一種高級優質鏈條鋼的連鑄工藝的製作方法
2023-05-20 23:48:51 2
專利名稱：一種高級優質鏈條鋼的連鑄工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於冶金領域，涉及一種連鑄工藝，具體的說是一種低碳高級優質鏈條鋼的連鑄工藝。
背景技術：
隨著我國礦採工業的快速發展，國內對高強度圓環鏈產品需求越來越大，對高強度圓環鏈的產品質量要求越來越高，23MnNiMoCr54鋼是德國牌號，在20世紀80 90年代以前主要依靠從國外進口，從20世紀90年代以後，而一直採用進口料的23MnNiMoCr54高級制鏈用鋼的供貨日趨緊張，已成為制約國內高強度圓環鏈生產快速發展的瓶頸，為緩解進口料的緊張局面，高級優質的國產化勢在必行，急需自主研製高級優質鏈條鋼替代進口。23MnNiMoCr54鋼廣泛用於製作高強度礦用C級圓環鏈，用該鋼生產的鏈條具有耐磨性能好，疲勞壽命高，強度高，抗衝擊能力強，承載負荷大的特點，製作的鏈條用於大型礦用機械，主要與其配套。高級優質鏈條鋼主要應用於井下運輸設備的牽引，由於其作業環境惡劣，鋼材的質量好壞直接威脅人身安全，故要求鏈條必須具有高強度、高韌性、良好的冷彎性能、焊接性能和耐疲勞性能。23MnNiMoCr54鋼是在低碳鋼的基礎上通過添加Mn、N1、Mo、Cr、Al等合金元素，通過這些元素的固溶強化、晶界強化及第二相質點強化，來提高鋼的強度、塑性和韌性，同時通過控制鋼中的有害元素S、P等來提高鏈條的疲勞壽命。該鋼種晶粒度、淬透性、非金屬夾雜物有很高要求，而且此鋼種白點敏感性強。鋼中非金屬夾雜物的存在，尤其是臨界尺寸以上夾雜物的存在，對鋼材的質量有著極為重要的影響。為適應高強度、長壽命、在惡劣環境下工作的需要，高級優質鏈條鋼必須提高鋼的純淨度。非金屬夾雜物的存在破壞了基體的連續性，對鋼的機械性能有極大的影響，如非金屬夾雜物易導致應力集中，引起疲勞斷裂，會大大降低材料的疲勞壽命。非金屬夾雜物尺寸越大，疲勞裂紋越容易在材料中最大夾雜周圍區域形成。為提高鋼的質量和使用性能，把非金屬夾雜物，特別是臨界尺寸以上的夾雜物的絕對含量降低到一定水平是非常必要的，同時還要科學地安排殘留在鋼中的夾雜物，使其具有最適宜的組成、形態、尺寸、分布和變形性能。但此類鋼種在連鑄澆注期間，易出現水口堵塞，結晶器液面波動大，可澆注性差的情況。鑄坯表面出現渣坑及表面接坯，不進行表面修磨處理的鑄坯，對應圓鋼表面則產生大量結疤、裂紋缺陷，成品率不高；鑄坯表面缺陷過深的，部分鑄坯無法通過修磨處理使用，只能報廢。
發明內容
為了克服現有技術存在的問題，本發明的目的在於提出一種高級優質鏈條鋼的連鑄工藝，該工藝可有效降低大包到中間包鋼流衝擊，使夾雜物充分上浮，防止澆注過程因夾雜物造成水口堵塞，結晶器液面波動，能消除液面波動造成的渣坑、接坯缺陷，提高高級優質鏈條鋼的鑄還質量。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
一種高級優質鏈條鋼的連鑄工藝，其特徵在於該工藝具體要求如下:
1)鑄機開始澆注前，將保護渣放入保護渣烘烤爐進行烘烤，烘烤溫度控制在140±10°C，烘烤時間為40±10min，確保保護渣乾燥、預熱；
2)澆注過程中，大包至中間包、中間包 至結晶器全保護澆注，中間包開澆前灌氬氣；鋼包到中間包採用長水口氬封保護澆注；中間包到結晶器採用高品質整體內裝浸入式水口保護澆注；保護渣加入方式為:每個流每次加入0.6±0.1kg，循環時間為5±lmin，確保結晶器內保護渣的渣面保持穩定，保護渣總渣層厚度在4±0.5cm，維持三層結構:目視渣面不得見紅，三層結構為從上至下由粉渣層、燒結層和液渣層。澆注過程中間包衝擊區採用高品質穩流器；高品質穩流器為鎂質穩流器，其中MgO比例> 80%。中包中鋼水使用覆蓋劑；在連鑄澆注過程中結晶器電磁攪拌；結晶器電磁攪拌參數及動態輕壓下為結晶器電磁攪拌參數為電流(250 - 400 )A，頻率(2-3) Hz ;壓下量為2_5_。3)每隔15±3min，進行一次結晶器渣帶清理工作。本發明中，保護渣化學成分質量百分比為:SiO2 33±5 %、CaO 34±5%、Mg01±0.5%, Al2O3 6± HFe2O3 2.2±1%、MnO2 ( 1.5%,Na20 3±1.5%、F— 2±l%、Ctot15.5±1.5%、H2O(105°C ) ^ 0.5% ;其中 R:1.05±0.15，R 是鹼度，Ca0/Si02 的比值；保護渣的物理指標為:熔點1157±50 °C、粘度6.8±2、0.15_lmm粒度彡90%、容重0.80±0.2g/cm 3ο中包中鋼水使用的覆蓋劑按重量百分比包括的化學成分為:Ca0+Mg0:20 30%，Si02:45 55%, A1203 ( 9%, Fe203 ( 1.5%, C ( 10%。