超宽板坯连铸结晶器保护渣研究与应用

介绍了进口结晶器保护渣在安钢超宽板坯连铸机开机和调试期间的应用情况,肯定了进口保护渣对开机和生产调试所起的作用;通过对进口保护渣的理化指标和使用情况对照分析,生产出小批量的试验用渣,再通过分析试验保护渣的热流密度、液渣层厚度、吸收夹杂物的能力以及钢中合金元素的影响、板坯表面质量等情况,调整出适用于普碳钢、合金钢和不同拉速的保护渣.在宽板坯连铸机上实现了保护渣的国产化.     

连铸保护渣的选用

本文概述了连铸通用型板坯,高拉速板坯,薄板坯和方坯等的结晶器所用保护渣的选用,以及在选用时应注意的方面（钢种,保护渣耗量,液渣层厚度,熔化速度,振动参数等）。     

高碳工具钢板坯连铸生产工艺优化

以某钢厂板坯连铸机生产高碳钢BJS55C为研究对象，结合钢种高温力学实验，优化了高碳钢BJS55C连铸生产工艺。其中对铸机弯曲段二次冷却强度减弱，调整各区冷却水分配，使板坯通过矫直区避开了脆性温度区间，板坯角部裂纹发生率降低41%；优化动态轻压下压下区间，压下量在原有基础上增加15%，板坯低倍指数由2.6改善到2.0；高碳钢保护渣熔点由1 100 ℃降低到980 ℃，保护渣黏度（Pa·s，1 300 ℃）由0.14降低到0.08，保护渣熔化效果与透气性得到明显改善。解决了板坯连铸生产高碳钢的一些关键难题，实现了高碳钢连铸的批量稳定生产。     

柳钢2号板坯连铸生产SPA-H集装箱板生产实践

耐候SPA-H集装箱板是柳钢新开发品种,据该钢种的成分和凝固特性,细化板坯2号机生产该钢种时结晶器振动参数,细化结晶器锥度和对弧参数,优化结晶器保护渣理化指标,配合大偏斜率的结晶器振动参数,很好地改善了耐候SPA-H集装箱板在2号机生产。     

国内动态

安钢第一炼轧厂改进连铸保护渣性能安阳钢铁股份公司第一炼轧厂针对板坯连铸生产工艺的变化,改进保护渣性能,为连铸机产能的充分释放和产品质量的改善提供了支持。随着产能的不断挖潜,该厂板坯连铸产量达到了设计能力的2倍,其生产工艺发生较大变化,拉坯速度从1．10m／min提高到1．40m／min,同时浇铸断面加宽,钢水过热度降至15-25℃。为适应生产需要,与保护渣生产厂家合作,在实验的基础上,对保护渣的融化温度、碱度、粘度及析晶温度等相关理化指标进行优化调整。保护渣性能改进后,增加了保护渣对不稳定工艺的适用范围,较好地保证了工艺波动条件下铸坯的表面质量。在拉坯速度较大幅度上调的情况下,基本杜绝换罐前后炉次及开浇、终浇炉次的纵裂废品,满足铸坯连续批量热送热装的需要。杨立群     

宝钢板坯连铸机生产组织优化分析

在对比分析宝钢分公司6台板坯连铸机设备、规格、钢种和工艺流程的基础上,提出了影响连铸产能的主要因素,优化了6台板坯连铸的生产组织和精炼设备的钢种生产分工,有利于提高连铸生产能力、简化生产流程。     

预熔型连铸颗粒保护渣的开发与应用

根据板坯连铸工艺条件，选择预熔型原料、设计保护渣理化性能，进行配方研究试验，使开发的预熔型颗粒保护渣达到了预期的效果。     

邯钢薄板坯连铸低碳钢保护渣的开发及优化

介绍了邯钢连铸低碳钢保护渣的开发工作,与进口保护渣进行了对比分析.通过保护渣的开发及优化工作,确定了适用于邯钢薄板坯低碳钢生产工艺的保护渣理化指标,大幅度降低了连铸生产事故和保护渣的采购成本.     

