[发明专利]一种大矫直应变C级角钢连铸工艺

说明书

本发明涉及一种大矫直应变条件下的C级含铝角钢连铸工艺，属于炼钢及连铸技术领域。主要基于钢液成分，连铸机运行参数，二冷区冷却条件，结晶器振动参数，保护渣成分等方面提出新的措施，使铸坯在进行大矫直时仍可稳定生产合格产品。主要为在钢液中添加百分含量为0.02～0.04％的钛，二冷区喷嘴的安装布置能够确保铸坯四面冷却均匀，结晶器、足辊段和二冷区采用弱冷制度，使矫直段铸坯角部不产生暗角，结晶器振动频率设计为140～160次/min，并采用低碱度CaO‑SiO₂渣系高铝钢专用保护渣。通过采用此综合工艺方法，铸坯合格率为100％，轧后钢材合格率达到95％。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金炼钢及连铸技术领域，尤其涉及一种大矫直应变C级角钢连铸工艺。

背景技术

近几年来，Q420等强度更高的钢种在特高压输电工程中得到了广泛的应用和研究，过去曾采用的Q235、Q345等钢材已无法满足电力铁塔大型化、高载荷的使用要求，据报道使用Q420级角钢代替Q345级角钢可平均降低用钢量20％左右。根据国标GB/T1591-2008对低合金高强度结构钢的要求，对于Q420C钢，成分上要求Al≥0.015％，性能上(厚度≤16mm规格)，要求屈服强度≥420MPa，抗拉强度为520～680MPa，断面伸长率≥19％，0℃下的纵向冲击功≥34J。Q420C相比Q420B最主要的差别在于对Al含量的要求，而含铝钢将在钢中沿奥氏体晶界析出AlN，降低钢的热塑性，使铸坯容易产生横裂纹，从而影响铸坯的质量和轧材的性能。

对于带液芯多点矫直的连铸机，铸坯矫直产生的应变一般不能超过许用值，当连铸机半径为6m时，在铸坯断面为180mm×180mm的条件下，铸坯矫直应变基本处于临界状态，铸坯在矫直过程中承受较大的变形量，严重恶化连铸坯内部质量，且在轧制过程中易出现开裂废品，尤其是在试验铝含量为0.020％的角钢时，轧材开裂率接近30％，无法满足生产需要。

研究表明，当铸坯表面一旦形成微裂纹和皮下气泡等缺陷后，对于大型角钢轧制过程中极易在角部形成开裂，目前国内还尚未报道在铸坯大矫直条件下稳定生产此类C级含铝角钢的实例。因此，有必要提出全方位的生产工艺技术和措施，针对连铸各个工序制定相应的工艺，特别是解决在含Al条件下的铸坯质量问题，有助于实现炼钢工艺控制标准化，提高标准化作业水平，保证钢水质量的稳定，提高产品的质量。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种大矫直应变C级角钢连铸工艺，用以解决现有大型角钢轧制过程中极易在角部形成开裂的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种大矫直应变C级角钢连铸工艺，该大矫直应变C级角钢连铸工艺使用的钢液的成分及其质量百分数为：C：0.16～0.19％，Mn：1.38～1.45％，Si：0.25～0.35％，S、P≤0.030％，V：0.06～0.09％，N：0.006～0.010％，Al：0.017～0.022％，Ti：0.02～0.04％；

大矫直应变C级角钢连铸工艺包括以下步骤：

S1、转炉冶炼工序；

S2、钢包精炼炉精炼工序；

S3、连铸工序；

S4、加热轧制工序；

步骤S1-S4中，每步均以70t钢液为单位进行各个步骤

步骤S3中，结晶器水量为140～150t/h，足辊段水量为7.0～7.5t/h，二冷一段水量为5.5～6.5t/h，二冷二段关闭，铸坯矫直温度≥950℃。

步骤S1具体为：

在出钢前加入增碳剂进行脱氧；

出钢1/4时，加入钢砂铝进行脱氧、加入硅锰合金进行合金化、加入石灰、加入VN合金和钒铁；