[发明专利]一种解决铸坯边角裂纹的方法及喷嘴布置方法

说明书

本发明提供一种解决铸坯边角裂纹的方法，所述方法包括如下步骤：步骤1，在同一张图中绘制连铸过程中边角部参考温度点的温度变化曲线、钢种冷却转变曲线，并添加设备特征位置；步骤2，根据温度变化曲线与钢种冷却转变曲线的交点位置，确定晶界带状组织形成而导致脆化开始的位置；步骤3，根据步骤2中确定下来的晶界带状组织形成而导致脆化开始的位置，确定在铸坯边角部执行淬冷工艺的位置，从而消除铸坯边角部裂纹的产生。本发明还提供一种解决铸坯边角裂纹的喷嘴布置方法。根据本方法，可以精确的找到带状组织形成的位置，从而有针对性的给出淬冷工艺，从机理上改变微合金化钢种板坯边角部奥氏体的晶界脆化，从而避免在受力过程发生边角裂纹。

技术领域

本发明涉及连铸技术领域，具体涉及一种解决铸坯边角裂纹的方法及喷嘴布置方法。

背景技术

连铸生产过程中，铸坯表面裂纹缺陷会严重影响成品质量，比如像板坯的边角裂，包括边部表面横裂纹、角部横裂纹以及偏离角部的横裂纹等，后期轧制过程中会在板材的边部出现裂边等缺陷，从而影响板材质量，尤其对于宽厚板。所以，目前铸坯在轧制前要进行检测、清理，带来很大的工作难度、工作量和成本增加。

尤其对于含有Nb、V、B等微合金钢，以及铝镇静、高氮钢等，在奥氏体晶界上会析出铁素体和碳氮化物、氮化铝，引起晶界脆化，在铸坯经过弯曲和矫直段过程中受力后会导致边角裂。

经过大量的研究，目前成熟的有两种方法解决这个问题。

(1)二冷切副技术。由于板坯角部为二维传热，温度比较低，于是利用喷嘴切副技术，在铸坯进入矫直区之前，不对边角部进行喷水，使得边角部温度回升，高于钢种的脆性温度，从而减轻板坯边角裂纹。这种技术能改善甚至消除普碳钢的边角裂，但对于微合金钢，由于没有解决奥氏体晶界脆化的机理，所以改善效果不足。

(2)倒角结晶器技术。将板坯角部二维传热转化为倒角面的一维传热方式，该技术措施在很大程度上改善了微合金铸坯角部裂纹缺陷，但依然没有解决奥氏体晶界脆化的机理，所以肯定不能消除裂纹，尤其对于偏离角部的裂纹改善效果不足，未能彻底消除铸坯边角部区域的横裂纹缺陷。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种解决铸坯边角裂纹的方法及喷嘴布置方法。首先根据实际生产情况找到导致边角裂纹产生原因的精确位置，然后对其进行有针对性的表面淬冷，以期改善板坯边角部分的组织，提高塑性，从而消除产生边角裂的内因。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种解决铸坯边角裂纹的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，在同一张图中绘制连铸过程中边角部参考温度点的温度变化曲线、钢种冷却转变曲线，并添加设备特征位置信息；

步骤2，根据温度变化曲线与钢种冷却转变曲线的交点位置，确定铁素体析出位置和氮化物及碳氮化物的析出位置，从而确定晶界带状组织形成而导致脆化开始的位置；

步骤3，根据步骤2中确定下来的晶界带状组织形成而导致脆化开始的位置，确定在铸坯边角部执行淬冷工艺的位置，从而消除铸坯边角部裂纹的产生。

进一步地，步骤1中，所述边角部参考温度点的温度变化曲线数据采用温度场模型计算得到。

进一步地，步骤1中，所述边角部参考温度点为边角部的三角区，即为角部腰长为25mm的等腰直角三角形的区域。

进一步地，步骤1中，所述边角部参考温度点的温度变化曲线包括：铸坯两边部参考点温度曲线、铸坯角部参考点温度曲线。

进一步地，步骤1中，所述钢种冷却转变曲线包括：铁素体开始生成的C曲线、氮化物及碳氮化物在奥氏体晶界开始生成的C曲线、碳氮化物在奥氏体晶内开始生成的C曲线。