中碳合金钢连铸保护渣结晶性能研究

在连铸过程中,适宜的保护渣理化性能是保证连铸工艺顺行和提高铸坯质量的重要条件。在浇注裂纹敏感性钢种的过程中,保护渣发挥的一个重要的作用就是控制铸坯与结晶器之间的传热,而在渣膜结构中,结晶层的厚度对结晶器内的传热速度和传热均匀性均有重要影响。针对裂纹敏感性钢种-中碳合金钢所用保护渣的结晶性能进行了研究。结果表明:中碳合金钢保护渣的结晶温度应控制在1 050℃范围内,临界冷却速度控制在2℃/s左右,确保此类保护渣在1 025℃有较强的析出枪晶石的能力。     

中碳合金钢连铸保护渣结晶性能研究

在连铸过程中,适宜的保护渣理化性能是保证连铸工艺顺行和提高铸坯质量的重要条件。在浇注裂纹敏感性钢种的过程中,保护渣发挥的一个重要的作用就是控制铸坯与结晶器之间的传热,而在渣膜结构中,结晶层的厚度对结晶器内的传热速度和传热均匀性均有重要影响。针对裂纹敏感性钢种-中碳合金钢所用保护渣的结晶性能进行了研究。结果表明:中碳合金钢保护渣的结晶温度应控制在1 050℃范围内,临界冷却速度控制在2℃/s左右,确保此类保护渣在1 025℃有较强的析出枪晶石的能力。     

板坯连铸结晶器摩擦力在线检测试验研究

结晶器与铸坯间的润滑和摩擦行为是影响铸坯质量及连铸顺行的重要因素。以板坯连铸为对象,开展结晶器摩擦力在线检测试验研究,考察液位波动、更换水口、在线调宽与异钢连浇过程中摩擦力的反应和变化趋势,测试并分析了开浇、拉速上升和降低等不同条件下摩擦力的波动规律和特征,为把握和控制结晶器内复杂润滑与摩擦行为提供试验依据。     

高拉速薄板坯连铸中碳钢保护渣开发与应用

针对在高拉速情况下薄板坯连铸过程中频繁出现"冷齿"、黏结以及铸坯表面纵裂纹较多等问题,依据中碳钢凝固收缩特性并结合现场实际生产情况,开发了一种适合在高拉速情况下薄板坯中碳钢连铸用保护渣。生产实践表明,在拉速提高后,使用新型保护渣基本避免了铸坯表面纵裂纹的产生,也无"冷齿"、黏结等报警现象出现,铸坯质量显著提高,完全满足生产要求。     

马钢低碳钢板坯高拉速连铸技术的应用

为了进一步解决连铸高拉速条件下的板坯质量问题,马钢有针对性地开展了低碳钢板坯高拉速连铸技术研发工作。通过采用高效连铸防粘结技术、高效强冷结晶器控制技术、低黏度保护渣优化控制技术、水口堵塞控制技术、动态二冷凝固控制技术等技术措施,解决了高拉速条件下出现的坯壳凝固不均匀、结晶器卷渣、铸坯质量等技术难题;稳定提升1 200 mm宽断面(厚度230 mm)低碳钢铸坯拉速至1.8 m/min;拉速由1.6提至1.8 m/min之后,炉均可减少浇铸时间2.5 min,连铸平均连浇炉数达到6炉以上。技术改进后,有效缩短了浇铸周期,提高了生产效率。     

保护渣对430不锈钢铸坯表面质量的影响

针对太钢(TISCO)430不锈钢连铸坯表面存在结疤、凹陷等质量问题,采用半球点熔点仪、黏度仪、扫描电镜等方法,系统研究了保护渣理化性能、连铸结晶器振动参数以及冷却强度对表面缺陷的影响。结果表明,保护渣黏度低、结晶性能弱是造成铸坯表面缺陷的主要原因。为此,通过优化保护渣的化学成分,将保护渣的黏度由0.20提高至0.33 Pa·s,改善了渣膜的均匀性;碱度由1.00提高至1.16,提高了保护渣控制传热的能力。从而消除了铸坯结疤、凹陷等缺陷,实现了铸坯无修磨。同时,受保护渣中氟含量和黏度的影响,浸入式水口的寿命明显提升,连浇炉数由10炉提高到12炉。     

