≥3、Mn/S≥30；获取结晶器铜管与水套之间的缝隙和结晶器中冷却水的水流流速，且控制该缝隙为3‑5mm，该水流流速不超过10m/s；控制以保证结晶器内部冷却均匀；控制钢水浇铸温度为15‑35℃。该方法克服现有技术中在生产浇铸包晶钢(Q195)时，钢水成分、结晶器传热、保护渣性能、二次冷却强度、浇铸温度以及套管对中等影响铸坯凹陷的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及包晶钢连铸坯生产技术领域，具体地，涉及一种包晶钢连铸坯凹陷改善控制方法。

背景技术

凹陷是连铸坯外观缺陷的一种常见缺陷，主要产生在结晶器内，冷却不均匀造成，其对生产的影响主要体现在：(1)安全隐患，凹陷处坯壳相对比较薄，承受钢水静压力的能力较小，易带来漏钢的风险；(2)质量隐患，铸坯凹陷本身就是外观缺陷一种，凹陷基本伴随着皮下裂纹，对后续轧制过程带来质量风险，易产生翘皮，严重会导致重接和裂纹，给铸坯质量控制带来严重的影响。

在生产包晶钢(Q195)时，铸坯易产生断断续续的凹陷缺陷，凹陷深度1.5-3mm不等，同时皮下伴随着裂纹出现；其一般宽度为15-30mm，长度也不等，时而也通根；而且位置也不固定，有时出现内外弧，有时出现俩侧弧，给生产带来很大影响。

因此，提供一种工艺改进方法以解决包晶钢(Q195)连铸坯产生凹陷问题，从而提高铸坯产品合格率是本发明亟需解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有技术中在生产浇铸包晶钢(Q195)时，钢水成分、结晶器传热、保护渣性能、二次冷却强度、浇铸温度以及套管对中等影响铸坯凹陷的问题，从而提供一种工艺改进方法以解决包晶钢(Q195)连铸坯产生凹陷问题，从而提高铸坯产品合格率的包晶钢连铸坯凹陷改善控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种包晶钢连铸坯凹陷改善控制方法，所述方法包括：

对包晶钢钢水中的Mn、Si以及S的含量进行检测，计算以获得Mn/Si和Mn/S的比值；

控制所述包晶钢钢水中的Mn/Si≥3、Mn/S≥30；

获取结晶器铜管与水套之间的缝隙和结晶器中冷却水的水流流速，且控制该缝隙为3-5mm，该水流流速不超过10m/s；

控制以保证结晶器内部冷却均匀；

控制钢水浇铸温度为15-35℃。

优选地，所述控制以保证结晶器内部冷却均匀包括：

检测和观察结晶器铜管内壁中镀层的完整性和/或均匀性；其中，

在铜管内壁中镀层的完整性和/或均匀性有损伤的情况下，对所述结晶器铜管进行更换。

优选地，所述控制以保证结晶器内部冷却均匀还包括：

检测和观察结晶器铜管内壁是否有划伤；其中，

在铜管内壁有划伤的情况下，对所述结晶器铜管进行更换。

优选地，所述结晶器上连通设置有中包套管，以向所述结晶器内注入钢水；其中，

所述中包套管竖直对中设置。

优选地，使用包晶钢专用保护渣，且向结晶器中均匀加入所述包晶钢专用保护渣；其中，

控制包晶钢中的液渣层厚度在8-12mm。

优选地，结晶器铜管与水套之间的缝隙为4mm。

优选地，控制钢水浇铸温度为20-30℃。

优选地，所述方法还包括：

控制结晶器的锥度，以保证坯壳和结晶器外壁之间气隙的传热均匀以及冷却均匀。

优选地，所述方法还包括：

在对结晶器内的钢水进行至少两次冷却，且控制每次冷却过程中的冷却水的水流流速都不超过10m/s。

根据上述技术方案，本发明提供的包晶钢连铸坯凹陷改善控制方法在使用时的有益效果为：通过控制包晶钢钢水中的Mn、Si以及S的含量以达到保证钢水流动性的目的，便于钢水浇注顺行进行，而且钢水良好的流动性可以减小连铸坯凹陷概率；本发明中还对结晶器铜管与水套之间的缝隙和结晶器中冷却水的水流流速进行控制，这样冷却水对连铸坯进行冷却成型时的温差和冷却过程较为均匀温和，可以一定程度防止连铸坯发生凹陷问题；本发明还控制了钢水浇铸温度，这样也一定程度可以在不影响连铸坯成型工作的前提下，还能保证连铸坯成型后的品质，防止发生凹陷问题；通过以上多种控制措施可以保证包晶钢连铸坯成型时的品质，以提高铸坯产品合格率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的一种优选的实施方式中提供的包晶钢连铸坯凹陷改善控制方法的流程图；

图2是本发明的一种优选的实施方式中提供的控制以保证结晶器内部冷却均匀的方法流程图；

图3是本发明的一种优选的实施方式中提供的包晶钢连铸坯凹陷改善控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

