專利名稱：一種含Nb亞包晶鋼連鑄坯、其制造方法及專用連鑄機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鋼連鑄技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含Nb亞包晶鋼連鑄坯、制造含Nb亞包晶鋼連鑄坯的方法及制造含Nb亞包晶鋼連鑄坯的專用連鑄機(jī)。
背景技術(shù)：
含Nb亞包晶鋼連鑄坯廣泛應(yīng)用于管線基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和汽車工業(yè)等行業(yè)，近年來成為國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的主要品種，為企業(yè)帶來了可觀的利潤。
現(xiàn)有技術(shù)中，含Nb亞包晶鋼連鑄坯中的成分包括Fe (鐵)、C (碳)、Si (硅)、Mn(錳)、P (磷)、S (硫)、Nb (鈮)、Alt (全鋁)、N (氮)、Cr (鉻)、V (釩)、Ti (鈦)，其余成分為不可避免的雜質(zhì)，其中的Alt和N (氮)的含量都較高。在連鑄過程中，含Nb亞包晶鋼連鑄坯處于彎曲段時的二次冷卻僅采用對其內(nèi)弧面(曲率較大的弧面)中部(連鑄坯寬度方向的中部)和外弧面(曲率較小的弧面)中部(連鑄坯寬度方向的中部)噴淋的方式進(jìn)行冷卻，使內(nèi)弧面表面溫度和外弧面表面溫度特別是內(nèi)弧面邊角部表面溫度和外弧面邊角部表面溫度基本處于800°C -900°C。這樣的含Nb亞包晶鋼連鑄坯角橫裂紋(角橫裂紋分為內(nèi)弧角橫裂紋和外弧角橫裂紋，內(nèi)弧角橫裂紋位于內(nèi)弧面邊角部，外弧角橫裂紋位于外弧面邊角部)發(fā)生率高于普通鋼鑄坯。影響了連鑄坯質(zhì)量，并對熱軋產(chǎn)品的產(chǎn)量及質(zhì)量構(gòu)成了較為嚴(yán)重的影響?，F(xiàn)有技術(shù)中，制造含Nb亞包晶鋼連鑄坯的方法是先將精煉好的含Nb亞包晶鋼的鋼水從結(jié)晶器頂部入口注入結(jié)晶器中；再對結(jié)晶器進(jìn)行一次冷卻，使結(jié)晶器中的鋼水外表面迅速凝固結(jié)晶形成周面封閉內(nèi)有鋼水的坯殼；然后將結(jié)晶器內(nèi)的坯殼從結(jié)晶器底部出口弓I出并經(jīng)彎曲后橫向拉出，同時對該彎曲的坯殼進(jìn)行二次冷卻，此二次冷卻僅采用對彎曲坯殼的內(nèi)弧面(曲率較大的弧面)中部(坯殼寬度方向的中部)和外弧面(曲率較小的弧面)中部(坯殼寬度方向的中部)噴淋的方式進(jìn)行冷卻，使內(nèi)弧面表面溫度和外弧面表面溫度特別是內(nèi)弧面邊角部表面溫度和外弧面邊角部表面溫度基本處于800°C -900°C。在二次冷卻的作用下，彎曲坯殼內(nèi)的鋼水繼續(xù)迅速凝固結(jié)晶，形成彎曲的連鑄坯；再將該彎曲的連鑄坯矯直；最后將矯直后的連鑄坯切割成一定長度的連鑄坯。用這樣的制造方法制造出的含Nb亞包晶鋼連鑄坯，其角橫裂紋發(fā)生率高于普通鋼連鑄坯?，F(xiàn)有技術(shù)中，用于制造含Nb亞包晶鋼連鑄坯的設(shè)備通常是制造普通鋼種的連鑄機(jī)。該連鑄機(jī)包括結(jié)晶器，其頂部有澆注鋼水的入口，其底部有坯殼的出口，結(jié)晶器的外側(cè)壁設(shè)有一次冷卻系統(tǒng)。結(jié)晶器出口的下方設(shè)有拉矯機(jī)構(gòu)，該拉矯機(jī)構(gòu)由上、下兩排相正對且相互平行的水平拉矯輥構(gòu)成，該兩排拉矯輥的后段排列呈向上彎曲的孤面，前段排列呈基本水平的平面，該兩排拉矯輥之間形成連鑄坯運行的通道，該通道的后段為彎曲段通道，前段為矯直段通道，彎曲段通道的通道入口朝上并與結(jié)晶器底部坯殼的出口對應(yīng)設(shè)置，矯直段通道的通道出口處于水平方向，該通道出口處設(shè)有連鑄坯切割裝置。