[发明专利]一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺及结晶器

说明书

本发明公开了一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺及结晶器，属于板坯连铸技术领域。该结晶器包括机架和安装在机架上的宽面水箱和窄面水箱，所述宽面水箱上安装有宽面铜板，所述窄面水箱上安装有窄面铜板，所述宽面铜板上具有多个沿宽面铜板的长度方向延伸的宽面水槽，所述窄面铜板上具有多个沿窄面铜板的长度方向延伸的窄面水槽，其通过对铜板结构的改进，能够有效地控制微合金钢连铸板坯角部横裂纹的产生，提高产品质量和生产效率。该工艺通过结晶器强冷、二冷均匀弱冷和减少板坯所受额外应力的结合的方式进行板坯连铸生产，能够大幅度减少甚至消除微合金钢连铸板坯的角部横裂纹，极大地提高微合金钢连铸板坯的质量和生产效率，节约成本。

技术领域

本发明属于板坯连铸技术领域，更具体地说，涉及一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺及结晶器。

背景技术

微合金化钢是指碳含量在0.06％～0.25％、锰含量≥1.0％且加入了Nb，V，Ti，Cu，P等微合金元素的钢。这些微合金元素的存在能够通过细化晶粒、固溶强化、析出强化、位错强化等机理大大提高钢材的强韧性指标，从而实现钢材的轻量化设计，符合节能减排、低碳经济的要求，因此，近年来微合金化钢的开发及应用进行了大力发展并取得了较大进步。

但是，微合金元素的加入也会使得微合金化钢的高温力学性能发生较大变化，导致钢的第三脆化区间变宽变深，钢的裂纹敏感性增加，尤其是，连铸板坯的角部横裂纹发生几率比其它钢种大得多，角部横裂纹在轧制过程中扩展，会造成钢板或钢卷边裂缺陷，导致钢板或钢卷的降级，甚至报废，产生较大的损失，因此，如何解决微合金化钢连铸板坯角部横裂纹缺陷是困扰各大冶金企业的难题之一。

如中国专利申请号为：CN201410268120.X，公开日为：2014年9月17日的专利文献，公开了一种控制微合金钢板坯角部横裂纹的二次冷却方法，其在铸坯出结晶之后至脱离弯曲段之前通过弱冷模式对铸坯角部的温度进行控制，使得铸坯角部温度不低于Ae3温度，在平衡状态下时，奥氏体与铁素体共存的最高温度；在进入矫直段之前，将弱冷模式转变为强冷模式，使得铸坯角部温度达到Ar3温度，即在铸坯冷却过程中，奥氏体开始向铁素体转变的温度；进入矫直段后，继续采用强冷模式。该发明通过优化连铸板坯二冷模式控制，先通过弱冷模式获得尺寸更大且分布更为弥散的析出物，大大增强铸坯的塑性，然后通过强冷模式获得大比例的晶内铁素体，减小应力集中，进而大大降低了铸坯角部横裂纹发生的概率，简单易实现。但是，连铸坯的冷却过程从钢水进入结晶器内时就开始了，钢水在结晶器内的冷却过程对后续连铸坯的质量一样会产生极大的影响。该方案仅针对连铸坯在出结晶器之后的工艺参数进行改进来减少连铸坯角部横裂纹的发生，其对钢水在结晶器内的前期冷却过程并没有完善的分析和控制措施，因此该方案只能减少而不能消除连铸坯当中的角部横裂纹，达到的效果并不理想，后期仍需要人工对连铸坯角部横裂纹进行清理，费时费力，影响连铸坯的生产效率和成本。