FTSC工艺薄板坯连铸SPHD钢结晶器保护渣的研究

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1、FTSC工艺薄板坯连铸SPHD钢结晶器保护渣的研究马建锋田启新杨晓江孙彩君丁广友崔宝民(唐山钢铁集团公司第一钢轧厂)摘要本文根据SPHD的钢种特性和FTSC薄板坯连铸机的工艺技术特点，分析了浇注SPHD钢的结晶器保护漬应具备的理化指标。介绍了唐钢低SPHD钢结晶器保护渣的开发情况。关饗词FTSCM板坯连铸SPHD钢结晶器保护渣1前言结晶器保护渣对连铸坯的表面质量和连铸生产的稳定顺行有十分重要的意义。对于薄板坯连铸，由于其具有结晶器内腔形状和浸入式水口结构特殊、结晶器内熔池小、拉坯速度高、钢水射流强度大、拉速变化范围大等工艺特点，与常规板坯相比，结晶器内钢液循环加剧，液面扰动加大，容易出现液

2、面卷渣和造成初生凝固坯壳厚度不均匀，使连铸坯表面不规则地岀现夹渣和裂纹，从而影响板卷的表面质量。因此,开发适合薄板坯连铸工艺特点和浇注钢种特性的结晶器保护渣意义十分重大。本文针对唐钢的FTSC(FTSC—FlexibleThinSlabCasting)薄板坯连铸机的工艺特点，介绍了浇注SPHD钢结晶器保护渣技术的研究和开发情况。2SPHD钢的钢种特点和保护渣要求2.1SPHD钢的钢种特点SPHD钢冷轧基板广泛用于冲压成形用途，要求热轧带材或冷轧带材有较低的C含量、钢质纯净度、表面质量、尺寸精度和较小的时效性。为了保证板带的机械性能，如较低的屈服强度和较好的渡锌、彩涂效果，要求钢中Si含址在

3、0.03%以下。由于薄板坯连铸在凝固过程及连轧过程中有大fit细小、弥散的Al2O3.MnS夹杂析出，在晶界上富集并抑制晶粒长大，不利于钢材软化,必须严格控制钢中的A1、S含址；同时为了避免AlN、TiN等强化相析岀，要尽可能降低钢中N含册。唐钢开发的低碳钢(SPHD)钢种成分如下表：表ISPHD钢的化学成分，％CMnSPSiT(OJNAhCa/Al.0.040-0.0600.15-0.35<0.007<0.015<0.050<25ppm<50ppm0.015*0.035>0.10由上表可看岀,SPHD钢的［C］%在・04%〜0.06%间，属于收缩敏感型钢。SPHD钢具有絞强的凝固收缩特性

4、，其初生凝固坯壳中［S］、［P］偏析小，髙温强度较高，裂纹倾向较弱。在结晶器冷却作用下发生凝固收缩时，坯壳能保证其完整性，宏观表现为坯壳与结晶器壁时而接触，时而分开。为了保证良好的结晶器润滑和传热效果，选择性能合适的保护渣对于SPIID钢浇注的稳定、顺行十分重要。2.2FTSCm板坯连铸工艺的技术特点FTSC薄板坯连铸工艺由意大利DANIELIWEAN公司开发，该工艺采用了大駅的连铸领域的最先进的工艺技术，如屮结晶器、动态液心压下技术、结晶器漏钢预报系统、铸坯高压除鳞等。特别是号称其核心专利技术的H2(highspeed,highquality)结晶器和独特的四孔式SEN设计,使得铸机的拉

5、速更高，拉速变化范围更大，铸坯质量更髙。该工艺结晶器下口厚度为92.5mm,经动态轻压下后可生产最终厚度为87mm、82mm、72mm三种规格的连铸坯。该工艺可浇注的钢种范围宽，铸坯内在和表面质量好,生产效率高。—206—FTSC工艺独特的H?结晶器设计，综合了其他薄板坯连铸生产线结晶器的技术特点。结晶器采用长漏斗型，漏斗形状延伸到扇形0段。加长漏斗设计，降低了拉坯过程中坯壳的变形抗力，减小了铸坯表面裂纹缺陷的发生•有利于保证连铸的稳定顺行,降低溢漏率。因此.DANIELI的FTSC工艺可生产包晶钢。2.1FTSC薄板坯连铸SPIID钢对保护渣性能的要求FTSC薄板坯连铸采用的H2结晶器窄

6、面为多锥度设计，其形状如图1所示。多锥度设计，使得结晶器窄面形状类似抛物线型，更接近于钢水凝固收缩后的实际形状，从而使结晶器窄边的传热效果更好，钢水在结晶器内凝固收缩时与结晶器壁间的气隙更小，结晶器传热均匀性大大扯為。因此合理的保护浹性能对于控制传热、保证坯売均匀生长和保证结晶器壁与凝固坯売间的润滑十分笊耍。r-田I唐钢FTSC工艺H2结晶器窄面多傩度形状为満足合理控制传热和保证润滑的工艺婆求，満足SPHD钢的凝固收缩特性，满足FTSC薄板坯连铸的工艺5!求，采用FTSC薄板坯连铸工艺浇注SPHD钢耍求保护渣满足以下婆求：♦铸坯表面质赧好，无纵裂纹、夹渣少、板卷质啟达标；♦保护渣铀展性好，

7、保温效果好，液渣层厚度稳定，结晶器两窄面无液条堆积，其他部位渣条少；♦浇注过程中结晶器热流稳定、合适，奇月面温度合适，铸坯表面无纵裂缺陷；♦保护渣耗量合适，对SEN的蚀损小；♦适合薄板坯连铸高拉速、高质駅的工艺要求。3唐钢在生产SPHD钢时保护渣方面存在的问题3.1铸坯表面纵裂缺陷由前述的SPH【）钢的褪固收缩特性可知，连铸SPHD钢过程中发生表面纵裂的几率应非常低，而唐钢FTSC薄板坯连铸机在生产SPIID钢过程中，表