所述彎曲段通道有兩個由所述兩排向上彎曲呈孤面排列的拉矯輥上與連鑄坯相接觸的那段母線構(gòu)成的弧面，該兩個弧面的寬度等于連鑄坯的寬度也等于彎曲段通道的寬度，其中，曲率較大的弧面為內(nèi)弧面，曲率較小的弧面為外弧面。所述彎曲段通道沿著連鑄坯運行的方向依次分為八個扇形段，即0扇形段、I扇形段、2扇形段、3扇形段、4扇形段、5扇形段、6扇形段和7扇形段。位于彎曲段通道O扇形段-6扇形段的外弧面外側(cè)對應(yīng)于該外弧面寬度方向的中部和位于彎曲段通道O扇形段-6扇形段的內(nèi)弧面內(nèi)側(cè)對應(yīng)于該內(nèi)弧面寬度方向的中部設(shè)有ニ次冷卻系統(tǒng)。該二次冷卻系統(tǒng)包括多個噴嘴，所述多個噴嘴的一部分在彎曲段通道O扇形段-6扇形段的外弧面外側(cè)對應(yīng)于該外弧面寬度方向的中部呈外弧面狀分布，對應(yīng)于該外弧面寬度方向中部分布的噴嘴個數(shù)為4個/排，噴嘴的噴ロ朝向彎曲段通道的外弧面；所述多個噴嘴的另一部分在彎曲段通道O扇形段-6扇形段的內(nèi)弧面內(nèi)側(cè)對應(yīng)于該內(nèi)弧面寬度方向的中部呈內(nèi)弧面狀分布，對應(yīng)于該內(nèi)弧面寬度方向中部分布的噴嘴個數(shù)為4個/排，噴嘴的噴ロ朝向彎曲段通道的內(nèi)弧面。這樣的制造普通鋼種的連鑄機(jī)，例如用于制造2. 150米寬度連鑄坯的連鑄機(jī)，其二次冷卻的最大噴淋覆蓋寬度為I. 332米，遠(yuǎn)小于一般連鑄坯的寬度(其寬度通常為I. 5米-2. O米)，因此二次冷卻對連鑄坯寬度方向的中部的冷卻效果較好，而對連鑄坯寬度方向兩個邊部的冷卻效果較差。在實踐中發(fā)現(xiàn)，制造出的船板鋼等其他普通鋼種連鑄坯幾乎沒有角橫裂紋缺陷。但是制造出的含Nb亞包晶鋼連鑄坯產(chǎn)生較多的角橫裂紋缺陷。連鑄坯角橫裂紋是國內(nèi)外各鋼廠的共同難題，但多發(fā)生在內(nèi)弧面的角部，國內(nèi)鮮有鑄坯外弧角橫裂紋的報道，外弧角橫裂紋的解決有較大的難度。中國發(fā)明專利公開說明書CN102009148A公開了ー種有效控制厚板還角部橫裂發(fā)生的ニ冷噴嘴布置方法,該方法為對鑄坯邊部實施強冷，單側(cè)冷卻水總流量為10-12m3/h。單側(cè)的總水量通過單獨的ー個冷卻水路控制，每個噴嘴平均分配水量。噴嘴在連鑄ニ冷區(qū)鑄坯矯直區(qū)前第4扇形段、第5扇形段、第6扇形段、第7扇形段的鑄坯兩側(cè)邊部延澆注方向加8-12排冷卻噴嘴，單排的東西兩側(cè)邊部各I個噴嘴，每排噴嘴間隔為200-400mm ;將鑄坯表面角部溫度降低到700°C以下。根據(jù)澆注鑄坯的斷面寬度左右移動調(diào)整噴嘴的位置，移動范圍為10_-30_，噴嘴對準(zhǔn)鑄坯邊角部。開澆后當(dāng)鑄坯至第7扇形段后(坯子走到了第七段才能全部打開冷卻水，包括前面第4扇形段、第5扇形段、第6扇形段)，隨即打開兩側(cè)水冷閥門，按照設(shè)置的10-12m3/h進(jìn)行給水。由于該方法在4-7扇形段即彎曲后臨近矯直段前增加噴嘴加強對厚板坯邊部的冷卻強度，因此通過此方法很好的解決了厚板坯內(nèi)弧角橫裂的問題，但是將該方法應(yīng)用于本廠，在實際生產(chǎn)中由于強冷措施滯后，含Nb亞包晶鋼運行至在彎曲段時鑄坯角部溫度仍在830-850°C，未能避開該類鋼的第III脆性溫度區(qū)間，未能解決本廠含Nb亞包晶體鋼的外弧角橫裂問題。外弧角橫裂紋發(fā)生在連鑄坯外弧面邊角部，這表明該缺陷與彎曲段的生產(chǎn)エ藝有直接關(guān)系。含Nb亞包晶鋼的第III脆性區(qū)溫度區(qū)間為800-900°C，如果二次冷卻強度不適合，含Nb亞包晶鋼連鑄坯彎曲段溫度處于800-900°C第III脆性區(qū)溫度區(qū)間，加上含Nb亞包晶鋼 的N、Alt含量高，鋼中NbN (氮化鈮)、Nb (CN)(碳氮化鈮)、A1N (氮化鋁)劇烈析出使連鑄坯脆性提高，彎曲時當(dāng)應(yīng)カ超過晶界鐵素體所能承受的強度時便會產(chǎn)生外弧角橫裂紋。