本發明涉及一種400系不銹鋼的連鑄方法，屬于連鑄工藝技術領域。
背景技術：
400系不銹鋼為典型的馬氏體不銹鋼。馬氏體不銹鋼隨著鋼中碳含量的增加，強度、硬度有所提高，而塑性和韌性下降，因其耐磨性能良好，被廣泛地用于餐具制造行業。其中20Cr13，30Cr13和4Cr13是馬氏體不銹鋼中用量較大較具代表性的YB/153-1999幾個牌號。不少廠家對這種不銹鋼進行了連鑄生產，并目成功地應用于工業生產。
但是，該類鋼種在連鑄過程中易存在如下問題：
1)鑄坯表而易產生凹坑缺陷，隨著微裂紋而產生較深的凹坑，最深達14mm，而且通過現場發現這種缺陷往往是發生在馬氏體鋼上；
2)鑄坯在冷卻過程中由于相變而引起裂紋；
3)易產生縮孔、中心疏松，等軸晶率低。
40Cr10Si2Mo為典型馬氏體Cr-Si系耐熱氣閥鋼。由于其合金含量高、鋼水粘度大、導熱性差、凝固結構具有較發達的粗大柱狀晶帶，連鑄生產過程中易出現鑄坯表面凹陷、中心疏松和縮孔、等軸晶率低等質量問題。
發明名稱為“一種奧氏體不銹鋼連鑄的參數設定方法及其連鑄方法”的中國專利申請CN201310075296.9涉及一種奧氏體不銹鋼連鑄的參數設定方法及其連鑄方法。主要參數是：Ⅰ結晶器錐度為1.2％-1.3％；Ⅱ結晶器窄面冷卻水量為360L/min-390L/min；Ⅲ結晶器側導距結晶器的位置分別為1.0±0.1mm、1.25±0.1mm及1.50±0.1mm；Ⅳ二次冷卻區彎曲段窄面的冷卻水量為380-400L/min。該文獻公開的連鑄方法的步驟：Ⅰ結晶器中間包的鋼水澆入結晶器，結晶器錐度為1.2％-1.3％；結晶器窄面冷卻水量較??；結晶器三個側導距結晶器的位置分別為1.0±0.1mm、1.25±0.1mm以及1.50±0.1mm；Ⅱ二次冷卻區鋼水澆注到二次冷卻區時，彎曲段窄面的冷卻水量為380-400L/min；Ⅲ切割機切割。文獻記載采用該方法可以減少不銹鋼冷板1％的切邊量，提高了不銹鋼生產效率，降低了不銹鋼生產成本。
發明名稱為“鐵素體不銹鋼連鑄方法”的中國專利申請CN201410778115.3公開了一種能很好的控制鑄坯寬度的鐵素體不銹鋼連鑄方法，包括如下步驟：鑄造準備、鋼水準備、開澆、鋼水中間包注入、鋼水模具注入、鑄造進行、鑄坯扇形段通過、鑄坯切割和鑄坯噴碼，其中在鑄造準備時,確定模具收縮系數，在第六步鑄造進行時的精煉冶煉過程中，計算每一包鋼水Ni當量,并與鋼水目標Ni當量作差值，采集影響該鋼種鑄坯寬度參數的速度樣本數據，該速度樣本數據包括鑄造速度和鑄坯寬度，通過標準化處理，確定鑄造速度變化對鑄坯寬度影響因子。文獻記載該發明的優點是：采用上述方法后，SF410L不銹鋼在連續鑄造時，寬度適中率(+10～-5mm控制)從30％～40％提高到75％～85％，寬度適中率有較明顯的提高。
發明名稱為“一種高合金不銹鋼連鑄開澆工藝方法”的中國專利申請CN201310570475.X，其公開的高合金不銹鋼的化學成分是：C≤0.020；Si≤1.00；Mn≤2.00；P≤0.045；S≤0.035；Cr為19.00～23.00；Mo為4.00～5.00；N≤0.100；Ni為23.00～28.00；Cu為1.00～2.00；余量為鐵及不可避免的雜質；包括(1)堵引錠操作；(2)鋼水出苗控制；(3)結晶器冷卻；(4)鋼水過熱度控制。該發明解決了高合金不銹鋼開澆時因為連接部位開裂、坯殼薄弱處開裂的漏鋼問題，減少了生產事故的發生，提高了生產效率，極大降低了生產成本。
從現有技術來看，還沒有采用中間包低過熱度澆注能夠提高400系不銹鋼的等軸晶率和鑄坯內部質量的相關報道。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種400系不銹鋼的連鑄方法。通過該控制方法能有效地提高小方坯生產的400系不銹鋼鑄坯等軸晶率和鑄坯內部質量。從而改善后續軋材內部質量。
本發明的技術方案：在連鑄生產400系不銹鋼過程中，注意控制中間包鋼水過熱度在20℃～30℃之間。
具體工藝如下：
