小方坯连铸机正角部纵裂漏钢的分析与改进

针对莱钢小方坯连铸机正角部纵裂漏钢的现状、成因进行分析,查找工艺、设备中存在的问题,通过优化结晶器及足辊段工艺、操作等措施,铸坯冷却均匀性、冷却效果得到大幅度提升,有效解决了小方坯正角部纵裂漏钢。     

小方坯角部纵裂漏钢的原因分析

小方坯角部纵裂漏钢的根本原因就是因为在铸坯角部产生剪切应力所造成的,而铸坯厚度不均匀程度越大角部剪切应力就越大,影响铸坯坯壳厚度生长不均匀的因素包括:结晶器尺寸、结晶器振动、二冷冷却和工艺因素等。我厂根据不同的原因进行详细的分析并制定出了相应的措施,从根本上解决了小方坯角部纵裂漏钢的问题。     

攀钢低合金钢板坯角横裂缺陷的控制技术

分析了结晶器液面波动、结晶器锥度、结晶器冷却制度、连铸保护渣、二冷制度等连铸工艺对低合金钢板坯角部横裂纹缺陷的影响,在此基础上,提出了改善板坯角部横裂纹的有效措施,即稳定结晶器液面、优化结晶器锥度、弱化结晶器冷却和连铸二次冷却,改进连铸保护渣等.研究结果经实施应用,明显减轻了板坯角部横裂纹缺陷,消除了因低合金高强度钢连铸坯角部横裂纹缺陷引起的热轧板卷边裂缺陷.     

连铸小方坯变形和角裂漏钢的研究(续)

通过对唐钢第一炼钢厂仿罗可普连铸机生产的连铸小方坯的现场调查、测试和统计，分析了连铸小方坯变形和角裂漏钢的特点及规律，系统研究了钢液成分S含量和[Mn]，[S]、C含量、P含量，连铸工艺参散浇注温度、结晶器冷却、二次冷却水量、冷却均匀性和设备状况结晶器倒锥度、结晶器振动偏摆、引锭杆不对中等因素对连铸小方坯的变形和角裂漏钢的影响。指出钢液[Mn]／[S]过低是导致小方坯变形和角裂漏钢的主要内在因素，而浇注温度高、二次冷却不均是其外在影响因素，并分析了小方坯的主要变形(菱变、塌肩)的形成机理，认为角裂是由偏离角纵裂和对角线裂纹复合而成的。     

连铸小方坯变形和角裂漏钢的研究

通过对唐钢第一炼钢厂仿罗可普连铸机生产的连铸小方坯的现场调查、测试和统计，分析了连铸小方坯变形和角裂漏钢的特点及规律，系统研究了钢液成分S含量和[Mn]/[S]、C含量、P含量，连铸工艺参数浇注温度、结晶器冷却、二次冷却水量、冷却均匀性和设备状况结晶器倒锥度、结晶器振动偏摆、引锭杆不对中等因素对连铸小方坯的变形和角裂漏钢的影响。指出钢液[Mn]/[S]过低是导致小方坯变形和角裂漏钢的主要内在因素，而浇注温度高、二次冷却不均是其外在影响因素，并分析了小方坯的主要变形(菱变、塌肩)的形成机理，认为角裂是由偏离角纵裂和对角线裂纹复合而成的。     

37Mn5圆坯表面纵裂成因分析与控制

针对37Mn5圆坯表面纵裂缺陷,从37Mn5表面纵裂的形成机理、中包过热度控制、拉速控制、保护渣加渣操作、结晶器冷却、铸坯缓冷等方面详细分析了天钢37Mn5连铸圆坯表面纵裂的形成原因。通过采用中包低过热度恒液位、恒温、恒拉速,以及合理的铸坯缓冷工艺技术,使37Mn5表面纵裂问题得到了有效控制。     

冷轧薄板线状缺陷的工艺控制

针对某钢厂结晶器液面翻腾导致卷渣严重与中间包过热度控制缺乏依据为背景,对结晶器内流态和过热度对表面质量影响开展研究。文献调研与大量线状缺陷电镜分析发现,导致线状缺陷的夹杂物主要是氧化铝和保护渣,且引起线状缺陷的大尺寸夹杂物主要分布在铸坯表层5mm内。减少吹氩量与增大浸入深度可提高双股流比例,基于水模型和工业试验,提出控制临界吹气量得到双股流。应用该结果后,消除了结晶器液面翻腾现象,提高中间包过热度可减少钩状坯壳深度与铸坯表层夹杂物数量。综合考虑钢水洁净度提出冷轧薄板钢过热度控制在25~40℃。基于以上措施,该厂炼钢缺陷导致降级率由1.1%降至0.6%。     

稀土钢连铸板坯纵裂研究

研究分析了影响稀土钢连铸板坯纵裂的多种工艺因素，包括钢中化学成分、结晶器保护渣、结晶器拔热量、二冷水、拉速和中间包过热度等。据此采取了有效措施，彻底消除了稀土钢板坯纵裂。     