目前國內(nèi)一般通過弱冷來解決連鑄坯外弧角橫裂紋問題，但弱冷應(yīng)用在解決連鑄坯外弧橫裂紋問題上容易造成連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量問題并造成澆注漏鋼事故，如何避免在解決連鑄坯外弧角橫裂紋問題過程中帶來內(nèi)部質(zhì)量問題和生產(chǎn)事故是解決含Nb亞包晶鋼連鑄坯外弧角橫裂紋問題的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種外弧角橫裂紋月發(fā)率極低的含Nb亞包晶鋼連鑄坯，確保連鑄坯用于制造熱軋產(chǎn)品的產(chǎn)量及質(zhì)量。此外本發(fā)明另ー個要解決的技術(shù)問題是還要提供一種制造含Nb亞包晶鋼連鑄坯的方法及實現(xiàn)該方法的制造含Nb亞包晶鋼連鑄坯的專用連鑄機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的含Nb亞包晶鋼連鑄坯，包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Nb、Alt、N、Cr、V、Ti，其余成分為不可避免的雜質(zhì)，所述N含量為小于等于 0.0045% (重量百分比)、Alt含量為O. 015%-0. 030% (重量百分比)，所述連鑄坯在連鑄過程中處于彎曲段中O扇形段_6扇形段時的二次冷卻采用整體全幅面覆蓋噴淋或噴霧的方式進(jìn)行冷卻，使其角部表面溫度低于800 °C。本技術(shù)方案中，由于米用了 N含量為小于等于O. 0045% (重量百分比)、Alt含量為 O. 015%-0. 030% (重量百分比)的技術(shù)手段，所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有效地減小了含Nb亞包晶鋼在第III脆性區(qū)溫度區(qū)間800°C-900°c內(nèi)NbN (氮化鈮)、Nb (CN)(碳氮化鈮)、AlN (氮化鋁)的析出速度，又由于采用了連鑄坯在連鑄過程中處于彎曲段中O扇形段-6扇形段時的二次冷卻實施整體全幅面覆蓋噴淋或噴霧的方式進(jìn)行冷卻的技術(shù)手段，所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不但增加了含Nb亞包晶鋼連鑄坯邊部的冷卻強度，而且還増加了連鑄坯邊部的強冷長度，因此有效地避開了含Nb亞包晶鋼的第III脆性區(qū)溫度區(qū)間800-900°C，使連鑄坯表面溫度特別是連鑄坯外孤面邊角部的表面溫度和內(nèi)孤面邊角部的表面溫度迅速地降低到800°C以下，使NbN (氮化鈮)、Nb (CN)(碳氮化鈮)、AlN (氮化鋁)幾乎沒有機(jī)會在第III脆性區(qū)溫度區(qū)間800°C -900°C內(nèi)析出，確保了連鑄坯的延展性，由于兩種技術(shù)手段的相互作用，不但，大量地減少或基本消除了含Nb亞包晶鋼連鑄坯的內(nèi)弧角橫裂紋，而且，還大量地減少或基本消除了含Nb亞包晶鋼連鑄坯的外弧角橫裂紋，同時，通過鑄坯下線表面檢查，未發(fā)生連鑄坯其他表面問題，通過鑄坯低倍評級，鑄坯中心偏析及中心疏松均低于I. O級，鑄坯內(nèi)部質(zhì)量良好。經(jīng)統(tǒng)計，現(xiàn)有技術(shù)中的含Nb亞包晶鋼連鑄坯外弧角橫裂紋月發(fā)率高達(dá)92%，本發(fā)明的含Nb亞包晶鋼連鑄坯外弧角橫裂紋月發(fā)率低于3%，與現(xiàn)有技術(shù)相比，降低了89%，確保了連鑄坯用于制造熱軋產(chǎn)品的產(chǎn)量及質(zhì)量。所述C含量為O. 08%-0. 14% (重量百分比)、所述Si含量為O. 07%_0· 30% (重量百分比)、所述Mn含量為O. 8%-1. 6% (重量百分比)、所述P含量為小于等于O. 