1.本发明涉属于炼钢领域，及一种降低铁镍基合金连铸开浇结晶器摩擦力的方法。
背景技术：2.铁镍基合金作为一种高耐蚀合金，使用量越来越大，传统的模铸工艺无法满足用户的需求量，需要开发一种高效高质量的生产工艺。因此开发出了连铸生产工艺，但是在连铸过程中开浇阶段的摩擦力较大，容易引起铸坯表面缺陷，如产生裂纹缺陷，通常长度达10多米，造成废品，严重影响连铸坯的金属收得率。为此研究了铁镍基合金的高温力学性能，为降低开浇阶段的摩擦力，重新设计了连铸开浇工艺。本发明就是提供一种降低铁镍基合金连铸开浇结晶器摩擦力的方法，以解决铁镍基合金的铸坯因开浇阶段摩擦力大导致的铸坯表面质量问题，提高金属收得率，降低生产成本。
技术实现要素：3.本发明的目的就是针对上述问题，提供一种降低铁镍基合金连铸开浇结晶器摩擦力的方法。
4.本发明的目的是这样实现的：一种降低铁镍基合金连铸开浇阶段结晶器摩擦力的方法，所生产的铁镍基合金的钢种的质量百分比为： c:≤0.15%、si: ≤1.00%、mn: ≤1.50%、p≤0.035%、s≤0.020%、cr：19.00-27.00%、ni：30.00-45.00%、al：0.03-0.65%、ti：0-1.20%，n:0-0.26%, nb：0-0.60%，mo：0-3.5%，cu：0-3.0%，其余为fe元素及其他不可避免的杂质元素。
5.一种降低铁镍基合金连铸开浇阶段结晶器摩擦力的方法，包括以下步骤：步骤一：中间包内钢水温度：1408-1416℃；步骤二：开浇结晶器冷却水量，宽面：3550-3600nl/min，窄面：350-370 nl/min；步骤三：使用专用预熔渣，专用预熔渣成分：sio2:35-40%，cao:20-26%，al2o3:1.5-3.5%，fe2o3:9.0-11.0；na2o：10-13%，f：5-12%，li2o:0.3-3.0%,c:≤0.5%，开浇渣熔点850-900℃，黏度为0.08-0.20pa
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s，开浇渣加入量8-15kg；步骤四：将170~180吨符合权利要求1成分的铁镍基合金熔液注入公称容量为30吨的中间包内，中间包开浇后，钢水注入结晶器，钢水淹没浸入式水口侧孔后，钢水液面距离结晶器上沿150mm
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20mm时开始启动拉矫机，按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至0.3m/min，0.3m/min恒拉速保持40~80s，再按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至0.6m/min，在0.6m/min的恒拉速条件下保持5-10min，之后按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至设定的目标拉速0.80-0.90m/min，之后保持恒拉速稳定浇铸；步骤五：提至目标拉速后，对结晶器的冷却水量调整，宽面水流量：3650-3700nl/min，窄面水流量：370-390 nl/min。
6.本发明的有益效果是：采用此开浇工艺后，铁镍基合金开浇阶段的摩擦力明显降低，平均值由原来的26.5kn降低至21.5kn以下，铸坯表面质量也明显改善。
具体实施方式
7.铁镍基合金由于其优异的耐蚀性能，广泛用于石油化工、海洋工程、航空航天等领域，但是由于其合金含量高，镍铬等合金含量超过50%以上，因此导致其导热性能差、高温塑性差。在结晶器内，凝固坯壳温度在1200℃左右，相同工艺条件下由于其导热性差，初生的凝固坯壳较常规钢种薄，铸坯收缩性小，与结晶器壁之间产生的摩擦力较大，因此需要设计开发不同的开浇工艺。
8.本发明在考虑铁镍基合金凝固特点的基础上，提出采用降低开浇阶段结晶器冷却水强度、使用专用的开浇渣和三段式开浇提拉速过程。即1）连铸板坯规格：厚度200mm，宽度1000-2100mm；开浇结晶器冷却水量，开浇阶段：宽面：3550-3600nl/min，窄面：350-370 nl/min；提至目标拉速后：冷却水量调整为宽面：3650-3700nl/min，窄面：370-390 nl/min； 2）使用专用的开浇渣，专用预熔渣成分：sio2:35-40%，cao:20-26%，al2o3:1.5-3.5%，fe2o3:9.0-11.0；na2o：10-13%，f：5-12%，li2o:0.3-3.0%,c:≤0.5%，开浇渣熔点850-900℃，黏度为0.08-0.20pa
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s，开浇渣加入量8~15kg；3）将铁镍基合金熔液注入公称容量为30吨的中间包内，中间包开浇钢水注入结晶器，钢水淹没浸入式水口侧孔后，采用三段式提速过程，按照一定的速度将拉速逐渐提升至目标拉速。即合格的铁镍基钢水注入中间包，中间包开浇钢水注入结晶器，钢水淹没浸入式水口侧孔后，钢水液面距离结晶器上沿150mm
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20mm时开始启动拉矫机，按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至0.3m/min，0.3m/min恒拉速保持60s
