本发明涉及钢铁生产冶炼，特别涉及降低包晶钢纵裂发生率的生产方法。
背景技术：
1、广义上的包晶钢，是指钢水中碳范围在0.09-0.17%，从液相冷却到1495℃时发生包晶反应的钢材。由于包晶钢在凝固过程中发生包晶反应，坯壳急剧收缩而产生气隙，导致冷却不均匀因而极易产生纵裂纹。普通钢种为了控制纵裂纹，往往采取避开包晶区，即将钢水成分碳按≥0.17%或者≤0.10%进行控制，以减少纵裂纹的产生。
2、许多特种钢材（例如eh36）为了保证钢板满足特殊性能的使用要求，例如强度、冲击、延伸等，其化学成分经过综合考虑后，碳成分只能控制在0.11-0.14%，而这个范围恰好属于包晶区的核心区域，其包晶反应极为强烈，产生纵裂纹的几率最大。
3、为了降低包晶钢纵裂发生率，一般采取优化钢水成分避开包晶区，降低拉速，对铸坯进行下线精整等方式。然而，优化钢水成分的同时要保证板材性能，势必会造成成本增加；降低拉速会影响生产效率；对铸坯下线精整，会影响物流转运，同时降低板坯热送热装会导致轧钢成本增加。此外，钢厂还可以采用结晶器超弱冷的方式减少包晶钢纵裂的发生，但是这种处理方式会导致出现坯壳变薄、结晶器热通量升高等其他问题，造成结晶器内粘连报警，进而导致出现更严重的漏钢问题，从而失去了纵裂控制的意义。
4、因此，如何优化改进上述这些特种钢材的生产加工工艺，使其在满足特殊性能要求和保证生产成本和生产效率的同时，又能降低纵裂纹的产生几率，是生产这类特种钢材的技术难点。
技术实现思路
1、基于包晶钢产生纵裂的作用机理，为了减少板坯包晶钢产生纵裂，本发明提供了一种降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，实现了结晶器内坯壳均匀生长，通过形成稳定的结晶器保护渣的渣膜，填充好包晶反应产生的气隙，降低结晶器的冷却强度，最终大大降低了纵裂纹的产生；同时还规避出现粘连报警的问题，避免了更严重漏钢问题的出现。可满足板坯热送热装轧制降低成本，提高生产效率的要求，也降低了板坯裂纹废品的风险。具体通过以下技术实现。
2、一种降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，采用碱度1.5-1.6，且1300℃的粘度0.08-0.10pa.s的结晶器保护渣；直角结晶器的锥度为1.2-1.3%；结晶器在包晶钢钢坯的宽面内弧方向的一冷水的水流量v1=铜板水槽宽度×v1，v1为1.35-1.4l/(min·mm)；结晶器一冷水的进水温度为30-36℃。
3、现有的包晶钢冶炼技术大多选用碱度低于1.5的结晶器保护渣，结晶器的锥度一般不超过1.15%；结晶机的冷却水（一冷水）水量也较大，进水温度较低。这是由于为了防止漏钢的限制造成的。
4、如果调高结晶器保护渣的碱度，则可以降低粘度，有利于液渣流入铜板和坯壳之间的气隙，提高液渣厚度，改善保护渣的传热均匀性。但是调高保护渣的碱度会产生粘连报警的影响。
5、提升结晶器的锥度有利于包晶钢发生包晶反应后，抵消体积收缩，提升传热的均匀效果，降低纵裂的产生；但是随着结晶器的锥度的增加，会出现铸坯角部裂纹增加的问题。
6、在包晶反应剧烈发生时，调整减少结晶器冷却水量和进水温度，容易出现液面波动问题，造成漏钢等风险。这也表明了，任意减小结晶器冷却水的水量和进水温度，不仅不会降低纵裂，还会出现粘连报警甚至漏钢等问题，技术实现的难度非常大。减小结晶器冷却水的水量并提升进水温度，采用弱冷却的冷却方式，可降低冷却强度，提高冷却均匀性，从而最大限度减弱包晶反应的体积收缩，提高坯壳生长均匀性。但是减小结晶器冷却水的水量，提升进水温度，会造成坯壳变薄增加漏钢几率的不利后果。
7、本发明则同时选用高碱度低粘度的结晶器保护渣，提升了结晶器的锥度，减少了结晶器冷却水的宽面内弧部位的冷却水量，提升了冷却水进水温度；利用这些重新调整的工艺参数的协同配合，既实现了纵裂发生率的降低，又保证了粘连报警和漏钢等不良效果发生率处于质量可控的水平。
8、需要说明的是，在调节结晶器冷却水的水量时，主要通过调节宽面内弧部位的水量，就能达到较好的传热效果。
9、进一步地，所述结晶器在包晶钢钢坯的窄面方向的一冷水的水流量v2=窄面厚度×铜板水槽宽度×v2，v2为1.85-1.95l/(min·mm)，宽面外弧方向的一冷水的水流量v3=铜板水槽宽度×v3，v3为1.70-1.80l/(min·mm)。
10、在调节降低结晶器宽面内弧部位的冷却水量的基础上，本发明还调整降低了侧面的冷却水量和宽面外弧部位的冷却水量，能够进一步提升冷却效果。
11、进一步地，所述结晶器保护渣的主要化学成分的按质量分数包括：cao 42.5%，sio227.45%，al2o32.01%，f 10.59%；1300℃的粘度为0.09pa.s。
12、本发明通过调节结晶器保护渣的主要成分，达到了减缓传热和保证润滑的双层效果。
13、进一步地，中间包采用氩气吹扫，过热温度为20-30℃。
14、本发明的中间包采用氩气吹扫，用氩气对中间包内的氧气进行置换，降低了钢水als损失，减少al2o3夹杂物的形成，避免结晶器保护渣变性发粘，影响传热效果。中间包过热温度经过优化，更便于形成稳定的结晶器液渣。
15、更进一步地，所述中间包插入塞棒并通入氩气的流量为10-15l/min，上水口的氩气流量为12-20l/min。