025% (重量百分比)、所述S含量為小于等于O. 015% (重量百分比)、所述Nb含量為O. 019Γ0. 06% (重量百分比)、所述Cr含量為小于等于O. 30% (重量百分比)、所述V為小于等于O. 060% (重量百分比)、所述Ti為小于等于O. 020% (重量百分比)。本技術(shù)方案中，由于對含Nb亞包晶鋼連鑄坯中其它成分的優(yōu)化，可進(jìn)ー步穩(wěn)定連鑄坯的鑄造質(zhì)量。一種制造上述含Nb亞包晶鋼連鑄坯的方法，先將精煉好的含Nb亞包晶鋼的鋼水從結(jié)晶器頂部入口注入結(jié)晶器中；再對結(jié)晶器進(jìn)行一次冷卻，使結(jié)晶器中的鋼水外表面迅速凝固結(jié)晶形成周面封閉內(nèi)有鋼水的坯殼；然后將結(jié)晶器內(nèi)的坯殼從結(jié)晶器底部出口引出并經(jīng)彎曲后橫向拉出，同時對該彎曲的坯殼進(jìn)行二次冷卻，使彎曲坯殼內(nèi)的鋼水繼續(xù)迅速凝固結(jié)晶，形成彎曲的連鑄坯；再將該彎曲的連鑄坯矯直；最后將矯直后的連鑄坯切割成一定長度的連鑄坯；所述彎曲的坯殼分為八個扇形段，沿其運行的方向依次為0扇形段、I扇形段、2扇形段、3扇形段、4扇形段、5扇形段、6扇形段、7扇形段，所述含Nb亞包晶鋼的鋼水中的N含量控制在小于等于O. 0045% (重量百分比)、Alt含量控制在O. 015%-0. 030%(重量百分比);所述對該彎曲的坯殼進(jìn)行二次冷卻是采用對彎曲的坯殼位于O扇形段-6扇形段的弧面整體全幅面覆蓋噴淋或噴霧的方式進(jìn)行冷卻，使彎曲的坯殼角部表面溫度低于800。。。
本技術(shù)方案中，由于采用了含Nb亞包晶鋼的鋼水中的N含量控制在小于等于
O.0045% (重量百分比)、Alt含量控制在O. 015%-0. 030% (重量百分比)的技術(shù)手段，所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有效地控制了含Nb亞包晶鋼在第III脆性區(qū)溫度區(qū)間800°C -900°C內(nèi)NbN(氮化鈮)、Nb (CN)(碳氮化鈮)、AlN (氮化鋁)的析出速度，又由于采用了對彎曲的坯殼進(jìn)行二次冷卻實施了對彎曲的坯殼位于O扇形段-6扇形段的弧面整體全幅面覆蓋噴淋或噴霧的方式進(jìn)行冷卻的技術(shù)手段，所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不但增加了含Nb亞包晶鋼連鑄坯邊部的冷卻強度，而且還増加了連鑄坯邊部的強冷長度，因此有效地避開了含Nb亞包晶鋼的第III脆性區(qū)溫度區(qū)間800-900°C，使連鑄坯表面溫度特別是連鑄坯外孤面邊角部的表面溫度和內(nèi)孤面邊角部的表面溫度迅速地降低到800°C以下，使NbN (氮化鈮)、Nb (CN)(碳氮化鈮)、AlN (氮化鋁)幾乎沒有機(jī)會在第III脆性區(qū)溫度區(qū)間800°C -900°C內(nèi)析出，確保了連鑄坯的延展性，該方法由于利用了兩種技術(shù)手段的相互作用，不但，大量地減少或基本消除了含Nb亞包晶鋼連鑄坯的內(nèi)弧角橫裂紋，而且，還大量地減少或基本消除了含Nb亞包晶鋼連鑄坯的外弧角橫裂紋，同時，通過鑄坯下線表面檢查，未發(fā)生連鑄坯其他表面問題，通過鑄坯低倍評級,鑄坯中心偏析及中心疏松均低于I. O級，鑄坯內(nèi)部質(zhì)量良好。所述含Nb亞包晶鋼的鋼水中的N含量控制，其步驟為(I)轉(zhuǎn)爐出鋼過程的前期加入5kg/噸-7kg/噸鋼的合成渣，出鋼1/5前加完合成渣，所述合成渣的主要成分是Cao、A1203、MgO、CaF ；(2) LF精煉過程保持爐內(nèi)還原性氣氛，底吹大攪脫S期間關(guān)閉除塵風(fēng)機(jī)；
