權(quán)利要求

1.小斷面鑄坯生產(chǎn)冷鐓鋼控制中心疏松的方法，冷鐓鋼的碳含量為處于0.15％-0.4％之間，鋁含量處于0.010％-0.035％，錳含量為0.50％-1.0％，S含量≤0.040％，其特征是，包括如下步驟： (1)、鋼液通過頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫碳、脫磷、鋁粒脫氧處理以及加入錳鐵合金、鉻鐵合金，轉(zhuǎn)爐出鋼時碳0.05％-1.0％； (2)、從轉(zhuǎn)爐出來的鋼液經(jīng)氬站吹氬處理； (3)、吹氬結(jié)束后，將吹氬處理的鋼液吊運至鋼包爐內(nèi)并加入石灰、螢石以及白渣進(jìn)行脫硫處理，進(jìn)行精煉處理，處理后的硫含量≤0.020％； (4)、中間包烘烤，當(dāng)中間包內(nèi)溫度在1150℃以上，中間包內(nèi)吹氬氣趕渣，且在中間包包蓋與中間包接觸面墊上毛氈與空氣隔絕，鋼包長水口采用氬氣保護(hù)，開澆后塞棒孔、烘烤孔和注入?yún)^(qū)采用保溫材料全覆蓋，使中間包內(nèi)鋼液的過熱度維持在20℃-36℃； (5)、中間包開澆后維持拉坯速度穩(wěn)定，速度大于2.4-2.8m/min； (6)、步驟5生產(chǎn)的鋼液使用結(jié)晶器電磁攪拌，電磁攪拌電流控制在100-250A/m，頻率控制在2-4HZ； (7)、步驟6生產(chǎn)的鋼液投入末端電磁攪拌，凝固末端電流控制在200-500A/m，頻率控制在4-6HZ，使鑄坯冷卻時生成的柱狀晶折斷； (8)、步驟7生產(chǎn)的鋼液澆注時投入輕壓下裝置，總壓下量控制在10-20mm。

2.如權(quán)利要求1所述的小斷面鑄坯生產(chǎn)冷鐓鋼控制中心疏松的方法，其特征在于：所述步驟(3)的精煉過程中保持軟吹氬，軟吹氬時間為5-15min，精煉完畢后鋼液的出站溫度≤1590℃。 

3.如權(quán)利要求1所述的小斷面鑄坯生產(chǎn)冷鐓鋼控制中心疏松的方法，其特征在于：所述步驟(8)中輕壓下時投入3-6個拉矯輥。

說明書

小斷面鑄坯生產(chǎn)冷鐓鋼控制中心疏松的方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種小斷面鑄坯生產(chǎn)冷鐓鋼控制中心疏松的方法。

背景技術(shù)

冷鐓鋼產(chǎn)品廣泛用于制造螺栓、螺母、螺釘?shù)雀黝惥o固件；另一重要用途是制造冷擠壓零部件和各種冷鐓成形的零配件，該用途是隨著汽車工業(yè)發(fā)展起來的，逐步擴大到電器、照相機、紡織器材、機械制造等領(lǐng)域。高檔次的標(biāo)準(zhǔn)件對原料的品質(zhì)要求越來越高，要求盤條具有較高的塑性指標(biāo)、斷面收縮率及延伸率，冷變形加工硬化率低，硬度適中；還要求盤條具有良好的表面品質(zhì)，不能有折疊、裂紋等表面缺陷；鋼的組織致密，無內(nèi)部缺陷。

鋼中碳含量較高時，鑄坯中心更易出現(xiàn)偏析、疏松和縮孔等缺陷，多數(shù)研究人員重點聚焦于采用結(jié)晶器電磁攪拌和/或末端電磁攪拌的方式解決高碳鋼(碳含量大于0.6％)大斷面板坯、圓坯的中心疏松，結(jié)晶器電磁攪拌和/或末端電磁攪拌的方式對于小斷面鑄坯的改善效果無法比上大斷面鑄坯的改善。

隨著應(yīng)用市場對原材料的要求不斷提高，加強冷鐓鋼內(nèi)部組織控制，減弱或消除中心疏松和縮孔等內(nèi)部缺陷迫在眉睫，尤其高檔次標(biāo)準(zhǔn)件的制造，要求冷鐓鋼原料的組織無內(nèi)部缺陷，因此提高冷鐓鋼原料組織質(zhì)量，消除或減弱中心疏松和縮軋等內(nèi)部缺陷已經(jīng)成為制約冷鐓鋼在高端汽車零部件制造得到廣泛應(yīng)用的重點問題之一。

