[发明专利]一种控制大方坯亚包晶钢连铸坯的质量的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种控制大方坯亚包晶钢连铸坯的质量的方法。

背景技术

亚包晶钢Q235D作为其中具有D级质量等级要求的碳素结构钢，广泛应用与铁路铁轨固件、车辆装备和零部件，其生产工艺、质量要求十分严格。亚包晶钢Q235D的碳含量的质量百分比通常控制在0.10wt%～0.17wt%，属相变收缩比例较大的包晶反应区，通常被浇注成断面为260mm×300mm的连铸坯。由于包晶反应的线收缩系数较大，容易形成气隙，导致表面易出现凹陷、裂纹等质量缺陷。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种控制大方坯亚包晶钢连铸坯的质量的方法，使用该方法能够改善大方坯亚包晶钢连铸坯中表面容易出现凹陷、裂纹的质量缺陷。

为此，根据本发明，一种控制大方坯亚包晶钢连铸坯的质量的方法包括以下步骤：将大方坯亚包晶钢连铸坯中的合金元素硅和锰含量分别控制在0.16wt%～0.29wt%和0.71wt%～0.79wt%，从而控制亚包晶钢连铸坯的包晶点的碳含量C_J，以将亚包晶钢的实际碳含量的质量百分比控制为0.10wt%～0.16wt%；在连铸过程中，将连铸钢水的过热度控制在20℃～30℃，铸坯二次冷却区采用动态喷水气雾冷却，控制连铸拉坯速度为0.60～0.65m/min，其中，结晶器保护渣的性能参数为：碱度为1.00～1.05，熔点为1130℃～1170℃，粘度为0.55Pa·S～0.75Pa·S。

根据本发明的一方面，控制大方坯亚包晶钢连铸坯中的合金元素硅和锰的含量的平均值分别为0.18wt%～0.22wt%和0.72wt%～0.76wt%，从而将亚包晶钢的实际碳含量的平均值控制为0.14wt%～0.16wt%。

根据本发明的一方面，控制包晶点的碳含量C_J与钢中实际碳含量的差值ΔC在0.020wt%以内。

因此，根据本发明的控制大方坯亚包晶钢连铸坯的质量的方法，通过对硅、锰合金元素进行窄成分控制，使钢中实际碳含量接近包晶点的碳含量C_J，降低了亚包晶钢凝固相变收缩程度，并且通过稳定连铸钢水过热度，提高铸坯凝固过程中的冷却均匀性，控制浇注速度，恒定连铸拉坯速度，优化结晶器保护渣的性能，显著减少抑或消除铸坯表面凹陷及裂纹的质量缺陷。

具体实施方式

本发明提供了一种对大方坯亚包晶钢连铸坯的质量控制方法。根据本发明，对大方坯亚包晶钢连铸坯的质量控制的方法包括对大方坯亚包晶钢连铸坯的成分进行控制以及对大方坯亚包晶钢的连铸工艺进行控制。

具体地讲，根据本发明，对大方坯亚包晶钢连铸坯的成分进行控制。目前，亚包晶钢Q235D化学成分（按质量百分比计）的控制要求为碳含量0.10wt%～0.17wt%，硅含量0.15wt%～0.30wt%，锰含量0.70wt%～0.80wt%。包晶点的碳含量C_J与钢中实际碳含量的差值ΔC值（ΔC=｜C_J-C｜）越大，铸坯越容易产生裂纹、凹陷等质量缺陷。本申请的发明人经研究发现，通过控制合金元素硅、锰的含量，能够使包晶点的碳含量C_J与钢中实际碳含量的差值ΔC变小，从而减少铸坯裂纹、凹陷的质量缺陷，提高铸坯质量。