[发明专利]一种连铸坯生产大规格高致密圆钢的方法

权利要求书

1.一种连铸坯生产大规格高致密圆钢的方法，其特征在于，包括：

步骤一、钢水冶炼：涉及初炼、精炼和真空脱气，分别冶炼小圆坯和大圆坯两种成分的钢水，其中大圆坯采用碳含量为0.4-0.6wt％的中碳钢，小圆坯采用碳含量为0.12-0.20wt％的低碳钢；

步骤二、连铸：采用连铸工艺将芯坯对应的钢水浇铸成直径300-600mm的小圆坯，将外坯对应的钢水浇铸成直径1000-1200mm的大圆坯，连铸过程采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌和动态轻压下；

步骤三、大圆坯开坯：大圆坯入炉加热，加热温度950-1100℃，保温0.6-2.4min/mm*D,D为大圆坯直径，单位mm，出炉后高压水除鳞即去除表面氧化层，然后开坯轧制，开坯压缩比大于1.2；

步骤四、组合：将步骤三得到的大圆坯穿孔，穿孔后将步骤二中的小圆坯填入大圆坯中心孔内，并在两端的圆形间隙进行真空焊接得到组合坯，为了减小结合处氧化，组合前在小圆坯表面先涂上涂层；

步骤五、连轧：将步骤四的组合坯重新入炉加热，使组织完全奥氏体化，元素成分充分固溶，加热后坯料经粗轧、中轧、精轧轧制成圆钢，粗轧温度区间为1020-1100℃，中轧温度区间为980-1020℃，精轧温度区间为930-980℃；粗轧过程压缩比≥1.8，中轧过程压缩比≥1.5，精轧过程压缩比≥1.2，且粗轧阶段至少进行2-3次利用淬水环对钢坯表面喷水冷却，以硬化表层组织使粗轧的变形深入坯料芯部；

步骤六、冷却：轧后圆钢入炉保温，炉内温度预先设置为910-960℃，圆钢入炉后先保温2-3小时然后随炉冷却，冷却至400℃以下后出炉。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一、初炼过程中向钢水加石灰脱磷，同时钢水底部吹氮促进钢水与石灰充分反应，将钢中的磷含量降低至≤0.010％；对于低碳钢的钢水冶炼，初炼过程采用吹氧脱硅。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一、精炼过程加入铝块沉淀脱氧，钢包采用底吹氩气的方式搅拌钢水，精炼后期在钢水中加入锰铁、铬铁，调整钢液的化学成分。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一、采用RH炉真空脱气，在60-130Pa的真空度下保持20分钟以上。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一，大圆坯和小圆坯的元素成分除了碳C含量不同外，其余相同的元素按质量百分比计均满足：Si:≤0.040％，Mn:0.55～1.5％，Cr:1.10～2.0％，S:≤0.050％,P:≤0.010％,Al:0.020～0.045％，N:0.008～0.021％，余量为Fe及不可避免的杂质。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：大圆坯的元素成分还包括Cu和Mo，且满足(Cu+Mo)≤0.06％，小圆坯的元素成分还包括Ni，Ni的含量为0.02-0.08％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述圆钢组织为铁素体与珠光体，其中芯部金相图中铁素体的面积占比为65-75％，芯部硬度≤150HBW；近表层金相图中铁素体的面积占比为40-60％，表层硬度≤180HBW。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述圆钢的中心疏松≤0.5级，一般疏松≤0.5级，中心偏析≤0.5级。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤三，小圆坯也进行开坯，开坯加热温度为950-1100℃，保温1.2-2.0min/mm*D,D为圆坯直径，单位mm，出炉后高压水除鳞即去除表面氧化层，然后开坯轧制，开坯压缩比大于1.2。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤五、组合坯入三段式加热炉加热，预热段炉温设定为680-750℃，组合坯表面升温速率为5.0-7.0℃/min，组合坯表面到温后保温1.5h以上；加热段炉温设定为1050-1200℃，组合坯表面升温速率6.5-7.6℃/min,组合坯表面到温后保温2h以上；均热段炉温设定为1220℃，铸坯表面升温速率7.2-8.2℃/min，铸坯表面到温后保温2h以上。