如图1-3所示，本发明提供了一种包晶钢连铸坯凹陷改善控制方法，其特征在于，所述方法包括：

对包晶钢钢水中的Mn、Si以及S的含量进行检测，计算以获得Mn/Si和Mn/S的比值；

控制所述包晶钢钢水中的Mn/Si≥3、Mn/S≥30；

获取结晶器铜管与水套之间的缝隙和结晶器中冷却水的水流流速，且控制该缝隙为3-5mm，该水流流速不超过10m/s；

控制以保证结晶器内部冷却均匀；

控制钢水浇铸温度为15-35℃。

在上述方案中，通过控制包晶钢钢水中的Mn、Si以及S的含量以达到保证钢水流动性的目的，便于钢水浇注顺行进行，而且钢水良好的流动性可以减小连铸坯凹陷概率；本发明中还对结晶器铜管与水套之间的缝隙和结晶器中冷却水的水流流速进行控制，这样冷却水对连铸坯进行冷却成型时的温差和冷却过程较为均匀温和，可以一定程度防止连铸坯发生凹陷问题；本发明还控制了钢水浇铸温度，这样也一定程度可以在不影响连铸坯成型工作的前提下，还能保证连铸坯成型后的品质，防止发生凹陷问题；通过以上多种控制措施可以保证包晶钢连铸坯成型时的品质，以提高铸坯产品合格率。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述控制以保证结晶器内部冷却均匀包括：

检测和观察结晶器铜管内壁中镀层的完整性和/或均匀性；其中，

在铜管内壁中镀层的完整性和/或均匀性有损伤的情况下，对所述结晶器铜管进行更换。

在上述方案中，如果结晶器铜管内部有损伤，则会导致传热的均匀度不同，从而造成内部连铸坯冷却的不均匀，这样势必会造成连铸坯容易出现凹陷缺陷，所以本发明的方法中需要对铜管内壁中镀层的完整性和/或均匀性进行检测和观察，如果有损伤的问题则需要对所述结晶器铜管进行更换，以保证连铸坯的品质。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述控制以保证结晶器内部冷却均匀还包括：

检测和观察结晶器铜管内壁是否有划伤；其中，

在铜管内壁有划伤的情况下，对所述结晶器铜管进行更换。

在上述方案中，不仅镀层的完整性和/或均匀性损坏会影响结晶器内部冷却效果，铜管内壁有划伤也会影响，因为划伤会造成铜管内壁的厚度发生变化，这样即使铜管内壁中镀层是完整，一样存在结晶器内部冷却均匀无法保证的问题。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述结晶器上连通设置有中包套管，以向所述结晶器内注入钢水；其中，所述中包套管竖直对中设置。

在上述方案中，所述中包套管就是钢水通过这个管子流入结晶器内，然后冷却变成坯子，本发明中将所述中包套管竖直对中设置，这样可以使得钢水从结晶器的上方注入至内部，后面在冷却成型后则可以一定程度避免发生凹陷缺陷。

在本发明的一种优选的实施方式中，使用包晶钢专用保护渣，且向结晶器中均匀加入所述包晶钢专用保护渣；其中，控制包晶钢中的液渣层厚度在8-12mm。

在上述方案中，使用包晶钢专用保护渣而且需要注意保护渣注入的量和注入的方式，例如需要均匀加入的方式这样可以在发挥保护渣保护效果的同时还能减小连铸坯凹陷缺陷发生的概率，然后在实际的生产过程中，当包晶钢中的液渣层厚度在8-12mm时候，其减小连铸坯凹陷缺陷发生的效果更佳。

在本发明的一种优选的实施方式中，结晶器铜管与水套之间的缝隙为4mm。

在本发明的一种优选的实施方式中，控制钢水浇铸温度为20-30℃。

在上述方案中，将钢水浇铸温度设置成20-30℃也能一定程度减小连铸坯凹陷缺陷发生的概率。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述方法还包括：

控制结晶器的锥度，以保证坯壳和结晶器外壁之间气隙的传热均匀以及冷却均匀。

在上述方案中，结晶器锥度根据连铸机的弧形和拉速以及断面有关系，在生产的过程中根据连铸机的特征选择最佳的结晶器锥度，这样则可以保证坯壳和结晶器外壁之间气隙的传热均匀以及冷却均匀，从而减小连铸坯凹陷缺陷发生的概率，以保证连铸坯的品质。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述方法还包括：

在对结晶器内的钢水进行至少两次冷却，且控制每次冷却过程中的冷却水的水流流速都不超过10m/s。

在上述方案中，冷却是包晶钢连铸坯生产的步骤之一，而且在生产过程中需要多次冷却，而防止连铸坯发生凹陷则需要采用弱冷，降低凹陷发生率，增加铸坯等轴晶比率，提高铸坯质量，这里的弱冷就是降低结晶器冷却水流量。

根据上述内容，本发明提供多种控制措施以保证包晶钢连铸坯生产品质，防止其发生凹陷问题，这多种控制措施则从钢水的流动特性、钢水的温度以及钢水在结晶器内部冷却成型的均匀度方向出发，从而有效的解决包晶钢(Q195)连铸坯产生凹陷问题，以提高铸坯产品合格率。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。