[发明专利]一种直弧形板坯连铸机生产高碳高锰耐磨钢连铸坯的方法

说明书

本发明涉及冶金领域，具体涉及一种直弧形板坯连铸机生产高碳高锰耐磨钢连铸坯的方法。一种直弧形板坯连铸机生产高碳高锰耐磨钢连铸坯的方法，包括以下步骤：（1）解决铸坯通长纵裂问题。（2）解决开浇粘结漏钢问题。（3）解决尾坯封顶挤出钢水及坯壳脆断问题。（4）解决中心偏析及轧后中心分层问题。本发明突破了传统模注工艺生产高碳高锰耐磨钢的技术，提高了成材率，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体涉及一种直弧形板坯连铸机生产高碳高锰耐磨钢连铸坯的方法。

背景技术

奥氏体高锰钢是由Robert Hadfield先生在1882年发明的，它具有高强度、高韧性、高延伸率、无磁性、出色的耐磨性，以及使用过程冷作硬化等性能。目前已在造船、汽车、机械、发电、水泥、矿山、煤炭等行业普遍使用，广泛应用于抛丸机、球磨机、粉碎机、保险柜、防弹车等易被强冲击磨损的部位。

目前国内主要采用模铸工艺生产高碳高锰耐磨钢铸件或钢锭，最后轧制成材，但使用模注工艺生产时成材率低、内部质量差、生产成本高。使用连铸工艺生产高碳高锰耐磨钢耐磨钢工艺不成熟.

高碳高锰耐磨钢的C、Mn合金量大，当钢中碳含量高于1%、锰含量高于12%时柱状晶发达，有形成粗晶和裂纹倾向，同时凝固过程存在液相线温度低，液态向固态相变时传热速度慢、凝固显热大，而完全凝固为固态后传热速度快、铸坯温降快等特性。使用直弧形板坯连铸机生产此钢种，容易出现开浇粘结漏钢、铸坯通长纵裂、尾坯封顶困难、中心碳偏析严重导致轧后分层等问题，这是制约直弧形连铸机生产此钢种的难点，目前对于直弧形连铸机生产此钢种时解决以上问题的方法鲜有报道。

中国专利CN 103273023 A，2013.06.07，一种特高锰钢连铸生产工艺，通过降低浇次首罐钢液在中间包内温降、降低浇次首罐钢液在结晶器内温降、防止结晶器内坯壳拉断三个方面入手，解决了碳含量在0.60%左右、锰含量在20%左右的高合金钢种顺利开浇问题。使用该方法生产高锰钢存在开浇中包温度低冷钢堵水口断浇风险，钢水可浇性降低，进而导致事故风险增加。

中国专利CN 102423795 B，2013.08.28，一种高锰钢的连铸方法，通过优化板坯连铸机的电磁搅拌工艺、中包温度工艺、二冷水工艺、拉速工艺、渣料工艺、长水口保护浇注工艺，开发了C含量0.02-0.15%，Mn含量2.0-15.0%高锰钢连铸板坯的工艺，同时避免连铸坯表面无裂纹、重皮、焊渣缺陷。使用该方法只能生产C含量0.02-0.15%范围的高锰钢，无法实现C含量1.0%的高碳高锰耐磨钢连铸生产。

中国专利CN 104550790 A，2015.04.29，一种中锰耐磨钢板坯连铸的生产方法，该方法将中间包内钢液的过热度控制在25-32℃；二冷强度控制在0.1-0.6L/kg；同时对连铸速度进行控制，适用于Mn含量6-9%中锰耐磨钢（低于13%的高锰耐磨钢）板坯连铸工艺，可以有效减少中锰耐磨钢的纵向裂纹缺陷。使用该方法不能生产Mn含量13%的高锰耐磨钢连铸板坯。

中国专利CN 104001880 B，2016.05.25，一种高锰钢直弧形板坯连铸方法，通过优化中间包钢水温度工艺、保护渣性能、电磁搅拌工艺、一冷水和二冷水工艺，生产出合格的锰含量8.0%的高合金钢连铸板坯。该发明无法解决直弧形连铸机生产高碳高锰耐磨钢时存在的开浇漏钢、封顶尾坯掉肉、铸坯纵裂问题问题。

中国专利CN 109112418 A，2020.09.01，一种高锰钢的连铸方法，通过优化二冷段两模式给水工艺，第一模式采用弱冷水线，比水量为0.15～0.25L/kg，第二模式即铸机的最后两个区喷嘴关闭，开发了大方坯连铸机生产C含量0.21%～0.25%、Mn含量4.5%～5.5%高锰钢工艺。该发明适用于大方坯连铸机生产工艺，不适用于直弧形板坯连铸工艺。

为了提高成材率、降低生产成本，本发明提供一种采用直弧形连铸机替代模铸工艺生产高碳高锰耐磨钢的板坯连铸方法，解决了直弧形板坯连铸机生产此钢种时存在开浇粘结漏钢、铸坯通长纵裂、尾坯封顶困难等难题。

发明内容