中國專利公開號為CN103567410B，公開了連鑄大圓坯中心疏松控制工藝，中間包內(nèi)合格鋼水通過四切分側(cè)出旋流浸入式水口，注入結(jié)晶器；加入結(jié)晶器保護(hù)渣，控制結(jié)晶器浸入水口深度在110～130mm之間；采用結(jié)晶器液面自控系統(tǒng)穩(wěn)定結(jié)晶器液面、拉速，穩(wěn)定中間包鋼水過熱度；控制鑄坯二冷速度；優(yōu)化結(jié)晶器電磁攪拌及凝固末端電磁攪拌參數(shù)。該工藝若直接使用在小斷面鋼坯的生產(chǎn)上

中國專利公開號為CN102921914B，公開了一種改善特厚板坯中心偏析和中心疏松的大壓下方法，板坯厚度為300～420mm，連鑄板坯凝固末端3個扇形段液壓缸的油缸壓力為1800～2500KN；根據(jù)鋼種凝固特性，控制鋼水過熱度在10～35℃，鑄機拉速在0.6m/min～1.0m/min之間，控制二冷區(qū)比水量為0.4～0.6L/kg，在其中一個扇形段實施大壓下，壓下量為5.0～12.0mm，其它兩個扇形段實施輕壓下，壓下量2～3mm。

動態(tài)輕壓下技術(shù)是根據(jù)鋼水澆鑄時溫度、拉速和冷卻水等因素的變化(或波動)對壓下位置和壓下量進(jìn)行適時調(diào)整的技術(shù)，能對鑄坯進(jìn)行更加有效的和準(zhǔn)確的壓下，以減輕鑄坯中心疏松、縮孔缺陷。但在小斷面鋼坯的生產(chǎn)中直接采用動態(tài)輕壓下時，在開始澆鑄拉速逐步提升階段易產(chǎn)生尺寸過渡坯(由于開澆時拉速慢，鑄坯無法自動壓下)，過渡坯長度在15-20米左右，過渡坯中心疏松或縮孔缺陷明顯，只能報廢處理，該問題制約了動態(tài)輕壓下技術(shù)在小方坯鑄機上的應(yīng)用，或只能采用靜態(tài)壓下技術(shù)，而靜態(tài)壓下技術(shù)無法根據(jù)溫度與拉速等條件的波動自動調(diào)整鑄坯的壓下位置，在控制鑄坯中心疏松和縮孔效果上的穩(wěn)定性較差。因此本專利涉及的小方坯(小于180mm*180mm)采用動態(tài)輕壓下技術(shù)首先要解決過渡坯的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)晶器電磁攪拌和/或末端電磁攪拌的方式，結(jié)晶器電磁攪拌和/或末端電磁攪拌的方式對于小斷面鑄坯的改善效果不足無法滿足生產(chǎn)使用要求的問題，提供一種小斷面鑄坯生產(chǎn)冷鐓鋼控制中心疏松的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種小斷面鑄坯生產(chǎn)冷鐓鋼控制中心疏松的方法，冷鐓鋼的碳含量為處于0.15％-0.4％之間，鋁含量處于0.010％-0.035％，錳含量為0.50％-1.0％，S含量≤0.040％，包括如下步驟：

(1)、鋼液通過頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫碳、脫磷、鋁粒脫氧處理以及加入錳鐵合金、鉻鐵合金，轉(zhuǎn)爐出鋼時碳0.05％-1.0％；

(2)、從轉(zhuǎn)爐出來的鋼液經(jīng)氬站吹氬處理；

(3)、吹氬結(jié)束后，將吹氬處理的鋼液吊運至鋼包爐內(nèi)并加入石灰、螢石以及白渣進(jìn)行脫硫處理，進(jìn)行精煉處理，處理后的硫含量≤0.020％；

(4)、中間包烘烤，當(dāng)中間包內(nèi)溫度在1150℃以上，中間包內(nèi)吹氬氣趕渣，且在中間包包蓋與中間包接觸面墊上毛氈與空氣隔絕，鋼包長水口采用氬氣保護(hù)，開澆后塞棒孔、烘烤孔和注入?yún)^(qū)采用保溫材料全覆蓋，確保鋼液在保護(hù)澆注過程中鋼液與空氣隔絕而且對中間包內(nèi)的鋼液起到明顯的保溫作用，這些措施要盡量使鋼液在澆鑄過程中與空氣隔絕，避免鋼液發(fā)生二次氧化，保證鋼質(zhì)的潔凈度，使中間包內(nèi)鋼液的過熱度維持在20℃-36℃，有利于鑄坯內(nèi)形成更多的等軸晶，而抑制粗大的柱狀晶的生長；