(3)全保護(hù)澆注控制澆注過程增N。本技術(shù)方案，對N含量控制作了合理的優(yōu)化，有效地控制了 N含量的增加。所述含Nb亞包晶鋼的鋼水中的Alt含量控制，其步驟為精煉過程根據(jù)到站Alt用鋁鐵合金調(diào)整Alt含量，考慮澆注過程Alt的損失，精煉結(jié)束Alt按照O. 020-0. 035%控制。本技術(shù)方案中，對Alt含量控制作了進(jìn)ー步的優(yōu)化，使Alt含量穩(wěn)定在合理的范圍內(nèi)。一種實現(xiàn)上述制造含Nb亞包晶鋼鑄坯方法的專用連鑄機(jī)，包括彎曲段通道，所述彎曲段通道有兩個弧面，該彎曲段通道分為八個扇形段，沿連鑄坯運行的方向依次為0扇形段、I扇形段、2扇形段、3扇形段、4扇形段、5扇形段、6扇形段、7扇形段；位于彎曲段通道O扇形段-6扇形段的外弧面外側(cè)和位于彎曲段通道O扇形段-6扇形段的內(nèi)弧面內(nèi)側(cè)設(shè)有二次冷卻系統(tǒng)，所述二次冷卻系統(tǒng)包括多個噴嘴，所述多個噴嘴的一部分在彎曲段通道O扇形段-6扇形段的外弧面外側(cè)對應(yīng)于該外弧面呈外弧面狀分布，該多個噴嘴分布形成的外弧面，其寬度與所述彎曲段通道的外弧面寬度相應(yīng)，其弧長與所述彎曲段通道O扇形段-6扇形段的外弧面弧長相應(yīng)，該多個噴嘴的噴ロ朝向該彎曲段通道的外弧面；所述多個噴嘴的另一部分在彎曲段通道O扇形段_6扇形段的內(nèi)弧面內(nèi)側(cè)對應(yīng)于該內(nèi)弧面呈內(nèi)弧面狀分布，該多個噴嘴分布形成的內(nèi)弧面，其寬度與所述彎曲段通道的內(nèi)弧面寬度相應(yīng)，其弧長與所述彎曲段通道O扇形段-6扇形段的內(nèi)弧面弧長相應(yīng)，該多個噴嘴的噴ロ朝向彎曲段通道的內(nèi)弧面。
本技術(shù)方案中，由于采用了多個噴嘴分布形成的外弧面，其寬度與所述彎曲段通道的外弧面寬度相應(yīng)，其弧長與所述彎曲段通道O扇形段-6扇形段的外弧面弧長相應(yīng)以及多個噴嘴分布形成的內(nèi)弧面，其寬度與所述彎曲段通道的內(nèi)弧面寬度相應(yīng)，其弧長與所述彎曲段通道O扇形段-6扇形段的內(nèi)弧面弧長相應(yīng)的技術(shù)手段，所以本專用連鑄機(jī)可實現(xiàn)對彎曲的坯殼位于O扇形段-6扇形段的弧面整體全幅面覆蓋噴淋或噴霧的方式進(jìn)行冷卻，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不但增加了對含Nb亞包晶鋼連鑄坯邊部的冷卻強度，而且還増加了連鑄坯邊部的強冷長度，因此有效地避開了含Nb亞包晶鋼的第III脆性區(qū)溫度區(qū)間800-900°C，使連鑄坯表面溫度特別是連鑄坯外孤面邊角部的表面溫度和內(nèi)孤面邊角部的表面溫度迅速地降低到800°C以下，使NbN (氮化鈮)、Nb (CN)(碳氮化鈮)、A1N (氮化鋁)幾乎沒有機(jī)會在第III脆性區(qū)溫度區(qū)間800°C -900°C內(nèi)析出，確保了連鑄坯的延展性。本發(fā)明適用于上述方法，不但大量地減少或基本消除了含Nb亞包晶鋼連鑄坯的內(nèi)弧角橫裂紋，而且，還大量地減少或基本消除了含Nb亞包晶鋼連鑄坯的外弧角橫裂紋，同時，不發(fā)生連鑄坯其他表面問題。所述多個呈外弧面狀分布的噴嘴為氣水噴嘴，其噴射角度為70° -100°，對應(yīng) 于該外弧面寬度方向分布的氣水噴嘴個數(shù)為6個/排，對應(yīng)于該外弧面弧長方向分布的氣水噴嘴排數(shù)為24排；所述多個呈內(nèi)弧面狀分布的噴嘴為氣水噴嘴，其噴射角度為70° -100°，對應(yīng)于該內(nèi)弧面寬度方向分布的氣水噴嘴個數(shù)為6個/排，對應(yīng)于該內(nèi)弧面弧長方向分布的氣水噴嘴排數(shù)為24排。本技術(shù)方案對噴嘴的分布作了進(jìn)ー步的優(yōu)化，安裝維護(hù)方便，制造成本低。也可以在現(xiàn)有連鑄機(jī)的基礎(chǔ)上增加噴嘴實現(xiàn)本發(fā)明，這樣制造成本更低，更適于本發(fā)明的推廣應(yīng)用。