16、本发明通过加大塞棒氩气和上水口氩气的流量，极大降低了上水口和浸入式水口出现堵塞的几率，保证了钢水良好的流动性，连铸保持恒拉速浇注，稳定铸坯质量。
17、进一步地，对钢水进行软吹，并投入钙铁线。
18、一般地，软吹时间可以根据实际情况任意调整。例如可以选择软吹8-10min。
19、更进一步地，钙铁线的用量为1.1-1.3kg/t的方式。
20、具体地，钙铁线的用量为1.2kg/t的方式。
21、本发明对钢水中的氧化产物进行变性处理，形成低熔点的12cao·7al2o3。通过软吹使夹杂物上浮，可保证钢水流动性，避免钢水流动不畅导致钢水流入结晶器两侧较少，进而避免因两侧钢水给予结晶器保护渣的热量不足而造成保护渣熔化差，以及液渣层过薄且不均匀。
22、进一步地，冶炼投入的金属原料中，铁水和废钢的质量比为(2.8-3.0):1。
23、本发明通过选用适宜质量比例的铁水和废钢，使得热量平衡更加合理，避免碳氧化完后温度不足后吹，避免出现出钢氧高碳低，钢水过氧严重等问题。
24、更进一步地，铁钢比（质量比）可以选择800-805kg/t，即铁水:废钢约为2.9:1。
25、进一步地，冶炼结束后钢水中的出钢碳含量以质量分数计为0.05-0.07%。
26、本发明通过提高出钢碳含量，使得钢水中氧含量降低，进而减少了脱氧剂用量，因脱氧产生的夹杂物也显著减少。
27、可选地，出钢氧含量为320-420pp。
28、与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
29、1、本发明提供选用高碱度低粘度的结晶器保护渣，同时提升结晶器的锥度，并减小结晶器冷却水的水量，提升进水温度，最大限度地减弱和抵消了包晶反应的体积收缩，降低了铜板和坯壳之间的气隙，最终显著降低了开浇炉纵裂的发生率，从70%降低至不超过10%。
30、2、通过合适的铁钢比，确保冶炼终点碳温平衡，降低出钢氧，减少因脱氧造成的氧化夹杂产物。通过对钢水进行钙处理，对钢水中的夹杂物进行变性处理，同时进行软吹促进夹杂物上浮，减少钢水中的夹杂物。连铸采取氩气置换空气，降低中间包氧化气氛，减少钢水二次氧化的几率，减少钢水中形成al2o3导致保护渣变形的几率。通过中间包上水口和塞棒吹氩气，防止中间包上水口内壁附着al2o3导致钢水流动不畅。通过以上措施的采取，钢水中夹杂物显著降低、钢水流动性显著提高，同时包晶钢的纵裂发生率也趋于稳定而降低。
1.一种降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，其特征在于，采用碱度1.5-1.6，且1300℃的粘度0.08-0.10pa.s的结晶器保护渣；直角结晶器的锥度为1.2-1.3%；结晶器在包晶钢钢坯的宽面内弧方向的一冷水的水流量v1=铜板水槽宽度×v1，v1为1.35-1.4l/(min·mm)；结晶器一冷水的进水温度为30-36℃。
2.根据权利要求1所述的降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，其特征在于，所述结晶器在包晶钢钢坯的窄面方向的一冷水的水流量v2=窄面厚度×铜板水槽宽度×v2，v2为1.85-1.95l/(min·mm)，宽面外弧方向的一冷水的水流量v3=铜板水槽宽度×v3，v3为1.70-1.80l/(min·mm)。
3.根据权利要求1所述的降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，其特征在于，所述结晶器保护渣的化学成分的按质量分数包括：cao 42.5%，sio2 27.45%，al2o3 2.01%，f 10.59%；1300℃的粘度为0.09pa.s。
4.根据权利要求1所述的降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，其特征在于，中间包采用氩气吹扫，过热温度为20-30℃。
5.根据权利要求4所述的降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，其特征在于，所述中间包插入塞棒并通入氩气的流量为10-15l/min，上水口的氩气流量为12-20l/min。
6.根据权利要求1所述的降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，其特征在于，对钢水进行软吹，并投入钙铁线。
7.根据权利要求6所述的降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，其特征在于，钙铁线的用量为1.1-1.3kg/t的方式。
8.根据权利要求7所述的降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，其特征在于，钙铁线的用量为1.2kg/t的方式。
9.根据权利要求1所述的降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，其特征在于，冶炼投入的金属原料中，铁水和废钢的质量比为(2.8-3.0):1。
10.根据权利要求1所述的降低包晶钢纵裂发生率的生产方法，其特征在于，冶炼结束后钢水中的出钢碳含量以质量分数计为0.05-0.07%。
