本發(fā)明涉及一種連鑄坯生產(chǎn)工藝，特別是涉及一種高錳高鋁鋼連鑄方坯的生產(chǎn)工藝。
背景技術：
高錳高鋁鋼連鑄方坯，鋁含量通常是普通鋼種(0.02％)的120～180倍，錳含量高達16～18％。高錳高鋁鋼屬于低磁鋼系高合金單相奧氏體錳鋼，具有塑性好、韌性高、加工硬化傾向大、受熱膨脹系數(shù)大、電阻率大、熱導率低和磁性低等物理特性。在無磁建筑、無磁機械、選礦探礦設備及軍事等領域有著廣泛的應用。此鋼軋制成的鋼絲，用于高架橋上的無磁鋼繩。
高錳高鋁鋼中的鋁做為合金元素存在，鋁的密度2.7g/cm3，而鋼水的密度7.3g/cm3，鋁遠輕于鋼水，同時鋁極易氧化，因此，鋼水冶煉過程中對鋁成分的調配很難掌控。同時，由于此鋼種含較高的錳及鋁，液相線溫度較低；另外，高錳高鋁鋼屬于Fe-Mn-Al系低磁奧氏體鋼，因含錳很高，導熱性較差，其導熱系數(shù)只為碳素鋼的1/4～1/5，在拉坯過程中極易發(fā)生漏鋼事故。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種高錳高鋁鋼連鑄方坯的生產(chǎn)工藝，通過控制出鋼時間、在精煉過程中進行鋁含量調整，以及在拉坯過程中控制澆注速度，可生產(chǎn)出滿足成分及性能要求的連鑄坯成品鋼，并可防止漏鋼事故發(fā)生，確保高錳高鋁鋼連鑄坯的順利生產(chǎn)。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)：
一種高錳高鋁鋼連鑄方坯的生產(chǎn)工藝，適用于鋁含量≥3.0％，錳含量≥15％的高錳高鋁鋼生產(chǎn)，生產(chǎn)過程包括電爐煉鋼、精煉及連鑄坯澆注過程，具體步驟如下：
1)電爐煉鋼；
采用鐵水及廢鋼為原料，加料過程控制爐內溫度1550～1580℃，出鋼前控制鋼水C含量≥0.10％，P含量≤0.006％；
出鋼溫度1670～1680℃；
出鋼時加入金屬錳30～35kg/t鋼，加入鋁鐵15～18kg/t鋼；
2)精煉；
加入渣料螢石1～2kg/t鋼，保證精煉過程不裸露吸氣，同時進行渣面脫氧，采用鋁粒作為脫氧劑，加入量為1～1.5kg/t鋼；
加入金屬錳，使化學成分分析后鋼水的Mn含量達到成品鋼Mn含量的上限；
按100％回收加鋁調鋼水Al含量，采用喂鋁線的方式；先將鋼水Al含量調至0.9～1.1％；喂鋁線后攪拌10min以上，攪拌過程充氬氣，氬氣流量控制在80～100L/min；通過化學成分分析檢測鋼水Al含量，根據(jù)分析結果再喂鋁線將鋼水Al含量調至1.1～1.3％，攪拌10min后，取樣分析，鋼水各化學成分均達到規(guī)定要求后進行真空脫氣處理；
真空處理時，開始真空溫度為1570～1580℃，真空度降至67Pa以下時進行保壓，保壓時間≥10min；
真空處理后進行化學成分分析，根據(jù)分析結果一次性補喂鋁線，將鋼水Al含量調至3.5％；
出鋼前喂入鐵鈣絲1.5～2m/t鋼，出鋼溫度1500～1510℃；
3)連鑄坯澆注；
在弧形連鑄機上澆注，澆注過程控制澆注速度，保證恒速生產(chǎn)；
澆注前中間包充氬氣，氬氣流量50～60L/min；
澆注全程進行氬氣保護；
澆注后，鋼坯進入緩冷坑緩冷處理，緩冷48小時以上出坑。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
通過控制出鋼時間、在精煉過程中進行鋁含量調整，以及在拉坯過程中控制澆注速度，可生產(chǎn)出滿足成分及性能要求的連鑄坯成品鋼，并可防止漏鋼事故發(fā)生，確保高錳高鋁鋼連鑄坯的順利生產(chǎn)。
具體實施方式
