一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法
阅读说明：本技术 一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法 (Casting process control method for directly turning non-quenched and tempered steel ) 是由 李天学 胡志勇 李林 褚洪涛 陈鹏涛 吴礼旺 佘永军 于 2021-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法,涉及钢铁生产技术领域,包括大包保护浇注、中包保护浇注、结晶器保护浇注、二次冷却、轻压下、切割去毛刺,可稳定控制铸坯表面质量,轧材表探合格率由不足50%提升至92%以上提高产品质量,保证生产的非调质钢的高强度和高韧性,保证油缸活塞杆使用稳定和使用寿命。(The invention discloses a method for controlling a casting process of directly turning non-quenched and tempered steel, which relates to the technical field of steel production, and comprises large ladle protection casting, middle ladle protection casting, crystallizer protection casting, secondary cooling, soft reduction, cutting and deburring, so that the surface quality of a casting blank can be stably controlled, the surface detection qualified rate of a rolled material is increased from less than 50% to more than 92%, the product quality is improved, the high strength and high toughness of the produced non-quenched and tempered steel are ensured, and the stable use and the service life of a piston rod of an oil cylinder are ensured.)
技术领域
本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法。
背景技术
直接车削非调质钢对铸坯表面的质量要求较高，且直接车削非调质钢含N，属裂纹敏感性钢种，合适的连续浇注控制方法是控制直接车削非调质钢铸坯表面质量的关键。目前，直接车削非调钢的浇铸过程控制方法为：经钢包—中包—结晶器—二次冷却—切割的工艺的生产路线，通过采用保护套管、惰性气体环境、覆盖剂、结晶器保护渣实现对钢水的保护比免钢水二次氧化，结晶器保护渣采用通用保护渣。该方法浇注的铸坯容易出现表面裂纹、气孔、渣坑等缺陷，轧材表探合格率50%以下。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法，包括如下步骤：
（1）大包保护浇注
采用大包保护套管，添加密封垫，采用氩封和氩环；
（2）中包保护浇注
a、采用内装浸入式水口，水口插入结晶器内适当深度；
b、采用中包双层覆盖剂，大包开浇后，中包钢水重量15t时均匀向中包内添加160kg下层覆盖剂，中包钢水重量达到28t时均匀向中包内添加160kg下层覆盖剂，在加入中包内钢液表面维持适当厚度的覆盖剂；
（3）结晶器保护浇注
a、采用结晶器保护渣，浇注全过程结晶器内钢液表面全覆盖，维持适当厚度的粉渣层；
b、根据钢种特性，采用专用结晶器保护渣；
（4）二次冷却
a.结合铸机设计能力，250*300断面适当拉速下采用0.27 l/kg比水量，320*420断面适当拉速下采用0.23 l/kg比水量，矫直温度控制在950-980℃；
b.二冷气压力控制在0.65MPa，气流量控制在160-170m3/h；
（5）轻压下
结合铸机设计能力，根据适当拉速和比水量下铸坯的冷却过程中铸坯中心固相率的变化情况采用适当的轻压下；
（6）切割去毛刺
控制火切氧燃比，铸坯断面切割平整，控制铸坯过毛刺机速度，去除铸坯切割挂渣。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法，步骤（2）水口插入结晶器内150-250mm。
前所述的一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法，步骤（3）采用碱度0.6-0.8，粘度0.6-0.9Pa.s，TC为14%-17%的专用结晶器保护渣。
前所述的一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法，步骤（3）维持3-5cm厚度的粉渣层。
前所述的一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法，步骤（4）250*300断面采用0.85m/min拉速，320*420断面采用0.51m/min拉速。
前所述的一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法，步骤（5）250*300断面采用0.85m/min拉速，320*420断面采用0.51m/min拉速。