小方坯漏钢浅析

由于方坯角部纵裂漏钢事故频繁,通过分析漏钢的特点和机理,认为造成小方坯漏钢的主要原因是由于职工技能水平参差不齐,设备维护不及时,水质差。通过采用铯137液面自动控制系统,加装防护装置,改善二冷水质等措施,降低了漏钢的次数。     

奥氏体不锈钢板坯连铸结晶器锥度的优化

针对奥氏体不锈钢连铸中的质量问题 ,对太钢三炼钢 1260mm× 160mm板坯结晶器的锥度进行了分析。通过不锈钢铸坯在结晶器内收缩的计算和拉坯速度、过热度等工艺参数对铸坯收缩影响的分析 ,得出采用双锥度结晶器比单锥度结晶器更符合铸坯在结晶器内的收缩规律 :液面附近 80～200mm区域采用较大锥度 ,液面下 200～800mm的结晶器下部 ,采用较小锥度 ,并在此基础上设计了曲线锥度结晶器。生产试验表明 ,双锥度设计显著改善了铸坯质量 ,消除了窄面鼓肚和中间凹陷等缺陷     

Φ800 mm圆坯Q355NE凝固传热数值模拟和工艺实践

以钢厂断面尺寸为Φ800 mm圆坯Q355NE为研究对象,建立大圆坯传热模型,在不采用结晶器电磁搅拌的条件下,研究拉速和过热度对凝固过程的影响规律。结果表明：拉速对坯壳厚度、凝固终点位置和中心固相率的影响高于过热度,拉速每增加0.02 m·min^-1,凝固终点后移2.6 m左右;过热度升高10℃,凝固终点后移0.21 m左右。实际生产中,二冷比水量0.18 L·kg^-1、过热度25℃、拉速0.14 m·min^-1时,出结晶器坯壳厚度超过43 mm,末端电磁搅拌充分发挥作用,铸坯中心疏松和中心缩孔较结晶器电磁搅拌(300 A/1.5 Hz)、二冷比水量0.18 L·kg^-1、过热度25℃、拉速0.16 m·min^-1工艺有所改善。     

石钢中碳高锰钢连铸坯表面纵裂纹成因及控制

通过对石钢公司大方坯连铸机生产现场的调查、跟踪、试验、取样和统计,认为以40Mn2H(K)为代表中碳高锰钢铸坯表面纵裂纹的主要原因是二冷制度控制不当、保护渣性能不良、钢水过热度高,制定了相应措施,进行工业试验。试验结果表明,中包钢水的过热度控制在15~30℃、二冷水各区分配比由33∶42∶25调整为32∶40∶28、保护渣渣耗量提高到0.5 kg/t、液渣层厚度提高到10 mm左右,能有效减轻中碳高锰钢的表面纵裂纹。     

连铸板坯偏离角纵裂纹成因分析及控制措施

通过对济钢第三炼钢厂1号连铸机连铸工艺环节的分析,并根据实际生产中所采取的相关措施及取得效果,认为板坯角部纵裂纹主要源于结晶器侧面足辊与样板的间隙、结晶器冷却和锥度、钢水成分和过热度、拉速等。对其采取有效措施后,使板坯的偏离角纵裂纹发生率由2.77%降低到0.09%。     

连铸工艺参数对40Cr圆坯碳偏析的影响

为降低直径为900 mm的40Cr连铸圆坯的碳偏析,提高钢材的性能与产品质量,从优化圆坯连铸工艺参数角度出发,分析了过热度、拉速、二冷强度以及电磁搅拌对铸坯碳偏析的影响。结果表明,当过热度控制在25~35 ℃范围内,拉速为0.75~0.85 m/min,二冷比水量为0.30 L/kg时,有利于改善铸坯碳偏析情况。对结晶器电磁搅拌以及末端电磁搅拌的参数测试分析得出,当结晶器和末端电磁搅拌电流以及频率参数分别设为180 A/3 Hz以及400 A/8 Hz时,铸坯碳偏析情况明显改善。采用优化后的连铸工艺参数进行生产试验,对20炉次对应的棒材横截面碳偏析情况进行跟踪测试,结果显示,碳偏析指数极差由优化前的0.07%~0.08%下降到0.04%以下。     

含硫45钢铸坯缺陷分析与工艺优化

含硫45钢(/%:0.42～0.50C,0.17～0.37Si,0.50～0.80Mn,≤0.035P,0.035～0.045S)的Φ44 mm轧材探伤合格率低,轧材表面存在裂纹缺陷,通过分析是由150 mm×150 mm铸坯缺陷导致的。对铸坯表面酸洗发现裂纹缺陷,采用金相显微镜对裂纹进行分析。分析认为是由结晶器铜管R角太小、角部冷却太强、保护渣熔化不好、传热和润滑效果差以及二次冷却不均匀导致的。通过对结晶器铜管、保护渣及二次冷却水量进行工艺优化,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷明显改善,轧材合格率大幅提高。     