本發(fā)明所述一種高錳高鋁鋼連鑄方坯的生產(chǎn)工藝，適用于鋁含量≥3.0％，錳含量≥15％的高錳高鋁鋼生產(chǎn)，生產(chǎn)過程包括電爐煉鋼、精煉及連鑄坯澆注過程，具體步驟如下：
1)電爐煉鋼；
采用鐵水及廢鋼為原料，加料過程控制爐內溫度1550～1580℃，出鋼前控制鋼水C含量≥0.10％，P含量≤0.006％；
出鋼溫度1670～1680℃；
出鋼時加入金屬錳30～35kg/t鋼，加入鋁鐵15～18kg/t鋼；
2)精煉；
加入渣料螢石1～2kg/t鋼，保證精煉過程不裸露吸氣，同時進行渣面脫氧，采用鋁粒作為脫氧劑，加入量為1～1.5kg/t鋼；
加入金屬錳，使化學成分分析后鋼水的Mn含量達到成品鋼Mn含量的上限；
按100％回收加鋁調鋼水Al含量，采用喂鋁線的方式；先將鋼水Al含量調至0.9～1.1％；喂鋁線后攪拌10min以上，攪拌過程充氬氣，氬氣流量控制在80～100L/min；通過化學成分分析檢測鋼水Al含量，根據(jù)分析結果再喂鋁線將鋼水Al含量調至1.1～1.3％，攪拌10min后，取樣分析，鋼水各化學成分均達到規(guī)定要求后進行真空脫氣處理；
真空處理時，開始真空溫度為1570～1580℃，真空度降至67Pa時進行保壓，保壓時間≥10min；
真空處理后進行化學成分分析，根據(jù)分析結果一次性補喂鋁線，將鋼水Al含量調至3.5％；
出鋼前喂入鐵鈣絲1.5～2m/t鋼，出鋼溫度1500～1510℃；
3)連鑄坯澆注；
在弧形連鑄機上澆注，澆注過程控制澆注速度，保證恒速生產(chǎn)；
拉速控制參數(shù)見下表：
澆注前中間包充氬氣20min以上，氬氣流量50～60L/min；
澆注全程進行氬氣保護；
澆注后，鋼坯進入緩冷坑緩冷處理，緩冷48小時以上出坑。
以下實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。下述實施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。
【實施例】
1.電爐煉鋼；
1)原料采用廢鋼6.54噸，兌鐵水31.4噸，出鋼量30.5噸；
2)出鋼溫度1678℃；
3)出鋼時鋼水罐內加入金屬錳1噸，鋁鐵500kg。
2.精煉；
1)加入渣料螢石2kg/t鋼、白灰20kg/t鋼，保證精煉過程不裸露吸氣，同時采用鋁粒進行渣面脫氧，鋁粒加入2kg/t；
2)加入金屬錳5679kg，使化學成分分析后鋼水的Mn含量達到成品鋼Mn含量的上限；
3)按100％回收加鋁調鋼水Al含量；先喂鋁線200米，攪拌10min，攪拌過程中充氬氣，氬氣流量控制在90L/min；通過化學成分分析檢測鋼水Al含量，根據(jù)分析結果再喂鋁線260米，攪拌10min后，取樣分析，鋼水各化學成分均達到規(guī)定要求后進行真空脫氣處理；
4)真空處理時，開始真空溫度為1580℃，真空度降至60Pa進行保壓，保壓時間20min；
5)真空脫氣后進行化學成分分析，根據(jù)分析結果一次性補喂鋁線2020米，調[Al]將鋼水Al含量調至3.5％；(按100％回收)
6)出鋼前喂入鐵鈣絲2m/t鋼，出鋼溫度控制在1510℃。
3.連鑄坯澆注；
1)在弧形連鑄機上澆注，澆注過程控制澆注速度，拉坯速度1.35m/min，恒速生產(chǎn)；
2)澆注前中間包充氬氣20min以上，氬氣流量50L/min；
3)澆注全程進行氬氣保護，鋼包水口和侵入式水口采用氬封，全程電磁攪拌；
4)連鑄坯從冷床吊下來立即入連鑄緩冷坑，緩冷48小時以上。
本實施例所生產(chǎn)的高錳高鋁鋼連鑄坯成品鋼經(jīng)檢測，化學成分及各項性能指標均滿足要求。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。