Heat transfer and solidification microstructure evolution of continuously cast steel by non-steady physical simulation

The heat transfer and solidification microstructure evolution during continuous casting were experimentally studied in this work. A new approach to physically simulate the steel solidification behavior during continuous casting was developed. Six steel grades with different solidification mode were introduced to elucidate the carbon equivalent dependent mold heat flux, prior austenite grain size and secondary dendrite arm spacing. It is found that the non-steady mold heat fluxes in the experiment against time for all steel grades are comparative to that versus distance in practical continuous casting. Due to the occurrence of L→L+δ→δ+γ→γ transformation with the largest amount of volume contraction in hypo-peritectic steel, it shows the lowest mold heat flux among these six steel grades. It is also demonstrated from the solidification microstructure results that the prior austenite grain size and secondary dendrite arm spacing in the physical simulation are in good agreement with those in continuously cast strand. In addition, the steel with a higher temperature for the onset of δ→γ transformation reveals the larger prior austenite grains resulted from the higher grains growth rate in the post solidification process.     

连铸板坯表面纵裂纹预测模型智能化定制方法

钢铁产品制造过程中,在线预测铸坯质量缺陷产生位置,并对存在缺陷的铸坯及时下线清理有助于提升连铸连轧生产稳定性,实现钢铁企业节能减排、绿色化生产。然而,连铸生产过程具有多变量、时变性和多态性等特点,必须结合设备、钢种、缺陷的特性,定制铸坯质量缺陷预测模型,才能够准确预测铸坯质量缺陷。因此,将数据通信技术、人工智能技术、C#与Matlab混合编程技术等相结合,建立了智能化铸坯质量在线判定系统,研究了铸坯质量预测模型智能化定制方法,并以板坯纵裂纹预测模型为例,介绍模型定制过程。研究结果表明,该方法能够辅助工艺工程师针对钢种及缺陷智能化定制预测模型,降低模型开发及优化难度,提高铸坯质量预测模型的可靠性。     

铁素体不锈钢板坯连铸机技术要点

结合铁素体不锈钢连铸过程高温凝固特性,拟新建的双流铁素体不锈钢板坯连铸机采用直弧型连续弯曲连续矫直的特殊技术,选用全程无氧化浇铸、大容量中间包、结晶器自动液面控制减少钢水中夹杂物;采用摩擦力监测、结晶器漏钢预报保证浇铸的连续性;合理设计动态一冷和二冷配水等提高铸坯表面质量,并设计采用电磁制动、低过热度浇铸、二冷电磁搅拌、二冷动态轻压下技术提高铸坯内部质量。     

本钢FTSC生产SPA-H工艺技术研究

采用薄板坯连铸机（FTSC）生产SPA-H,通过化学成分控制、温度制度调整、结晶器保护渣选择和连铸二冷水调试等,解决了FTSC铸坯纵裂问题,表面质量和内部质量合格,FTSC铸坯板材性能优于常规铸坯轧材,FTSC已能批量生产SPA-H。     

保护渣碱度对薄板坯结晶器平均热流量的影响

在钢的连铸过程中,钢水在结晶器内的凝固对铸坯的产量和质量均有很大影响,几乎所有的铸坯表面缺陷均形成于结晶器内。近年来,随着连铸拉速的增加及对铸坯表面质量要求的提高,有关结晶器冷却、传热对钢水的初始凝固及表面纵裂纹影响的研究成为连铸科学研究的重点。结晶器壁热流不均是纵裂纹产生的有利环境,保护渣控制传热为常用的措施。薄板坯浇铸时由于拉速高,为获得表面无缺陷铸坯,对保护渣控制传热的要求更高,同时也需协调保护渣的润滑功能。通过生产试验,研究比较3种碱度保护渣（CaO/SiO2分别为1.06、1.26和1.48）对薄板坯结晶器平均热流量的影响,发现与低碱度保护渣相比,使用高碱度保护渣时,结晶器热流量最低,有利于实现弱冷却,形成均匀凝固坯壳,在一定拉速条件下浇铸裂纹敏感钢种时有助于获得良好表面质量的铸坯。