[发明专利]一种304型奥氏体不锈钢的连铸方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种304型奥氏体不锈钢的连铸方法。

背景技术

为保证轧材（冷板或热板）的表面质量，传统的不锈钢生产是通过转炉、AOD或VOD等精炼设备完成钢液所需成分的冶炼、应用连续铸造技术进行铸坯的浇注，之后经过铸坯修磨或无修磨→热轧→退火→酸洗→冷轧→精密退火→精密酸洗等工序完成制造过程。现有的304型奥氏体不锈钢的连铸方法生产的铸坯修磨直接进行轧制的热板或冷板，表面缺陷较多（单位长度内检验缺陷比例≥3%），表面缺陷主要是沿钢带轧制方向的不规则线状缺陷和带状条纹，不但影响钢带表观质量，严重时会导致钢带判废。

由于不锈钢在轧制前的加热过程中氧化损失较少（氧化层厚度0.2～0.3mm），而连铸坯由于其自身工艺特点造成其在表面振痕波谷处易富集保护渣残留的非金属夹杂或凝固时的元素偏析等，可能造成轧制后的表面缺陷，冷板表面线状缺陷剖面观察到非金属夹杂物，如表面色差(条纹)等，尤其是高等级用途的冷板对连铸坯表面的要求也愈加苛刻。

发明内容

为了克服现有304型奥氏体不锈钢的连铸方法的上述不足，本发明提供一种减少成品钢板或钢卷表面的色差和线状缺陷的304型奥氏体不锈钢的连铸方法。

申请人对未经修磨铸坯的冷板表面存在的线状缺陷和色差进行观察分析。观察有条纹的钢板的表面，发生条纹部位与正常部位相比较、表层结晶粒径偏小，且存在不同程度由于铸坯表面增碳或渗碳导致的晶间腐蚀，由于经过酸洗后的晶界腐蚀面积率高，所以光反射变得散乱，使得该部位光感（泽）较正常部位降低，产生色泽不均或条纹缺陷。而导致铸坯表层增碳的主要原因是铸坯表层与保护渣熔化产生的介于烧结层与液渣层之间的富碳层接触引起的。因此防止表面线状缺陷和铸坯表层增碳导致的色差，可以根据实际液面情况适当增加保护渣液渣层厚度来实现。

另一方面，在连铸坯表面振痕的底部易产生元素偏析，如镍、硫等偏析。镍偏析与振痕深度有关系，当振痕的深度是500～600μm，其振痕波谷处镍偏析的深度大约为200μm。同时也发现了在镍偏析的部位硫含量也高，也就是说，在振痕谷底处存在镍偏析和硫偏析。因此，降低铸坯表面振痕深度可以有效抑制元素偏析。

综合以上观点，通过试验总结，得到同时防止冷板表面色差和夹杂缺陷，首先ηV_c²＞1.85dPa·S ·m²/min²（η：为保护渣粘度，V_c为连铸拉坯速度），其次通过控制保护渣熔化速度保持结晶器内钢液面的液渣层厚度至15～20mm，这样可将铸坯表面振痕深度控制在0.30mm以下，镍偏析的深度不大于150μm，之后经过热轧加热、表面氧化及冷轧过程的酸洗、抛丸处理，表面最终可以满足要求。

本发明结晶器振动采用非正弦振动，振动负脱模时间t _n为0.11sec（计算公式如下）。

t _n＝60/πｆ×cos^-1（1000V_c/πSｆ） 

t_n：负脱模时间（s）、Vc：拉坯速度（m/min）、S：振幅（mm）

f：振动频率（cpm）、π：圆周率。

本连铸方法是在连铸时满足的技术条件包括：

ⅠηV_c²＞1.85dPa·S ·m²/min²；

其中

η 为结晶器保护渣粘度dPa·S，   V_c为连铸拉坯速度m/min；

Ⅱ 结晶器保护渣液渣层厚度范围:15～20mm；

Ⅲ 振动负脱模时间0.11～0.12sec；

连续浇铸成连铸坯。

即在连铸浇注过程中，连铸主要工艺参数符合以上三个条件，连续浇铸为板坯连铸坯。

用本发明的连铸浇注方法连铸304型奥氏体不锈钢时，有效地提高了铸坯表面质量，降低和减少了表面夹渣及出现的粘接迹象，而且无修磨铸坯经热轧、冷轧（酸洗）后，可有效抑制冷板表面的夹杂、色差（条纹）缺陷，表面缺陷降到单位长度内检验缺陷比例<2%。另一方面，本发明的实施不会增加任何设备投资，并同时可以降低铸坯修磨损失。

具体实施方式