所述多個呈外弧面狀分布的噴嘴為長縫形噴嘴，其垂直于長縫方向的噴射角度為70° -100°，其長縫噴ロ長度與該外弧面寬度相應(yīng)，對應(yīng)于該外弧面寬度方向分布的長縫形噴嘴個數(shù)為I個/排，對應(yīng)于該外弧面弧長方向分布的長縫形噴嘴排數(shù)為24排；所述多個呈內(nèi)弧面狀分布的噴嘴為長縫形噴嘴，其垂直于長縫方向的噴射角度為70° -100°，其長縫噴ロ長度與該內(nèi)弧面寬度相應(yīng)，對應(yīng)于該內(nèi)弧面寬度方向分布的長縫形噴嘴個數(shù)為I個/排，對應(yīng)于該內(nèi)弧面弧長方向分布的長縫形噴嘴排數(shù)為24排。本技術(shù)方案對噴嘴作了進(jìn)ー步的優(yōu)化，其安裝維護(hù)更方便。


下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。圖I為本發(fā)明專用連鑄機(jī)主要部件的結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；圖2為圖I中A-A線剖視示意圖；圖3為發(fā)明專用連鑄機(jī)中氣水噴嘴ー種分布的展開俯視示意圖；圖4為發(fā)明專用連鑄機(jī)中氣水噴嘴另ー種分布的展開俯視示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施方式提供的ー種含Nb亞包晶鋼連鑄坯，包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Nb、Alt、N、Cr、V、Ti，其余成分為不可避免的雜質(zhì)，所述N含量為小于等于O. 0045% (重量百分比)、Alt含量為O. 015%-0. 030%(重量百分比)，所述連鑄坯在連鑄過程中處于彎曲段中O扇形段-6扇形段時的二次冷卻采用整體全幅面覆蓋噴淋或噴霧的方式進(jìn)行冷卻(參見圖I、圖3、圖4)，使其角部表面溫度低于800°C。所述連鑄坯通常為板型鋼連鑄坯，也可以是異型鋼連鑄坯。本實施方式中，由于米用了 N含量為小于等于O. 0045% (重量百分比)、Alt含量為
O.015%-0. 030% (重量百分比)的技術(shù)手段，所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有效地控制了含Nb亞包晶鋼在第III脆性區(qū)溫度區(qū)間800°C-900°c內(nèi)NbN (氮化鈮)、Nb (CN)(碳氮化鈮)、AlN (氮化鋁)的析出速度，又由于采用了連鑄坯在連鑄過程中處于彎曲段中O扇形段-6扇形段時的二次冷卻實施整體全幅面覆蓋噴淋或噴霧的方式進(jìn)行冷卻的技術(shù)手段，所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不但增加了含Nb亞包晶鋼連鑄坯邊部的冷卻強度，而且還増加了連鑄坯邊部的強冷長度，因此有效地避開了含Nb亞包晶鋼的第III脆性區(qū)溫度區(qū)間800-900°C，使連鑄坯表面溫度特別是連鑄坯外孤面邊角部的表面溫度和內(nèi)孤面邊角部的表面溫度迅速地降低到800°C以下，使NbN (氮化鈮)、Nb (CN)(碳氮化鈮)、AlN (氮化鋁)幾乎沒有機(jī)會在第III脆 性區(qū)溫度區(qū)間800°C -900°C內(nèi)析出，確保了連鑄坯的延展性，由于兩種技術(shù)手段的相互作用，不但，大量地減少或基本消除了含Nb亞包晶鋼連鑄坯的內(nèi)弧角橫裂紋，而且，還大量地減少或基本消除了含Nb亞包晶鋼連鑄坯的外弧角橫裂紋，同吋，通過鑄坯下線表面檢查，未發(fā)生連鑄坯其他表面問題，通過鑄坯低倍評級，鑄坯中心偏析及中心疏松均低于I. O級，鑄坯內(nèi)部質(zhì)量良好。