一种铸坯气泡夹渣缺陷的控制方法与流程

    专利2026-02-02  3


    本发明涉及一种连铸工艺,尤其是一种铸坯气泡夹渣缺陷的控制方法。


    背景技术:

    1、气泡夹渣是连铸板坯上的常见缺陷,经过众多冶金专家多年的研究,得出造成铸坯气泡夹渣缺陷的气体种类有co、ar、n2、h2(水蒸汽)四种气体,且气泡缺陷中包裹有al2o3等夹杂物;其在轧制成材后常常以表面重皮、翘皮或夹杂簇的形式存在。对于冷轧板,在钢卷退火后,在板卷表面或皮下被捕获的气泡被压延形成气室膨胀后产生铅笔状气泡缺陷(pencial blister)。气泡如果在轧制过程中出现破裂,在冷轧板卷表面将形成条状缺陷(sliver),影响产品的外观和使用;对于热轧板卷,在加热和轧制过程中,气泡如果开裂暴露并氧化,则有可能形成热轧卷的边部飞翅或表面细小的细线缺陷;对于中厚板,则依气泡存在的形态和数量的不同,将使钢板表面形成鼓包、雨点、和山水画等缺陷。总之,铸坯气泡的存在不仅降低了板卷的表面光洁度,另外气泡在上浮过程中还要捕获钢液中的非金属夹杂物,形成皮下气泡+夹杂物的缺陷,在轧制过程中无法焊合,其吸附夹杂物的同时在轧制过程中沿轧制方向变形,是冷热轧产品表面形成条状缺陷的主要原因之一,同时存在于铸坯内部的气泡缺陷将严重恶化钢材的各项力学性能。

    2、经检索,相关专利申请有:申请号cn201110293722.7《不锈钢生产过程中显微气泡的检测工艺》;申请号cn201310020345.9《一种定量分析铸坯中气泡类缺陷分布的方法》;申请号cn201710994818.3《一种减少超低碳钢铸坯皮下气泡方法》;申请号cn201910539765.5《一种减少连铸坯中气泡缺陷的方法》;申请号cn201710439367.7《一种减少板坯含cr钢种铸坯气泡缺陷的方法》等。但这些技术并未给出有针对性的解决气泡夹渣缺陷的方法。


    技术实现思路

    1、本发明要解决的技术问题是提供一种快速有效的铸坯气泡夹渣缺陷的控制方法。

    2、为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:所述气泡夹渣缺陷判定为co气泡缺陷、ar气泡缺陷、n气泡缺陷和h气泡缺陷;

    3、所述co气泡缺陷呈蜂窝状,分布在铸坯表皮以下5~20mm处;控制方法为:控制钢水中游离氧[o]<5ppm;

    4、所述ar气泡缺陷呈大圆孔状、内壁光滑,平均直径在0.5~3.00mm;控制方法为:控制吹入结晶器中ar气总量<8l/min;

    5、所述n气泡缺陷呈裂隙状,分布在铸坯表皮以下3~30mm处;控制方法为:控制钢水中氮[n]<40ppm;

    6、所述h气泡缺陷的断面呈螺钉状,上大下小呈喇叭口形状,内壁光滑;控制方法为:控制钢水中氢[h]<3ppm。

    7、进一步的,所述ar气泡缺陷的控制方法:控制结晶器液面流速:1/4幅宽处钢水流速0.25~0.33m/s;整个结晶器液面最大钢水流速,左右偏差不超过0.05m/s。

    8、进一步的,所述ar气泡缺陷的控制方法:控制钢水[s]<60ppm、[o]<5ppm、[n]<40ppm、[h]<3ppm。

    9、进一步的,所述ar气泡缺陷的控制方法:控制钢水过热度为28±7℃。

    10、采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明根据气泡缺陷在板坯上的不同形貌特征初步判定气泡缺陷的类型,通过控制钢水中残留的气体含量来控制和判断相应类型的气泡缺陷;不需要取样检测,即可快速判断板坯气泡缺陷的类型,从而快速采取相应的控制措施减少缺陷,减少质量损失,提高经济效益。

    11、本发明进一步的通过控制结晶器弯月面钢水的流速、表面张力等来促进ar气泡在铸坯中的上浮,从而更有效地减少ar气泡缺陷,提升产品质量。



    技术特征:

    1.一种铸坯气泡夹渣缺陷的控制方法,其特征在于:所述气泡夹渣缺陷判定为co气泡缺陷、ar气泡缺陷、n气泡缺陷和h气泡缺陷;

    2.根据权利要求1所述的一种铸坯气泡夹渣缺陷的控制方法,其特征在于,所述ar气泡缺陷的控制方法:控制结晶器液面流速:1/4幅宽处钢水流速0.25~0.33m/s;整个结晶器液面最大钢水流速不超过0.5m/s,左右偏差不超过0.05m/s。

    3.根据权利要求1所述的一种铸坯气泡夹渣缺陷的控制方法,其特征在于,所述ar气泡缺陷的控制方法:控制钢水[s]<60ppm、[o]<5ppm、[n]<40ppm、[h]<3ppm。

    4.根据权利要求1、2或3所述的一种铸坯气泡夹渣缺陷的控制方法,其特征在于,所述ar气泡缺陷的控制方法:控制钢水过热度为28±7℃。


    技术总结
    本发明公开了一种铸坯气泡夹渣缺陷的控制方法,所述气泡夹渣缺陷判定为CO气泡缺陷、Ar气泡缺陷、N气泡缺陷和H气泡缺陷;所述CO气泡缺陷呈蜂窝状,分布在铸坯表皮以下5~20mm处;控制方法为:控制钢水中游离氧[O]<5ppm;所述Ar气泡缺陷呈大圆孔状、内壁光滑,平均直径在0.5~3.00mm;控制方法为:控制吹入结晶器中Ar气总量<8l/min;所述N气泡缺陷呈裂隙状,分布在铸坯表皮以下3~30mm处;控制方法为:控制钢水中氮[N]<40ppm;所述H气泡缺陷的断面呈螺钉状,上大下小呈喇叭口形状,内壁光滑;控制方法为:控制钢水中氢[H]<3ppm。本方法可快速判断板坯气泡缺陷的类型,从而快速采取相应的控制措施减少缺陷,减少质量损失。

    技术研发人员:汪洪峰,贾军艳,赵艳,杜秀珍,陈菲,黄旭伟,唐杉杉,张帅,陈禹含
    受保护的技术使用者:河钢乐亭钢铁有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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