前所述的一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法，步骤（6）控制火切的氧燃比为3:1，控制铸坯过毛刺机的速度控制在1m/min。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的非调质钢可稳定控制铸坯表面质量，轧材表探合格率由不足50%提升至92%以上提高产品质量，保证生产的非调质钢的高强度和高韧性，保证油缸活塞杆使用稳定和使用寿命；
（2）本发明中水口插入深度控制在150—250mm可表面结晶器内钢水卷渣，保证钢坯出结晶器坯壳厚度，防止铸坯夹渣和漏钢的发生；
（3）本发明中采用碱度0.6-0.8，粘度0.6-0.9Pa.s，TC为14%-17%，维持3-5cm厚度的粉渣层，可防止钢水二次氧化，稳定保护渣熔化速率，在坯壳与结晶器壁之间形成均匀的渣膜，控制坯壳冷却数率并起到润滑作用，防止铸坯表面裂纹的产生；
（4）本发明中250*300断面采用0.85m/min拉速，320*420断面采用0.51m/min拉速，可稳定铸坯冷却速率，控制铸坯矫直温度在950—980℃范围，避开钢坯的脆性区防止矫直应力裂纹的产生；
（5）本发明中控制火切的氧燃比为3:1，控制铸坯过毛刺机的速度控制在1m/min，可稳定火焰切割过程，保证切割面平整，有效的去除铸坯切割挂渣，保证铸坯端面质量。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法，包括如下步骤：
（1）大包保护浇注
采用大包保护套管，添加密封垫，采用氩封和氩环，避免钢水二次氧化；
（2）中包保护浇注
a、采用内装浸入式水口，水口插入结晶器内180mm深度，避免钢水二次氧化、卷渣；
b、采用中包双层覆盖剂，大包开浇后，中包钢水重量15t时均匀向中包内添加160kg下层覆盖剂，中包钢水重量达到28t时均匀向中包内添加160kg下层覆盖剂，在加入中包内钢液表面维持5cm厚度的覆盖剂；
（3）结晶器保护浇注
a、采用结晶器保护渣，浇注全过程结晶器内钢液表面全覆盖，维持3cm厚度的粉渣层，防止钢水二次氧化；
b、根据钢种特性，采用碱度0.72，粘度0.6Pa.s，TC为14.82%的专用结晶器保护渣；
（4）二次冷却
a.结合铸机设计能力，250*300断面0.85m/min拉速下采用0.27 l/kg比水量，矫直温度控制在970℃，避免矫直裂纹的产生；
b.二冷气压力控制在0.65MPa，气流量控制在170m3/h，保证铸坯二次冷却强度和均匀性，避免铸坯产生热应力裂纹；
（5）轻压下
结合铸机设计能力，根据0.85m/min拉速和0.27 l/kg比水量下铸坯的冷却过程中铸坯中心固相率的变化情况采用总压下11mm的轻压下，改善铸坯中心碳偏析；
（6）切割去毛刺
控制火切氧燃比3:1，铸坯断面切割平整，控制铸坯过毛刺机速度1m/min，去除铸坯切割挂渣。
实施例2
本实施例提供的一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法，包括如下步骤：
（1）大包保护浇注
采用大包保护套管，添加密封垫，采用氩封和氩环，避免钢水二次氧化；
（2）中包保护浇注
a、采用内装浸入式水口，水口插入结晶器内200mm深度，避免钢水二次氧化、卷渣；
b、采用中包双层覆盖剂，大包开浇后，中包钢水重量15t时均匀向中包内添加160kg下层覆盖剂，中包钢水重量达到28t时均匀向中包内添加160kg下层覆盖剂，在加入中包内钢液表面维持5cm厚度的覆盖剂；
（3）结晶器保护浇注
a、采用结晶器保护渣，浇注全过程结晶器内钢液表面全覆盖，维持4cm厚度的粉渣层，防止钢水二次氧化；
b、根据钢种特性，采用碱度0.74，粘度0.62Pa.s，TC为15.13%的专用结晶器保护渣；
（4）二次冷却
a.结合铸机设计能力，320*420断面0.51m/min拉速下采用0.23 l/kg比水量，矫直温度控制在972℃，避免矫直裂纹的产生；
b.二冷气压力控制在0.65MPa，气流量控制在165m3/h，保证铸坯二次冷却强度和均匀性，避免铸坯产生热应力裂纹；
（5）轻压下
结合铸机设计能力，根据0.51m/min拉速和0.23 l/kg比水量下铸坯的冷却过程中铸坯中心固相率的变化情况采用总压下11mm的轻压下，改善铸坯中心碳偏析；
（6）切割去毛刺
控制火切氧燃比3:1，铸坯断面切割平整，控制铸坯过毛刺机速度1m/min，去除铸坯切割挂渣。
实施例3
本实施例提供的一种直接车削非调质钢浇铸过程控制方法，包括如下步骤：
（1）大包保护浇注
采用大包保护套管，添加密封垫，采用氩封和氩环，避免钢水二次氧化；
（2）中包保护浇注
a、采用内装浸入式水口，水口插入结晶器内230mm深度，避免钢水二次氧化、卷渣；
b、采用中包双层覆盖剂，大包开浇后，中包钢水重量15t时均匀向中包内添加160kg下层覆盖剂，中包钢水重量达到28t时均匀向中包内添加160kg下层覆盖剂，在加入中包内钢液表面维持5cm厚度的覆盖剂；
（3）结晶器保护浇注
a、采用结晶器保护渣，浇注全过程结晶器内钢液表面全覆盖，维持5cm厚度的粉渣层，防止钢水二次氧化；
b、根据钢种特性，采用碱度0.7，粘度0.68Pa.s，TC为16.2%的专用结晶器保护渣；
（4）二次冷却
a.结合铸机设计能力，320*420断面0.51m/min拉速下采用0.23 l/kg比水量，矫直温度控制在970℃，避免矫直裂纹的产生；
b.二冷气压力控制在0.65MPa，气流量控制在168m3/h，保证铸坯二次冷却强度和均匀性，避免铸坯产生热应力裂纹；
（5）轻压下
结合铸机设计能力，根据0.51m/min拉速和0.23 l/kg比水量下铸坯的冷却过程中铸坯中心固相率的变化情况采用总压下11mm的轻压下，改善铸坯中心碳偏析；
（6）切割去毛刺
控制火切氧燃比3:1，铸坯断面切割平整，控制铸坯过毛刺机速度1m/min，去除铸坯切割挂渣。
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。
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