60Si2Mn弹簧钢150 mm x 150 mm铸坯缺陷分析与工艺优化

针对60Si2Mn弹簧钢(/%:0.56～0.64C,1.50～2.00Si, 0.70～1.00Mn,≤0.025P,≤0.020S)的150 mm×150 mm连铸坯角部存在横向表面裂纹缺陷问题,通过采用金相显微镜和扫描电镜对铸坯角部横向表面裂纹缺陷进行分析及试验比对。结果表明：结晶器铜管锥度过大、拉坯阻力大、保护渣润滑效果差以及二次冷却不均匀导致角部产生横向表面裂纹。通过将结晶器铜管锥度从2.2 mm降到1.6 mm、保护渣熔化温度从1182℃降到1072℃、粘度从0.76 Pa·s降到0.52 Pa·s以及二次冷却比水量从0.45L/kg降到0.32L/kg等措施,降低铸坯在铜管内拉坯阻力,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷得到有效控制,铸坯表面探伤合格率从35%提高到92%。     

连铸板坯偏离角纵裂纹成因分析及控制措施

通过对济钢第三炼钢厂1号连铸机连铸工艺环节的分析,并根据实际生产中所采取的相关措施及取得效果,认为板坯角部纵裂纹主要源于结晶器侧面足辊与样板的间隙、结晶器冷却和锥度、钢水成分和过热度、拉速等。对其采取有效措施后,使板坯的偏离角纵裂纹发生率由2.77%降低到0.09%。     

H型钢V形开裂的缺陷研究与优化

 针对H型钢“V”形开裂问题，研究了连铸异形坯存在的质量缺陷，对同类连铸生产具有参考与借鉴意义。H型钢由异型坯轧制生产而成,其比表面积较大,通过连铸生产时铸坯表面冷却强度极不均匀,各面受力情况较为复杂,而对其整个生产工艺流程及质量控制方面均有较高要求。以新泰钢铁公司实际生产中发生轧制开裂的Y Q235B连铸坯为研究对象，通过对缺陷铸坯进行重熔检测，采用ANSYS软件与现场检测相结合的方法，分析了铸坯表面纵裂纹的形成原因及控制方法。结果表明，H型钢V形开裂的主要原因是由腹板和R角处的纵向裂纹造成的，而形成纵向裂纹的主要原因是冶炼过程中控制不合理，精炼脱不够；连铸过程中不能有效地控制和去除夹杂物；铸坯环向温度梯度过大，造成腹板和R角处冷却极不均匀，应力应变过大。通过采取优化改进工艺后，异型坯轧制出现V形开裂比例由原先的80%降低至5%以下，产品质量大幅提升。     

4130连铸圆坯质量控制研究

山东钢铁股份有限公司莱芜分公司通过控制电炉终点碳在0．12%-0．25％;LF精炼渣碱度B=3．0;VD炉真空度小于67Pa保持时间大于25min;连铸采用氩气密封水口保护浇铸;过热度控制在（20±5）℃;结晶器电磁搅拌电流I=200A、频率F=3Hz;同时采用动态二冷配水技术,成功开发的4130连铸圆坯[O]≤20ppm,[N]≤80ppm,[H]≤2ppm;低倍组织≤1．0级;锻件夹杂物A、B≤1．0级,C、D、Ds≤0．5级;锻件超声波探伤≥3级;圆坯的尺寸、外形以及碳偏析等各项指标均满足了石油套管连接件用钢技术要求。     

喷嘴喷淋距离对连铸小方坯二冷均匀性的影响

研究了不同喷淋距离下连铸小方坯二冷喷嘴的水量分布,建立了凝固传热模型分析了82B钢连铸坯的热行为。该模型特别考虑了二冷区铸坯表面宽度方向的水流密度分布,并根据铸坯表面测温结果进行了模型校正。采用凝固传热模型研究了喷嘴喷淋距离对连铸二冷均匀性的影响。结果表明:喷嘴喷淋距离的增加有助于提高二冷水横向分布的均匀性,导致铸坯表面温度横向均匀性降低、纵向均匀性提高。这些效果有助于改善铸坯内部裂纹,但是会对角部裂纹产生不利影响。在二冷区前段喷嘴采用低喷淋距离,二冷区末段采用高喷淋距离,既可以提高铸坯角部温度,又能降低表面最大回温速率,有助于同时改善连铸坯角部和内部裂纹。在此基础上,提出了一种连铸小方坯二冷喷嘴布置方式,即二冷区每段喷嘴喷淋距离沿拉坯方向逐渐增加,该方法有助于提高连铸坯“纵?横”冷却均匀性。