一种大型钢锭的浇铸和加热方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其是一种大型钢锭的浇铸和加热方法。

背景技术

随着大型模具、造船、能源等行业的发展，特厚板的市场需求日益增加。但由于大型特厚板要有一定的宽度和厚度，受设备条件或钢种的限制采用连铸坯难以生产，尤其是压缩比不够时，内部质量也难以保证。因此，模铸生产仍占据不可替代的位置，以满足特殊规格钢种的需求。但是钢锭的加热，尤其是大型钢锭，一直具备能耗大、效率低的弊端。如，某钢企55t锭型所需加热时间达30h以上，吨钢燃气消耗约650m

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种节能高效化的大型钢锭的浇铸和加热方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括浇铸和加热过程；

所述浇铸过程：采用一体式钢锭模；35t≤锭型＜45t本体浇铸用时17～25min、45t≤锭型≤55t本体浇铸用时20～32min；35t≤锭型＜45t浇铸4～5h后脱模、45t≤锭型≤55t浇铸5～6h后脱模；脱模后钢锭表面温度900～950℃，钢锭内部含液芯3%～5%；

所述加热过程：钢锭装炉后，先在炉温在1000～1100℃，恒温保持5～6h；再用10～20min将炉温升到1200～1250℃，钢锭出炉。

进一步的，所述浇铸过程中，冒口浇铸用时5～9min。

进一步的，所述浇铸过程中，控制过热度20～35℃。

进一步的，所述加热过程中，钢锭脱模后20～40min装入均热炉加热。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用了一体式钢锭模，本体与冒口是一体相连，冒口安装绝热板后其内腔形状与本体内腔的尺寸几乎相同；一体式钢锭模的本体与保温帽口之间没有缝隙，避免了钻钢现象，减少了热量从缝隙释放出去，提高了保温帽口保温效果；同时结合控制浇铸速度、浇铸过热度，不仅提高了内部质量，而且起到了遏制了前期柱状晶长大的作用。

本发明所述钢锭浇铸后，依据锭型的不同制定不同脱模时机，结合锭型及生产经验，控制脱模时钢锭内部液芯比例及表面温度；两者的合理结合，一方面保证铸锭结晶基本完成，另一方面小比例的液芯，在后续凝固过程会释放一部分热量，有利于钢锭加热过程的均热化。

本发明所述钢锭加热时，由于心部的液芯释放的热能，前期仅需要供热保持炉内气氛温度，此时钢锭心部温度高，表面温度低；然后给予充分的时间按内外传热，均匀化；最后再大功率短时加热，提高炉温及钢锭表面温度，以补偿出炉后的表面热损。

采用本发明后，加热的钢锭内部温度稳定，加热充分，在出炉粗轧过程中，可以实现大压下量工艺，不仅细化原始奥氏体晶粒，而且充分压合内部的疏松、孔洞等缺陷，钢板探伤质量优异；具有吨钢燃气消耗低、生产效率高、降低了生产成本的特点，而且所得钢锭加热质量良好，可实现粗轧大压下工艺，轧后钢板探伤满足NB/.T47013.3-2015 Ⅰ级。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1-10：本大型钢锭的浇铸和加热方法适用于35～55t钢锭，包括浇铸、加热和轧制过程；各过程工艺如下所述。

（1）浇铸过程：采用一体式钢锭模，浇铸过程控制过热度20～35℃；35t≤锭型＜45t本体浇铸用时17～25min、冒口浇铸用时5～9min，浇铸4～5h后脱模；45t≤锭型≤55t本体浇铸用时20～32min、冒口浇铸用时5～9min，浇铸5～6h后脱模；脱模后钢锭表面温度900～950℃，钢锭内部含液芯3%～5%（wt）；各实施例所述浇铸过程的工艺参数见表1；

表1：浇铸过程的工艺参数

表1中，所述脱模时间为浇铸后至脱模的时间；所述表面温度为脱模后钢锭表面温，所述含液芯为脱模后钢锭内部含液芯占钢锭总重的比例。

（2）加热过程：钢锭脱模后在20～40min装入均热炉加热，均热炉以天然气为燃料；首先采用小功率加热升温，天然气开口度10%～15%，保证炉温在1000～1100℃、恒温保持5～6h，使钢锭内外温度充分均匀；最后将天然气开口度调至90%～100%，大功率升温10～20min，将炉温升到1200～1250℃，钢锭出炉，该过程是为了提高炉温及钢锭表面温度，以补偿出炉后的表面热损。各实施例所述加热过程工艺参数见表2；

表2：加热过程工艺参数

表2中，所述装炉时间为脱模后至装入均热炉的时间，所述开口度为天然气开口度。

（3）轧制过程：粗轧过程道次压下量达到40～50mm；轧后钢板探伤满足NB/.T47013.3-2015 Ⅰ级；所得钢锭加热质量良好；吨钢燃气消耗330～370m

表3：浇铸和加热效果

表3中，探伤标准为NB/.T47013.3-2015。