[发明专利]镍不锈钢超大规格连铸坯制造方法

摘要

本发明公开一种镍不锈钢超大规格连铸坯制造方法，目的达到提高连铸坯表面及内在质量的目的。为实现上述目的，采取两个方面的关键技术措施一方面进行合理的化学成分设计和制定科学合理的冶炼工艺，确保降低钢中氢/氧含量，减少钢中氧化物夹杂；另一方面确定合理的连铸的浇注温度，拉坯速度，二冷配水参数，在浇注过程中减少二次氧化，防止钢液污染，同时控制合理的工艺减少化学成分的偏析，同时提高连铸坯表面质量等。连铸生产改变了以往镍不锈钢大型锻件产品以炼钢模铸+锻造生产为主的工艺路线，填补了国内外在这一生产领域的空白，大大提高生产率，提高成材率，降低生产成本。

主权项

一种镍不锈钢超大规格连铸坯制造方法，其特征在于：304L钢连铸坯和304钢连铸坯的规格为Φ600mm、Φ700mm、Φ800mm，316L钢连铸坯的规格为380mm×490mm；制造方法工艺路线为：UHP→AOD→LF→VD→连铸→精整→包装；制造工艺包括炼钢工艺和连铸工艺；一，炼钢工艺⑴304L钢的化学成分内控标准，见表1，表1 304L钢的化学成分内控标准316L钢的化学成分内控标准，见表2，表2 316L钢的化学成分内控标准304钢的化学成分内控标准，见表3，表3 304钢的化学成分内控标准⑵电炉工艺装炉量50吨～55吨，炉料选用优质300系列返回废钢、高碳铬铁、含镍生铁，其中300系列返回废钢配入量30吨～40吨、含镍生铁配入量不小于8吨、高碳铬铁不小于5吨；出钢温度T：1610℃～1630℃，出钢时采用部分高碳合金料调成份；偏心炉底出钢，控制不下渣出钢；出钢前3min～5min降低用氧强度，增加喷碳用量，每炉180kg～250kg；使用优质白灰和预熔渣造渣；⑶AOD工艺AOD操作流程：兑钢过程→测温及取样过程→氩氧精炼过程→还原过程→出钢过程； AOD兑钢温度控制在1500℃～1540℃；钢包中余渣不大于30mm；AOD氩氧精炼过程渣料加入原则：3000kg/炉；氩氧精炼过程中间碳含量设置值：钢碳含量内控标准值+0.05％，终点碳含量设置值：钢碳含量内控标准值‑0.015％；AOD出钢成分按照成品控制成分执行；出钢温度T＝1640℃～1670℃；⑷LF工艺LF炉操作流程：钢包接通氩气→沉淀脱氧→送电→调整渣量→扩散脱氧→成分分析→调整成分、温度→LF炉出钢。LF炉吹氩制度：吹氩压力0.2MPa～0.5MPa，可根据透气砖透气程度按比例增减氩气流量，以渣面稍微吹开，钢液不裸露为宜；精炼期温度控制：原则上尽量减少大于1600℃的高温持续时间，温度不小于1550℃进行取样分析；LF炉渣量控制：石灰加入量(5～10)kg/吨；LF出钢温度T＝1575℃～1585℃；⑸VD工艺入罐前少量扒渣，钢包空包高度不小于1000mm；真空度不大于100Pa，真空下保持时间10min～15min，极限真空度下大氩气搅拌，脱气后软吹时间不少于20min，以不露钢液面为准；出罐温度(1580±10)℃；二，连铸工艺⑴圆坯连铸工艺①304L钢液相线温度约为1465℃，连铸第一包上台温度为1580℃～1590℃，连浇包上台温度为1575℃～1585℃；304钢液相线温度约为1445℃，连铸第一包上台温度为1560℃～1570℃，连浇包上台温度为1555℃～1565℃，过热度控制15℃～40℃；采取二次冷却区电磁搅拌技术+末端电磁搅拌技术，拉坯速度控制在0.14m/min～0.3m/min；进行中包吹氩操作，长水口保护+保护渣+氩气保护浇注；连铸坯坑冷；②连铸工艺参数过热度与拉速控制如表4所示，表4过热度与拉速控制                                 拉速单位为m/min结晶器冷却及比水量如表5所示，表5结晶器冷却及比水量规格 结晶器水量 比水量 一区系数 二区系数 Φ600 4000L/min 0.10L/kg 100 110 Φ700 4800L/min 0.07L/kg 110 105 Φ800 4800L/min 0.08L/kg 140 170 电磁搅拌参数如表6所示，表6电磁搅拌参数搅拌方式 电流 频率 搅拌方式 铸流电搅 150A 2.0Hz 交替搅拌，10s‑10s 末端电搅 550A 4.5Hz 交替搅拌，25s‑5s‑25s‑5s ⑵方坯连铸工艺①316L钢液相线温度约为1464℃，连铸第一包上台温度为1550℃～1560℃，连浇包上台温度为1545℃～1555℃，过热度控制15℃～40℃。采取二次 冷却区电磁搅拌技术+末端电磁搅拌技术，拉坯速度控制在0.14m/min～0.3m/min；进行中包吹氩操作，长水口保护+保护渣+氩气保护浇注；连铸坯坑冷；②连铸工艺参数过热度与拉速控制如表7所示，表7过热度与拉速控制拉速单位为m/min规格，mm 20℃～25℃ 26℃～35℃ 380×490 0.40 0.35 结晶器冷却及比水量如表8所示，表8结晶器冷却及比水量规格，mm 结晶器水量 比水量 380×490 宽面900L/min，窄面700L/min 0.20L/kg 电磁搅拌参数如表9所示，表9电磁搅拌参数搅拌方式 电流 频率 搅拌方式 结晶器电搅 200A 2.0Hz 连续搅拌 末端电搅 450A 4.5Hz 交替搅拌，15s‑3s‑15s 三，连铸坯表面精整检查工艺钢材全部进行人工表面检查，切取低倍试片观察低倍情况。