經(jīng)統(tǒng)計，現(xiàn)有技術(shù)中的含Nb亞包晶鋼連鑄坯外弧角橫裂紋月發(fā)率高達(dá)92%，本發(fā)明的含Nb亞包晶鋼連鑄坯外弧角橫裂紋月發(fā)率低于3%，與現(xiàn)有技術(shù)相比，降低了89%，確保了連鑄坯用于制造熱軋產(chǎn)品的產(chǎn)量及質(zhì)量。具體統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種含Nb亞包晶鋼連鑄坯，包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Nb、Alt、N、Cr、V、Ti，其余成分為不可避免的雜質(zhì)，其特征在于所述N含量為小于等于0. 0045% (重量百分比)、Alt含量為0. 015%-0. 030% (重量百分比)，所述連鑄坯在連鑄過程中處于彎曲段中0扇形段-6扇形段時的二次冷卻采用整體全幅面覆蓋噴淋或噴霧的方式進(jìn)行冷卻，使其角部表面溫度低于800。。。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含Nb亞包晶鋼連鑄坯，其特征在于所述C含量為0. 08% 0. 14% (重量百分比)、所述Si含量為0. 07%-0. 30% (重量百分比)、所述Mn含量為0. 89T1. 6% (重量百分比)、所述P含量為小于等于0. 025% (重量百分比)、所述S含量為小于等于0.015% (重量百分比)、所述Nb含量為0. 019T0. 06% (重量百分比)、所述Cr含量為小于等于0. 30% (重量百分比)、所述V為小于等于0. 060% (重量百分比)、所述Ti為小于等于0.020% (重量百分比)。
3.—種制造權(quán)利要求I所述的含Nb亞包晶鋼連鑄坯的方法，先將精煉好的含Nb亞包晶鋼的鋼水從結(jié)晶器頂部入口注入結(jié)晶器中；再對結(jié)晶器進(jìn)行一次冷卻，使結(jié)晶器中的鋼水外表面迅速凝固結(jié)晶形成周面封閉內(nèi)有鋼水的坯殼；然后將結(jié)晶器內(nèi)的坯殼從結(jié)晶器底部出口引出并經(jīng)彎曲后橫向拉出，同時對該彎曲的坯殼進(jìn)行二次冷卻，使彎曲坯殼內(nèi)的鋼水繼續(xù)迅速凝固結(jié)晶，形成彎曲的連鑄坯；再將該彎曲的連鑄坯矯直；最后將矯直后的連鑄坯切割成一定長度的連鑄坯；所述彎曲的坯殼分為八個扇形段，沿其運行的方向依次為0扇形段、I扇形段、2扇形段、3扇形段、4扇形段、5扇形段、6扇形段、7扇形段，其特征在于所述含Nb亞包晶鋼的鋼水中的N含量控制在小于等于0. 0045% (重量百分比)、Alt含量控制在0. 015%-0. 030% (重量百分比)；所述對該彎曲的坯殼進(jìn)行二次冷卻是采用對彎曲的坯殼位于0扇形段-6扇形段的弧面整體全幅面覆蓋噴淋或噴霧的方式進(jìn)行冷卻，使彎曲的坯殼表面溫度低于800 °C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述含Nb亞包晶鋼的鋼水中的N含量控制，其步驟為(I)轉(zhuǎn)爐出鋼過程的前期加入5kg/噸-7kg/噸鋼的合成渣，出鋼1/5前加完合成渣，所述合成渣的主要成分是Cao、Al203、Mg0、CaF ；(2) LF精煉過程保持爐內(nèi)還原性氣氛，底吹大攪脫S期間關(guān)閉除塵風(fēng)機(jī)；(3)全保護(hù)澆注控制澆注過程增N。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述含Nb亞包晶鋼的鋼水中的Alt含量控制，其步驟為精煉過程根據(jù)到站Alt用鋁鐵合金調(diào)整Alt含量，考慮澆注過程Alt的損失，精煉結(jié)束Alt按照0. 020-0. 035%控制。
