專利名稱：雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于金屬鑄造領域，特別涉及一種澆注前對側封板進行高溫烘烤，采用零輥縫澆注的雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝。
背景技術：
雙輥薄帶連鑄技術能直接將鋼液鑄軋成金屬薄帶，主要應用于不銹鋼和碳鋼的生產與研究上，高速鋼方面研究較少。
目前，國內外已有40余臺雙輥薄帶連鑄機進行了實驗室或工業性實驗，并有相關的記載。如[1]1996，(3)25《世界金屬導報》白丙忠的“世界帶鋼連鑄技術新進展”；[2]1997(2)《特鋼技術》周守則、潘復生、丁培道的“雙輥連鑄薄帶技術在高速鋼中的應用研究”；[3](1997)792-796《Materials Processing Technology》F.Pan，S.Zhou，X.Liang，P.Ding，C.Xu.“Thin strip casting of high speed steels”；[4](1997)788-791《Materials Processing Technology》X.Liang，F.Pan，S.Zhou，P.Ding，C.Xu.“Edge containment of a twin-roll caster for near netshape strip casting.”；[5]2002(23)《東北大學學報》張曉明等的“雙輥鑄軋高速鋼薄帶退火時碳化物的球化機理”；[6]2001(6)《鞍鋼技術》李朝鋒等的“機械側封對雙輥薄帶鋼連鑄穩定性及鑄帶質量的影響”；[7]2001(3)《本溪冶金高等?？茖W校學報》朱萬軍等的“薄帶鋼連鑄技術的發展”；[8]1997(1)《冶金能源》劉守平的“近終形薄帶連鑄工藝技術比較”；[9]2002(12)《鑄造》王義海等的“雙輥薄帶連鑄工藝的研究現狀與展望”[10](2000)118-125《Wear244》P.Fournier，F.Platon.“Wear of refractory ceramics against nickel.”；[11]2001Vol(50)9《鑄造》李祖齊等“雙輥薄帶連鑄技術的研究與發展”；[12]1999《武漢冶金科技大學學報(自然科學版)》徐光、徐楚韶的“帶鋼近終形生產技術的發展概況”等論文中，記錄了高速鋼鑄帶或雙輥薄帶連鑄鋼的澆注工藝范圍，在這些澆鑄工藝范圍內可以鑄出表面平整、表面和邊緣缺陷明顯減少的高速鋼薄帶，但仍停留在實驗室研究階段，由于生產工藝要求嚴格，不能用于工業生產。另外，在澆注時，需要預留輥縫，采用引帶的方式將鑄帶鑄出，結構復雜，容易漏鋼。
1988(3)457-464《鐵と鋼》中日本吉田千里，安中弘行和野崎輝彥曾報道過破壞高速鋼鑄坯中的共晶碳化物必須進行熱軋、冷軋，但沒有具體的工藝參數。
從上述記載可以得知，高速鋼雙輥薄帶連鑄技術目前不能實現工業化生產。
發明內容
本發明的目的，是提供一種雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝。它澆注前對側封板進行高溫烘烤，使高速鋼鑄帶邊緣的質量良好，采用零輥縫澆注，澆注初期鋼液先形成穩定的熔池，不會從輥縫中漏出，減少浪費和環境污染。本發明能夠滿足并保證高速鋼雙輥薄帶連鑄澆注的生產工藝需要。
本發明的目的是這樣實現的(1).澆注前對側封板進行烘烤預熱，烘烤預熱的溫度為1400～900℃，較好的是1300～＞1150℃。
(2).采用零輥縫澆注高速鋼鑄帶，澆注溫度為1440～＜1480℃，形成熔池后，按鑄帶厚度的需要調整輥縫，以鑄帶速度100～＞35m/min，較好的是85～＞35m/min進行澆注。
鑄輥直徑為600～1500mm，較好的是700～1200mm。
輥面寬度為1000～＞260mm，較好的是600～300mm。
形成的熔池液面高度為鑄輥半徑的65％～85％。
本發明的優點是1.用零輥縫澆注，可以先形成穩定的熔池，防止初始澆注時漏鋼，提高高速鋼的產量及成材率。
2.澆注前對側封板進行高溫烘烤預熱，經預熱的側封板能降低因吸熱所造成的熱損失，使鋼液在側封板處不產生凝塊，薄帶連鑄過程穩定，側封板起到良好的側封效果，并且鑄帶邊緣的質量良好，提高側封板的使用壽命。
3.采用較低溫度進行澆注，在保證鑄帶質量的基礎上，還可以降低的能耗。
4.采用35～100m/min的高鑄帶速度，提高了鑄帶的凝固速度，鑄帶組織晶粒細化、抑制偏析、改善碳化物的分布，同時還能夠提高生產效率。
本發明能夠滿足并保證高速鋼雙輥薄帶連鑄澆注的需要，鑄出的鑄帶表面平整、表面和邊緣缺陷明顯減少，用于工業生產有能耗低，質量好，生產效率高的優點。
下面結合附圖對本發明做進一步的說明。
圖1為雙輥薄帶連鑄示意圖；圖2為零輥縫澆注開澆前示意圖；圖3為零輥縫澆注開澆后示意圖。
具體實施例方式
通常的雙輥薄帶連鑄高速鋼主要工藝流程是參見圖1，高速鋼鋼液冶煉后，經鋼包運送至雙輥薄帶連鑄機，將預熱后的側封板1安裝于鑄輥2的兩側，然后啟動鑄機，當鋼液4達到預定的澆注溫度后，經中間罐5注入兩鑄輥和側封板1所構成的空間形成熔池并預留固定距離的輥縫，輥縫間設置引帶。由于鑄輥的冷卻作用，與鑄輥相接觸的鋼液在鑄輥上形成凝殼，隨著鑄輥的轉動凝殼厚度不斷增加，當兩個鑄輥上的凝殼相遇后形成鑄帶3。
