[发明专利]一种高钼高铬高氮钢的板坯连铸工艺以及板坯

说明书

本发明公开了一种高钼高铬高氮钢的板坯连铸工艺，在连铸工序中，向结晶器中添加Al、B、Ca、Mg、Nb、Re、Ti、V、Zr中的至少一种作为形核剂，形核剂的添加量为0.001‑0.5wt％。此外，本发明还公开了一种高钼高铬高氮钢板坯，其采用上述的板坯连铸工艺制得，其中高钼高铬高氮钢板坯中的Mo 6‑7wt％、Cr 20‑22wt％、N 0.2‑0.25wt％、Ni 24‑26wt％、Cu 0.5‑0.75wt％。通过该板坯连铸工艺所获得的板坯，其表面以及中心质量好，不易发生氮偏析以及析出的现象，生产效率高。

技术领域

本发明涉及一种连铸工艺及其获得的板坯，尤其涉及一种高氮钢的连铸工艺及其连铸板坯。

背景技术

高钼高铬高氮钢含有钼、铬、氮、铜等元素，其中Mo的质量百分比＞6％，Cr的质量百分比＞20％，N的质量百分比＞0.2％，因此，该钢种冶炼加工比较困难，易偏析、开裂，其是钢中生产工艺要求最高、难度最大的品种，是钢厂工艺技术的集中体现。随着近年来市场需求的快速增长，对该类产品需求稳步提升，尤其国家在石油石化、核电火电、清洁能源、船舶制造与海洋工程，以及环保等领域方面的关注，使得产品的需求表现比以前更加旺盛。目前国内仅有太钢有过少量试制品投放市场，基本全部依赖于进口，以日本冶金为主，奥托昆普和美国SMC次之。然而，高钼高铬高氮钢连铸冷却过程中由于选分结晶、元素偏析，加之凝固过程中间相析出，因此极易产生裂纹。

虽然现有技术中，存在一些技术可以实现非常细的晶粒并使组织均匀化，如热控法、振动法和化学法，但其具有一些不足，例如：采用热控法获得细晶同时存在大量显微疏松，需要进行热等压处理来闭合缩孔和疏松；采用振动法需要更新设备，热控法和振动法均会增加生产成本。

基于此，期望获得一种高钼高铬高氮的板坯连铸工艺，该板坯连铸工艺所获得的板坯，其表面以及中心质量好，不易发生氮偏析以及析出的现象，生产效率高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种高钼高铬高氮钢的板坯连铸工艺，通过该板坯连铸工艺所获得的板坯，其表面以及中心质量好，不易发生氮偏析以及析出的现象，生产效率高。

为了实现上述目的，本发明提出了一种高钼高铬高氮钢的板坯连铸工艺，在连铸工序中，向结晶器中添加Al、B、Ca、Mg、Nb、Re、Ti、V、Zr中的至少一种作为形核剂，形核剂的添加量为0.001-0.5wt％。

在本发明所述的板坯连铸工艺中，添加Al、B、Ca、Mg、Nb、Re、Ti、V、Zr中的至少一种作为形核剂，可以促进结晶器壁上等轴晶的生成，并且可以在结晶器壁上行成的初晶根部成长抑制、促进晶粒在结晶器壁上形核。考虑到若形核剂的添加量过量，会过分促进晶粒在结晶器壁上的形核，降低凝固坯壳的稳定性，进而使得铸坯容易产生裂纹，因此，在本发明所述的板坯连铸工艺中控制形核剂的添加量为0.001-0.5wt％。

需要说明的是，形核剂的加入方式可以包括喂入、喷粉、粒子或氧化物冶金。

更进一步地，在本发明所述的高钼高铬高氮钢的板坯连铸工艺中，形核剂的添加量为0.002-0.25wt％

进一步地，在本发明所述的高钼高铬高氮钢的板坯连铸工艺中，控制中间包感应加热的功率为600-2000kW，将中间包内钢液的过热度控制在5-35℃。

上述方案中，考虑到中间包内钢液的过热度若低于5℃，则钢液流动性差，容易导致结晶器水口冻钢、迫使浇注中断，且保护渣熔化效果不好；但当中间包内钢液的过热度高于35℃，则对于高钼高铬高氮钢而言，容易造成凝固时间长、选分结晶充分，加剧铸坯偏析与疏松，裂纹倾向性大。基于此，在本发明所述的板坯连铸工艺中，控制中间包感应加热的功率为600-2000kW，将中间包内钢液的过热度控制在5-35℃。

更进一步地，在本发明所述的高钼高铬高氮钢的板坯连铸工艺中，控制中间包感应加热的功率为800-1600kW，将中间包内钢液的过热度控制在10-25℃。