本發明連鑄工序採用過程控制的方法，連鑄採用大方坯連鑄機澆注，斷面320mmX480mm。大包至中間包、中間包至結晶器全保護澆注，中間包開澆前灌氬氣；鋼包到中間包採用長水口氬封保護澆注；中間包到結晶器採用高品質整體內裝浸入式水口保護澆注；中間包衝擊區採用高品質穩流器；中包中鋼水使用覆蓋劑；中間包連續測溫；在連鑄澆注過程中結晶器液面採用全自動液面檢測技術；連鑄拉速按中間包過熱度自動控制；結晶器及二冷自動配水；結晶器電磁攪拌；動態輕壓下技術。本發明採用結晶器電磁攪拌；動態輕壓下技術，改善鋼的各元素成分偏析，提高高級優質鏈條鋼的鑄還質量。本發明的優點為:連鑄澆注順利，鑄坯內外部質量良好，表面無接坯與渣坑出現，開坯軋制的鋼材性能滿足用戶要求。
具體實施例方式一種高級優質鏈條鋼的連鑄工藝，該工藝具體要求如下:
O鑄機開始澆注前，將保護渣放入保護渣烘烤爐進行烘烤，烘烤溫度控制在140±10°C，烘烤時間為40±10min，確保保護渣乾燥、預熱；2)澆注過程中，大包至中間包、中間包至結晶器全保護澆注，中間包開澆前灌氬氣；鋼包到中間包採用長水口氬封保護澆注；中間包到結晶器採用高品質整體內裝浸入式水口保護澆注；保護渣加入方式為:每個流每次加入0.6±0.1kg，循環時間為5±lmin，確保結晶器內保護渣的渣面保持穩定，保護渣總渣層厚度在4±0.5cm，維持三層結構:目視渣面不得見紅，三層結構為從上至下由粉渣層、燒結層和液渣層。澆注過程中間包衝擊區採用高品質穩流器；高品質穩流器為鎂質穩流器，其中MgO比例> 80%。中包中鋼水使用覆蓋劑；在連鑄澆注過程中結晶器電磁攪拌；結晶器電磁攪拌參數及動態輕壓下為結晶器電磁攪拌參數為電流(250 - 400 )A，頻率(2-3) Hz ;壓下量為2_5_。3)每隔15±3min，進行一次結晶器渣帶清理工作。其中所述連鑄工序中保護渣理化性能如表I。表1、化學成分應符合表I的規定。
權利要求
1.一種高級優質鏈條鋼的連鑄工藝，其特徵在於該工藝具體要求如下: 1)鑄機開始澆注前，將保護渣放入保護渣烘烤爐進行烘烤，烘烤溫度控制在140±10°C，烘烤時間為40±10min，確保保護渣乾燥、預熱； 2)澆注過程中，大包至中間包、中間包至結晶器全保護澆注，中間包開澆前灌氬氣；鋼包到中間包採用長水口氬封保護澆注；中間包到結晶器採用高品質整體內裝浸入式水口保護澆注；保護渣加入方式為:每個流每次加入0.6±0.1kg，循環時間為5±lmin，確保結晶器內保護渣的渣面保持穩定，保護渣總渣層厚度在4±0.5cm，維持三層結構:三層結構為從上至下為粉渣層、燒結層和液渣層；澆注過程中間包衝擊區採用高品質穩流器；高品質穩流器為鎂質穩流器，其中MgO比例> 80% ;中包中鋼水使用覆蓋劑；在連鑄澆注過程中結晶器電磁攪拌；結晶器電磁攪拌參數及動態輕壓下為結晶器電磁攪拌參數為電流250 -400A，頻率2-3Hz ;壓下量為2-5mm ； 3)每隔15±3min，進行一次結晶器渣帶清理工作。
2.根據權利要求1所述的高級優質鏈條鋼的連鑄工藝，其特徵在於:保護渣化學成分質量百分比為:Si02 3 3 ±5%、Ca0 34±5%、Mg0 I ±0.5%、Al2O3 6± I %、Fe2O3 2.2±1%、MnO2 ≤ 1.5%, Na20 3±1.5%, F— 2±1%、Ctot 15.5±1.5%U05°C H2O ( 0.5% ;其中R:1.05 + 0.15，R是鹼度，Ca0/Si02的比值；保護渣的物理指標為:熔點1157 + 50 °C、粘度.6.8±2、0.15-lmm 粒度≥ 90%、容重 0.80±0.2 g/cm3。
3.根據權利要求1所述的高級優質鏈條鋼的連鑄工藝，其特徵在於:中包中鋼水使用的覆蓋劑按重量百分比包括的化學成分為:Ca0+Mg0:20 30%，Si02:45 55%，A1203 ≤ 9%, Fe203 ≤ 1.5%, C ≤ 10%。
全文摘要
本發明公開了一種高級優質鏈條鋼的連鑄工藝，連鑄工序採用過程控制的方法，連鑄採用大方坯連鑄機澆注，大包至中間包、中間包至結晶器全保護澆注，中間包開澆前灌氬氣；鋼包到中間包採用長水口氬封保護澆注；中間包到結晶器採用高品質整體內裝浸入式水口保護澆注；中間包衝擊區採用高品質穩流器；中包中鋼水使用覆蓋劑；中間包連續測溫；結晶器及二冷自動配水；結晶器電磁攪拌及動態輕壓下。本發明鑄坯內外部質量良好，表面無接坯與渣坑出現，開坯軋制的鋼材性能滿足用戶要求。
文檔編號B22D11/10GK103252466SQ20131020073
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月27日 優先權日2013年5月27日
發明者宋金平, 陳興華, 朱守欣, 李林, 趙張發, 武愛萍 申請人:南京鋼鐵股份有限公司