(1)在連鑄生產400系不銹鋼過程中從鋼水開澆，鋼包到中間包、中間包到結晶器全程加保護套管保護澆注；
(2)穩定控制鑄機拉速在0.70m/min～0.85m/min之間；
(3)控制連鑄過程中間包鋼水過熱度控制在20℃～30℃之間；
(4)結晶器冷卻水量122-130m3/h，二冷比水量為0.26-0.34kg/t鋼，結晶器電攪參數為140-260A、5Hz，末端電磁攪拌參數400-500A、6-14Hz；
(5)鑄坯在矯直區域表面溫度控制在800℃～900℃。
本發明的一個實施方案中，采用連鑄機進行鑄造，斷面尺寸200mm×200mm，采用管式整體結晶器，結晶器錐度0.95±0.05％/m。若銅管錐度≤0.70％/m，或內表面有裂紋、劃痕＞1.0mm等因素時，更換銅管。
本發明的另一個實施方案中，上述(4)中，一區水量占40～43％，冷卻強度20-22L/min；二區水量占32～36％，冷卻強度21-23L/min；三區水量占21～28％，冷卻強度10-13L/min。保持鑄坯在矯直區域表面溫度控制在800℃～900℃，以保證良好鑄坯表面質量。
與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
具體實施方式
本發明主要是通過穩定鑄機拉速、采用中間包低過熱度澆注、二冷目標溫度控制、凝固末端電磁攪拌控制等技術措施綜合運用來提高小方坯生產的不銹鋼鑄坯等軸晶率和鑄坯內部質量。下面結合具體實施方式和具體實施例對本發明進一步說明。
以下實施例連鑄生產斷面尺寸為200mm×200mm的小方坯，具體工藝如下：
(1)在連鑄生產400系不銹鋼過程中從鋼水開澆，鋼包到中間包、中間包到結晶器全程加保護套管保護澆注；
(2)穩定控制鑄機拉速在0.70m/min～0.85m/min之間；
(3)控制連鑄過程中間包鋼水過熱度控制在20℃～30℃之間；
(4)結晶器冷卻水量122-130m3/h，二冷比水量為0.26-0.34kg/t鋼，結晶器電攪參數為140-260A、5Hz，末端電磁攪拌參數400-500A、6-14Hz；
(5)鑄坯在矯直區域表面溫度控制在800℃～900℃。
實施例1
該實施例是采用常規連鑄方法，鋼種2Cr13。連鑄生產斷面尺寸為200mm×200mm的小方坯，鑄機拉速為0.85m/min，并保持拉速穩定不變，中間包鋼水過熱度為28℃，結晶器冷卻水量126m3/h，澆注過程二冷比水量為0.26kg/t鋼，結晶器電攪參數為160A、5Hz，末端電磁攪拌參數500A、10Hz，鑄坯在矯直區域表面溫度860℃。
澆注完畢后，對小方坯鑄坯內部質量進行低倍檢驗，檢查結果表明，中心疏松≤1.5級的達標率為100％，中心縮孔≤2.0級的達標率100％，等軸晶率(徑向)為51.3％。
對比實例1
該實施例是采用常規連鑄方法，鋼種2Cr13。連鑄生產斷面尺寸為200mm×200mm的小方坯，鑄機拉速為0.75m/min，并保持拉速穩定不變，中間包鋼水過熱度為40℃。澆注過程二冷比水量為0.30kg/t鋼，結晶器電攪參數為120A、5Hz，末端電磁攪拌參數360A、8Hz。
澆注完畢后，對小方坯鑄坯內部質量進行低倍檢驗，檢查結果表明，中心疏松≤1.5級的達標率為85％，中心縮孔≤2.0級的達標率80％，等軸晶率(徑向)為28.3％。
本發明的發明人經過多次試驗發現，對于本發明實施例連鑄生產斷面尺寸為200mm×200mm的小方坯，只要過程中從鋼水開澆，鋼包到中間包、中間包到結晶器全程加保護套管保護澆注；穩定控制鑄機拉速在0.70m/min～0.85m/min之間；控制連鑄過程中間包鋼水過熱度控制在20℃～30℃之間；結晶器冷卻水量122-130m3/h，二冷比水量為0.26-0.34kg/t鋼，結晶器電攪參數為140-260A、5Hz，末端電磁攪拌參數400-500A、6-14Hz；鑄坯在矯直區域表面溫度控制在800℃～900℃。都得到類似的結論，中心疏松≤1.5級的達標率均為100％，中心縮孔≤2.0級的達標率均100％。