±
20s，再按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至0.6m/min，在0.6m/min的恒拉速条件下保持5-10min，之后按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至设定的目标拉速（0.80-0.90m/min），之后保持恒拉速稳定浇铸；4）提至目标拉速后，对结晶器的冷却水量调整，宽面水流量：3650-3700nl/min，窄面水流量：370-390 nl/min。
9.一种降低铁镍基合金连铸开浇阶段结晶器摩擦力的方法，包括以下步骤：步骤一：所生产的铁镍基合金的钢种主要成分范围： c:≤0.15%、si: ≤1.00%、mn: ≤1.50%、p≤0.035%、s≤0.020%、cr：19.00~27.00%、ni：30.00~45.00%、al：0.03~0.65%、ti：0~1.20%，n:0~0.26%, nb：0-0.60%，mo：0-3.5%，cu：0-3.0%，其余为fe元素及其他不可避免的杂质元素；步骤二：铁镍基合金板坯浇铸尺寸：厚度200mm
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宽度1000-2100mm步骤三：铁镍基合金为奥氏体单相凝固，收缩较小，结晶器窄面铜板锥度设定为0.90~1.20%，减小铜板对凝固坯壳的挤压；步骤四：使用专用开浇预熔渣并增加使用量，采用低熔点、熔速快的专用渣，成渣速度快，快速形成液渣流入，结晶器与坯壳之间，此专用渣具有良好的润滑性能，降低坯壳在结晶器内的摩擦力。专用预熔渣成分：sio2:35-40%，cao:20-26%，al2o3:1.5-3.5%，fe2o3:9.0-11.0；na2o：10-13%，f：5-12%，li2o:0.3-3.0%,c:≤0.5%，开浇渣熔点850-900℃，黏度为0.08-0.20pa
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s，开浇渣加入量8~15kg，步骤五：分阶段设定结晶器冷却水量：开浇过程，宽面：3500-3600nl/min，窄面：350-370 nl/min；提至目标拉速后稳定过程：宽面：3650-3750nl/min，窄面：370-400 nl/min；步骤六：铁镍基高温合金的合金含量高，塑性较差，导热性差，凝固速度慢，形成坯壳薄，设计开浇提拉速过程：合格的铁镍基钢水注入中间包，中间包达到开浇液位后，钢水
注入结晶器，钢水淹没浸入式水口侧孔后，加入专用开浇预熔渣，钢水液面距离结晶器上沿150mm
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20mm时启动拉矫机，按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至0.3m/min，0.3m/min恒拉速保持60s，再按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至0.6m/min，在0.6m/min的恒拉速条件下保持5-10min，之后按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至0.8-0.85m/min（目标拉速），之后保持恒拉速稳定浇铸。
10.实施例一钢种n08810（1）冶炼结束的合格钢水：通过冶炼得到合格的钢水，钢水中各元素的质量百分比为：c=0.053；si=0.22；mn=0.0.56；p=0.022；s=0.001；cr=20.30；ni=30.50；al=0.31;ti=0.25; n=0.011，其余为铁及不可避免的元素。
11.（2）浇铸过程的主要工艺参数：1）中间包内钢水温度：1408-1413℃，该钢种液相线温度为1385℃。2）连铸板坯规格：厚度200mm
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宽度2040mm。3）开浇阶段结晶器水流量：宽面3550-3580nl/min, 窄面350-360nl/min。4）开浇预熔渣使用量10kg。5）开浇提速过程，钢水注入结晶器，钢水淹没浸入式水口侧孔后，钢水液面距离结晶器上沿160mm时开始启动拉矫机，按照0.005m/min/s的速度将拉速提至0.3m/min，0.3m/min恒拉速保持60s，再按照0.005m/min/s的速度将拉速提至0.6m/min，在0.6m/min的恒拉速条件下保持10min，之后按照0.005m/min/s的速度将拉速提至0.8m/min（目标拉速），之后保持恒拉速稳定浇铸。
12.（3）实施效果对比：对开浇阶段的摩擦力数据进行统计，摩擦力值平均值为18.9kn，连铸坯出二冷室后，检查铸坯表面情况，未见铸坯表面发生裂纹。
13.实施例二钢种n08120（1）冶炼结束的合格钢水：通过冶炼得到合格的钢水，钢水中各元素的质量百分比为：c=0.058；si=0.25；mn=0.63；p=0.025；s=0.001；cr=24.80；ni=36.6；al=0.056;nb=0.55; n=0.18，其余为铁及不可避免的元素。