(5)、中間包開澆后維持拉坯速度穩(wěn)定，速度大于2.4-2.8m/min；

(6)、步驟5生產(chǎn)的鋼液使用結(jié)晶器電磁攪拌，電磁攪拌電流控制在100-250A/m，頻率控制在2-4HZ；

(7)、步驟6生產(chǎn)的鋼液投入末端電磁攪拌，凝固末端電流控制在200-500A/m，頻率控制在4-6HZ，使鑄坯冷卻時生成的柱狀晶折斷，折斷后的柱狀晶同時作為等軸晶的形核核心，進(jìn)一步增加等軸晶率；

(8)、步驟7生產(chǎn)的鋼液澆注時投入輕壓下裝置，總壓下量控制在10-20mm，壓下過程使鑄坯中心的鋼液反向流動，達(dá)到減弱鑄坯中心疏松和縮孔的目的。

進(jìn)一步包括所述步驟(3)的精煉過程中保持軟吹氬，軟吹氬時間為5-15min，精煉完畢后鋼液的出站溫度≤1590℃。

進(jìn)一步包括所述步驟(8)中輕壓下時投入3-6個拉矯輥。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種小斷面鑄坯生產(chǎn)冷鐓鋼控制中心疏松的方法，采用優(yōu)化壓下二級模型、提高開澆拉速等措施將過渡坯長度控制在小于3米，突破了該技術(shù)壁壘后，首次將動態(tài)輕壓下模型應(yīng)用于小方坯的生產(chǎn)，配合末端電磁攪拌、結(jié)晶器末端電磁攪拌等技術(shù)，減輕鑄坯中心的中心疏松和縮孔，使采用本發(fā)明所制造的冷鐓鋼鑄坯中心疏松得到大幅度改善。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明對比例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

一種小斷面鑄坯生產(chǎn)冷鐓鋼控制中心疏松的方法，冷鐓鋼的碳含量為處于0.15％-0.4％之間，鋁含量處于0.010％-0.035％，錳含量為0.50％-1.0％，S含量≤0.040％，包括如下步驟：

(1)、鋼液通過頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫碳、脫磷、鋁粒脫氧處理以及加入錳鐵合金、鉻鐵合金，轉(zhuǎn)爐出鋼時碳0.05％-1.0％；

(2)、從轉(zhuǎn)爐出來的鋼液經(jīng)氬站吹氬處理；

(3)、吹氬結(jié)束后，將吹氬處理的鋼液吊運至鋼包爐內(nèi)并加入石灰、螢石以及白渣進(jìn)行脫硫處理，進(jìn)行精煉處理，處理后的硫含量≤0.020％，精煉過程中保持軟吹氬，軟吹氬時間為5-15min，精煉完畢后鋼液的出站溫度≤1590℃；

(4)、中間包烘烤，當(dāng)中間包內(nèi)溫度在1150℃以上，中間包內(nèi)吹氬氣趕渣，且在中間包包蓋與中間包接觸面墊上毛氈與空氣隔絕，鋼包長水口采用氬氣保護(hù)，開澆后塞棒孔、烘烤孔和注入?yún)^(qū)采用保溫材料全覆蓋，確保鋼液在保護(hù)澆注過程中鋼液與空氣隔絕而且對中間包內(nèi)的鋼液起到明顯的保溫作用，這些措施要盡量使鋼液在澆鑄過程中與空氣隔絕，避免鋼液發(fā)生二次氧化，保證鋼質(zhì)的潔凈度，使中間包內(nèi)鋼液的過熱度維持在20℃-36℃，有利于鑄坯內(nèi)形成更多的等軸晶，而抑制粗大的柱狀晶的生長；

(5)、中間包開澆后維持拉坯速度穩(wěn)定，速度大于2.4-2.8m/min；

(6)、步驟5生產(chǎn)的鋼液使用結(jié)晶器電磁攪拌，電磁攪拌電流控制在100-250A/m，頻率控制在2-4HZ；

(7)、步驟6生產(chǎn)的鋼液投入末端電磁攪拌，凝固末端電流控制在200-500A/m，頻率控制在4-6HZ，使鑄坯冷卻時生成的柱狀晶折斷，折斷后的柱狀晶同時作為等軸晶的形核核心，進(jìn)一步增加等軸晶率；