6.一種實現(xiàn)權(quán)利要求3所述制造含Nb亞包晶鋼鑄坯方法的專用連鑄機(jī)，包括彎曲段通道，所述彎曲段通道有兩個弧面，該彎曲段通道分為八個扇形段，沿連鑄坯運行的方向依次為0扇形段、I扇形段、2扇形段、3扇形段、4扇形段、5扇形段、6扇形段、7扇形段；位于彎曲段通道0扇形段-6扇形段的外弧面外側(cè)和位于彎曲段通道0扇形段-6扇形段的內(nèi)弧面內(nèi)側(cè)設(shè)有二次冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述二次冷卻系統(tǒng)包括多個噴嘴，所述多個噴嘴的一部分在彎曲段通道0扇形段-6扇形段的外弧面外側(cè)對應(yīng)于該外弧面呈外弧面狀分布，該多個噴嘴分布形成的外弧面，其寬度與所述彎曲段通道的外弧面寬度相應(yīng)，其弧長與所述彎曲段通道0扇形段-6扇形段的外弧面弧長相應(yīng)，該多個噴嘴的噴口朝向該彎曲段通道的外弧面；所述多個噴嘴的另一部分在彎曲段通道0扇形段-6扇形段的內(nèi)弧面內(nèi)側(cè)對應(yīng)于該內(nèi)弧面呈內(nèi)弧面狀分布，該多個噴嘴分布形成的內(nèi)弧面，其寬度與所述彎曲段通道的內(nèi)弧面寬度相應(yīng)，其弧長與所述彎曲段通道O扇形段-6扇形段的內(nèi)弧面弧長相應(yīng)，該多個噴嘴的噴口朝向彎曲段通道的內(nèi)弧面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的專用連鑄機(jī)，其特征在于所述多個呈外弧面狀分布的噴嘴為氣水噴嘴，其噴射角度為70° -100°，對應(yīng)于該外弧面寬度方向分布的氣水噴嘴個數(shù)為6個/排，對應(yīng)于該外弧面弧長方向分布的氣水噴嘴排數(shù)為24排；所述多個呈內(nèi)弧面狀分布的噴嘴為氣水噴嘴，其噴射角度為70° -100°，對應(yīng)于該內(nèi)弧面寬度方向分布的氣水噴嘴個數(shù)為6個/排，對應(yīng)于該內(nèi)弧面弧長方向分布的氣水噴嘴排數(shù)為24排。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的專用連鑄機(jī)，其特征在于所述多個呈外弧面狀分布的噴嘴為長縫形噴嘴，其垂直于長縫方向的噴射角度為70° -100°，其長縫噴口長度與該外弧面寬度相應(yīng)，對應(yīng)于該外弧面寬度方向分布的長縫形噴嘴個數(shù)為I個/排，對應(yīng)于該外弧面弧長方向分布的長縫形噴嘴排數(shù)為24排；所述多個呈內(nèi)弧面狀分布的噴嘴為長縫形噴嘴，其垂直于長縫方向的噴射角度為70° -100°，其長縫噴口長度與該內(nèi)弧面寬度相應(yīng)，對應(yīng)于 該內(nèi)弧面寬度方向分布的長縫形噴嘴個數(shù)為I個/排，對應(yīng)于該內(nèi)弧面弧長方向分布的長縫形噴嘴排數(shù)為24排。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含Nb亞包晶鋼連鑄坯、制造含Nb亞包晶鋼連鑄坯的方法及制造含Nb亞包晶鋼連鑄坯的專用連鑄機(jī)。所述含Nb亞包晶鋼連鑄坯，包括Fe、C、Si、Mn、P、S、Nb、Alt、N、Cr、V、Ti，其余成分為不可避免的雜質(zhì)，所述N含量為小于等于0.0045%(重量百分比)、Alt含量為0.015%-0.030%(重量百分比)，本發(fā)明的含Nb亞包晶鋼連鑄坯外弧角橫裂紋月發(fā)率低于3%。所述連鑄坯在連鑄過程中處于彎曲段中0扇形段-6扇形段時的二次冷卻采用整體全幅面覆蓋噴淋或噴霧的方式進(jìn)行冷卻，使其表面溫度低于800℃。所述制造方法對含Nb亞包晶鋼連鑄坯的含量和二次冷卻進(jìn)行了有效的控制，所述專用連鑄機(jī)設(shè)置了全幅面覆蓋噴淋二次冷卻系統(tǒng)。
文檔編號C22C38/14GK102744383SQ201210268580
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者喬煥山, 唐德池, 龐在剛, 張宏艷, 朱立新, 李永林, 王保生, 田志紅, 薛勇強, 高圣勇 申請人:首鋼總公司