本發明的雙輥薄帶連鑄高速鋼主要工藝流程是澆注高速鋼前，為提高鑄帶邊部質量，將側封板烘烤預熱至900～1400℃，采用電阻爐對側封板進行預熱，較好的溫度范圍是900～1150℃，采用硅碳棒爐或者二氧化鉬爐對側封板進行預熱，較好的溫度范圍是1400～＞1150℃。高速鋼鋼液冶煉后，經鋼包運送至雙輥薄帶連鑄機。預熱好的側封板安裝于鑄輥的兩側，啟動鑄機，當鋼液達到預定的澆注溫度1440～＜1480℃時，經中間罐注入到兩鑄輥和側封板所構成的空間形成熔池中，熔池液面高度控制在200～600mm，即為輥徑半徑的65％～85％。由于鑄輥中設置有冷卻裝置，在冷卻水的作用下，與鑄輥相接觸的鋼液在鑄輥上形成凝殼，隨著鑄輥的轉動凝殼厚度不斷增加，當兩個鑄輥上的凝殼相遇后形成鑄帶。采用600～1500mm直徑的鑄輥，鑄輥直徑較好的范圍是700～1200mm，可以提高鑄帶的凝固速度，改善鋼材內部質量。鑄帶速度為100～＞35m/min，較好的鑄帶速度是85～＞35m/min，可以使高速鋼的組織晶粒細化。用零輥縫澆鑄，以避免在澆鑄初期出現漏鋼現象。參見圖2。側封板1安裝于鑄輥的兩側，澆注前使兩鑄輥2的輥縫為零，鋼液4形成熔池穩定后，參見圖3，按照鑄帶厚度的要求，將鑄輥2拉開，使輥縫達到設定值，分離力控制在5～30KN范圍內，同時與鑄輥相接觸的鋼液4在鑄輥上形成凝殼并形成鑄帶3后，即得到符合設定工藝要求的、質量穩定的高速鋼鑄帶。
熔池液面高度與鑄輥的輥徑有關，通常根據生產工藝的要求進行調整。如當鑄輥輥徑為1200mm時，熔池液面高度可以控制在390～510mm之間，因此具體的熔池液面高度值依據生產工藝要求確定。
鑄帶的厚度與輥縫設定值有關，同樣根據生產工藝和產品的要求進行調整。輥面寬度為1000～＞260mm，較好的輥面寬度為600～300mm。
鑄帶寬度決定于鑄輥輥面寬度。
下面以型號為M2和301高速鋼(主要化學成分見表1)為例對本發明做詳細說明。
表1為M2和301高速鋼主要化學成分。
表1 M2和301高速鋼主要化學成分
采用輥徑為600、700、900、1500mm鑄輥，用上述生產工藝可以得到符合工業生產要求的、質量穩定的高速鋼鑄帶。澆注工藝參數如表2所述。
表2 澆注工藝參數
實施例將1噸的高速鋼鋼液置于感應爐或者電爐中冶煉后，于雙輥薄帶連鑄機上進行澆注，澆注過程中采用本發明工藝進行澆注，其結果如下
表3 澆注工藝參數及產品
結論用上述的工藝參數，可以得到符合工業生產要求的、質量穩定的高速鋼鑄帶。
權利要求
1.一種雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝，其特征在于(1).澆注前對側封板進行烘烤預熱，烘烤預熱的溫度為1400～900℃；(2).采用零輥縫澆注高速鋼鑄帶，澆注溫度為1440～＜1480℃，形成熔池后，按鑄帶厚度的需要調整輥縫，以鑄帶速度100～＞35m/min進行澆注。
2.根據權利要求1所述的雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝，其特征在于鑄帶速度85～＞35m/min。
3.根據權利要求1所述的雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝，其特征在于側封板預熱的溫度為1300～＞1150℃。
4.根據權利要求1所述的雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝，其特征在于鑄輥直徑為600～1500mm。
5.根據權利要求4所述的雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝，其特征在于鑄輥直徑為700～1200mm。
6.根據權利要求1所述的雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝，其特征在于輥面寬度為1000～＞260mm。
7.根據權利要求6所述的雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝，其特征在于輥面寬度為600～300mm。
8.根據權利要求1所述的雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝，其特征在于形成的熔池液面高度為鑄輥半徑的65％～85％。
全文摘要
一種雙輥薄帶連鑄高速鋼的生產工藝，其特征在于(1)澆注前對側封板烘烤預熱，預熱溫度為900～1400℃；(2)采用零輥縫澆注高速鋼鑄帶，澆注溫度為1440～＜1480℃，形成熔池后，按鑄帶厚度的需要調整輥縫，以鑄帶速度100～＞35m/min進行澆注。本發明能夠滿足并保證高速鋼雙輥薄帶連鑄澆注的需要，鑄出的鑄帶表面平整、表面和邊緣缺陷明顯減少，用于工業生產有能耗低，質量好，生產效率高的優點。
文檔編號B22D11/06GK1597185SQ20041004040
公開日2005年3月23日 申請日期2004年8月6日 優先權日2004年8月6日
發明者丁培道, 潘復生, 楊春楣, 孫善長, 張彩東, 周守則 申請人:重慶大學