(8)、步驟7生產(chǎn)的鋼液澆注時投入輕壓下裝置，總壓下量控制在10-20mm，輕壓下時投入3-6個拉矯輥，壓下過程使鑄坯中心的鋼液反向流動，達(dá)到減弱鑄坯中心疏松和縮孔的目的。

實施例1：

典型的鋼種碳含量處于0.15％-0.40％之間，鋁含量處于0.010％-0.035％，錳含量為≥0.50％，S含量≤0.040％，鋼種經(jīng)過頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉，鋼液經(jīng)氬站吹氬處理，均勻初煉鋼的成分和溫度，鋼液吊運至鋼包爐進(jìn)行精煉處理，處理后的S含量0.012％；精煉過程保證足夠的軟吹氬時間，目標(biāo)為：5-15min；過熱度控制在23℃；鋼液經(jīng)過斷面為160mm×160mm斷面的小方坯進(jìn)行澆鑄，速度為2.4m/min；電磁攪拌電流控制在250A/m，頻率3HZ；凝固末端電磁攪拌電流控制在300A/m，頻率3HZ；輕壓下裝置總壓下量控制在5mm，按上述成分冶煉和工藝控制參數(shù)生產(chǎn)的鑄坯的中心疏松和縮孔得到良好的改善，評價等級見表1，低倍照片見圖1。

實施例2：

典型的鋼種碳含量處于0.15％-0.40％之間，鋁含量處于0.010％-0.035％，錳含量為≥0.50％，S含量≤0.040％，鋼種經(jīng)過頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉，鋼液經(jīng)氬站吹氬處理，均勻初煉鋼的成分和溫度，鋼液吊運至鋼包爐進(jìn)行精煉處理，處理后的S含量0.012％；精煉過程保證足夠的軟吹氬時間，目標(biāo)為：5-15min；過熱度控制在25℃；鋼液經(jīng)過斷面為160mm×160mm斷面的小方坯進(jìn)行澆鑄，速度為2.4m/min；電磁攪拌電流控制在300A/m，頻率3HZ；凝固末端電磁攪拌電流控制在350A/m，頻率3HZ；輕壓下裝置總壓下量控制在12mm，按上述成分冶煉和工藝控制參數(shù)生產(chǎn)的鑄坯的中心疏松和縮孔得到良好的改善，評價等級見表1，低倍照片見圖2。

實施例3：

典型的鋼種碳含量處于0.15％-0.40％之間，鋁含量處于0.010％-0.035％，錳含量為≥0.50％，S含量≤0.040％，鋼種經(jīng)過頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉，鋼液經(jīng)氬站吹氬處理，均勻初煉鋼的成分和溫度，鋼液吊運至鋼包爐進(jìn)行精煉處理，處理后的S含量0.012％；精煉過程保證足夠的軟吹氬時間，目標(biāo)為：5-15min；過熱度控制在23℃；鋼液經(jīng)過斷面為160mm×160mm斷面的小方坯進(jìn)行澆鑄，速度為2.5m/min；電磁攪拌電流控制在300A/m，頻率3HZ；凝固末端電磁攪拌電流控制在350A/m，頻率5HZ；輕壓下裝置總壓下量控制在22mm，按上述成分冶煉和工藝控制參數(shù)生產(chǎn)的鑄坯的中心疏松和縮孔得到良好的改善，評價等級見表1，低倍照片見圖3。

對比例：

典型的鋼種碳含量處于0.15％-0.40％之間，鋁含量處于0.010％-0.035％，錳含量為≥0.50％，S含量≤0.040％，鋼種經(jīng)過頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉，鋼液經(jīng)氬站吹氬處理，均勻初煉鋼的成分和溫度，鋼液吊運至鋼包爐進(jìn)行精煉處理，處理后的S含量0.011％；精煉過程保證足夠的軟吹氬時間，目標(biāo)為：5-15min；過熱度控制在27℃；鋼液經(jīng)過斷面為160mm×160mm斷面的小方坯進(jìn)行澆鑄，速度為2.4m/min；電磁攪拌電流控制在300A/m，頻率3HZ；無凝固末端電磁攪拌處理和輕壓下處理；生產(chǎn)出的鑄坯斷面尺寸為160mm×160mm，評價等級見表1，低倍照片見圖4。

表1不同工藝條件下鑄坯低倍質(zhì)量評級

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。

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