14.（2）浇铸过程的主要工艺参数：1）中间包内钢水温度：1412-1416℃，该钢种液相线温度为1388℃。2）连铸板坯规格：厚度200mm
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宽度2040mm。3）开浇阶段结晶器水流量：宽面3550-3580nl/min, 窄面350-360nl/min。4）开浇预熔渣使用量10kg。5）开浇提速过程，钢水注入结晶器，钢水淹没浸入式水口侧孔后，钢水液面距离结晶器上沿170mm时开始启动拉矫机，按照0.005m/min/s的速度将拉速提至0.3m/min，0.3m/min恒拉速保持60s，再按照0.005m/min/s的速度将拉速提至0.6m/min，在0.6m/min的恒拉速条件下保持10min，之后按照0.005m/min/s的速度将拉速提至0.8m/min（目标拉速），之后保持恒拉速稳定浇铸。
15.（3）实施效果对比：对开浇阶段的摩擦力数据进行统计，摩擦力值平均值为20.4kn，连铸坯出二冷室后，检查铸坯表面情况，铸坯表面裂纹降低为3m，较常规工艺明显减低约5m。
16.本发明属于炼钢连铸领域，更具体的主要应用于铁镍基高合金钢，解决该钢种原工艺在连铸开浇过程中的摩擦力过大的问题。本发明提供一种能够有效降低开浇阶段铸坯与结晶器壁的摩擦力的方法，具体来说，合格钢水注入结晶器中，降低开浇阶段的冷却水量，加入专用开浇预熔渣，启动拉矫机后，采用三段式提拉速工艺，铸坯壳逐渐稳定后，提至目标拉速。本发明经应用证明，有效的降低了开浇阶铁镍基合金的摩擦力值，铸坯表面质量
明显提升，金属收得率明显提升，实现了较大的经济效益。
17.以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明所保护范围的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
技术特征：1.一种降低铁镍基合金连铸开浇阶段结晶器摩擦力的方法，其特征在于：所生产的铁镍基合金的钢种的质量百分比为： c:≤0.15%、si: ≤1.00%、mn: ≤1.50%、p≤0.035%、s≤0.020%、cr：19.00-27.00%、ni：30.00-45.00%、al：0.03-0.65%、ti：0-1.20%，n:0-0.26%, nb：0-0.60%，mo：0-3.5%，cu：0-3.0%，其余为fe元素及其他不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的一种降低铁镍基合金连铸开浇阶段结晶器摩擦力的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：中间包内钢水温度：1408-1416℃；步骤二：开浇结晶器冷却水量，宽面：3550-3600nl/min，窄面：350-370 nl/min；步骤三：使用专用预熔渣，专用预熔渣成分：sio2:35-40%，cao:20-26%，al2o3:1.5-3.5%，fe2o3:9.0-11.0；na2o：10-13%，f：5-12%，li2o:0.3-3.0%,c:≤0.5%，开浇渣熔点850-900℃，黏度为0.08-0.20pa
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s，开浇渣加入量8-15kg；步骤四：将170-180吨符合权利要求1成分的铁镍基合金熔液注入公称容量为30吨的中间包内，中间包开浇后，钢水注入结晶器，钢水淹没浸入式水口侧孔后，钢水液面距离结晶器上沿150mm
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20mm时开始启动拉矫机，按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至0.3m/min，0.3m/min恒拉速保持40-80s，再按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至0.6m/min，在0.6m/min的恒拉速条件下保持5-10min，之后按照≤0.005m/min/s的速度将拉速提至设定的目标拉速0.80-0.90m/min，之后保持恒拉速稳定浇铸；步骤五：提至目标拉速后，对结晶器的冷却水量调整，宽面水流量：3650-3700nl/min，窄面水流量：370-390 nl/min。
技术总结本发明涉属于炼钢领域，一种降低铁镍基合金连铸开浇阶段结晶器摩擦力的方法，包括以下步骤：步骤一：中间包内钢水温度：1408-1416℃；步骤二：开浇结晶器冷却水量；步骤三：使用专用预熔渣；步骤四：将170~180吨符合权利要求1成分的铁镍基合金熔液注入公称容量为30吨的中间包内，中间包开浇后，钢水注入结晶器；步骤五：提至目标拉速后，对结晶器的冷却水量调整，宽面水流量：3650-3700Nl/min，窄面水流量：370-390 Nl/min。采用此开浇工艺后，铁镍基合金开浇阶段的摩擦力明显降低，平均值由原来的26.5KN降低至21.5KN以下，铸坯表面质量也明显改善。改善。
技术研发人员：王伟 翟俊 王贵平
受保护的技术使用者：山西太钢不锈钢股份有限公司
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/11/1
