浸入式水口缺陷成因及对板坯的影响

通过分析浸入式水口缺陷产生原因及对铸坯夹杂的影响,提出了不同种类缺陷铸坯的处理措施。实践表明,浸入式水口渣线或侧孔处整齐断裂的缺陷板坯经四面火焰清理后可以正常轧制,水口断裂有裂纹及渣线处孔洞缺陷板坯应根据实际情况做相应的报废处理。     

鞍钢中薄板坯连铸关键技术研究与应用

鞍钢股份有限公司炼钢总厂为了降低汽车钢板夹杂缺陷,解决铸机絮流堵塞问题,采取了铸坯火焰清理技术和上水口、浸入式水口优化技术;针对中碳钢铸坯角部横裂纹问题采用了倒角结晶器技术.结果表明,汽车钢板轧后缺陷率降低40％,中碳钢铸坯角部横裂纹减少95％,实现了中碳钢热装热送.     

170mm×170mm连铸非稳态铸坯洁净度的研究

连铸过程中,中间包液位低于500 mm、浸入式水口出现裂纹、水口堵塞冲水口等非稳态浇铸情况下,生产出非稳态铸坯。采用气体检测、金相法、扫描电镜及高频水浸C扫描自动探伤等对非稳态铸坯进行研究,结果发现:非稳态连铸坯中大颗粒夹杂物含量较高,铸坯洁净度变差,不能用于正常生产。     

连铸中间包水口堵塞机理及控制技术的发展

中间包水口堵塞问题严重影响连铸正常操作,造成铸坯卷渣、铸坯质量恶化,解决好中间包水口堵塞问题对于稳定连铸生产、提高铸坯质量具有重要意义。结合前人研究成果,总结了不同钢种、脱氧与精炼工艺条件下连铸中间包水口堵塞的机理,评述了钢液中夹杂物的生成、夹杂物向水口内壁面传递、粘附与沉积等因素对水口堵塞的影响机制,分析了各种防止水口堵塞控制技术的特点,提出了改善水口堵塞技术和理论研究方向。     

水口倾角对150mm×380mm矩形坯结晶器流场的影响

为减少矩形坯角裂、漏钢等缺陷,提高铸坯质量,进行改变浸入式水口出口倾角角度以优化结晶器流场的研究。通过Fluent软件,对150 mm×380 mm矩形坯结晶器钢液流动和凝固耦合过程进行数值模拟,得出水口倾角(15°~30°)对表面流速、表面湍动能和冲击深度的影响。结果表明,随水口倾角增加,平均表面流速下降,冲击深度增加,有利于稳定液面;但随倾角增加,液面波动小,不利于钢液搅拌和夹杂物去除,下部回旋区过低,坯壳变薄,容易产生漏钢;综合得出,150 mm×380 mm铸坯的水口倾角宜为25°。应用结果得出使用优化水口后,铸坯中夹杂物总数减少36%。     

水口快换铸坯洁净度分析与应用

水口快换铸坯为典型的非稳态铸坯,其铸坯洁净度与正常铸坯相比较差。通过氮氧含量分析、大样电解分析、扫描电解和能谱分析等手段,研究了换水口前后铸坯洁净度的变化规律。研究结果表明,换水口前后两米内氮氧含量明显偏高,之后趋于正常水平。夹杂物数量的变化规律与氮氧含量的相同。夹杂物种类主要为水口耐材剥落、保护渣卷渣以及二次氧化导致的夹杂。基于此,换水口铸坯要求切割尺寸在换水口位置前后3 m,3 m外铸坯正常使用。     

浸入式水口结构对连铸大圆坯质量的影响

为研究不同结构的浸入式水口对大规格连铸圆坯质量的影响,以某钢厂生产断面直径为500 mm的 42CrMo连铸圆坯为背景,对使用侧孔浸入式水口和传统直通浸入式水口的使用效果开展研究。结果表明,采用侧孔浸入式水口浇铸时,结晶器进出水温差由传统直通水口的3.30 ℃提高至3.54 ℃;连铸圆坯中心疏松由1.5级改善至1.0级,中心偏析指数由0.93~1.21降低到0.98~1.02,近表层至近中心碳极差由0.050%~0.075%降至0.035%~0.053%,使用侧孔浸入式水口的连铸圆坯碳偏析得到改善;铸坯内弧侧表层至3/4R处氧化物夹杂物总量减少0.5个/mm2;铸坯从1/4R处向内长度不小于13 μm的硫化物数量减少0.35个/mm2;轧材全氧质量分数平均降低0.000 12%,夹杂物中B类氧化物夹杂均在1.5级以内,钢中大尺寸夹杂物明显减少,钢的洁净度得到改善。     

浸入式水口结构对连铸大圆坯质量的影响

为研究不同结构的浸入式水口对大规格连铸圆坯质量的影响,以某钢厂生产断面直径为500 mm的 42CrMo连铸圆坯为背景,对使用侧孔浸入式水口和传统直通浸入式水口的使用效果开展研究。结果表明,采用侧孔浸入式水口浇铸时,结晶器进出水温差由传统直通水口的3.30 ℃提高至3.54 ℃;连铸圆坯中心疏松由1.5级改善至1.0级,中心偏析指数由0.93~1.21降低到0.98~1.02,近表层至近中心碳极差由0.050%~0.075%降至0.035%~0.053%,使用侧孔浸入式水口的连铸圆坯碳偏析得到改善;铸坯内弧侧表层至3/4R处氧化物夹杂物总量减少0.5个/mm2;铸坯从1/4R处向内长度不小于13 μm的硫化物数量减少0.35个/mm2;轧材全氧质量分数平均降低0.000 12%,夹杂物中B类氧化物夹杂均在1.5级以内,钢中大尺寸夹杂物明显减少,钢的洁净度得到改善。     

水口倾角对150 mm x380 mm矩形坯结晶器流场的影响

为减少矩形坯角裂、漏钢等缺陷,提高铸坯质量,进行改变浸入式水口出口倾角角度以优化结晶器流场的研究。通过Fluent软件,对150 mm×380 mm矩形坯结晶器钢液流动和凝固耦合过程进行数值模拟,得出水口倾角（15°~30°）对表面流速、表面湍动能和冲击深度的影响。结果表明,随水口倾角增加,平均表面流速下降,冲击深度增加,有利于稳定液面;但随倾角增加,液面波动小,不利于钢液搅拌和夹杂物去除,下部回旋区过低,坯壳变薄,容易产生漏钢;综合得出,150 mm×380 mm铸坯的水口倾角宜为25°。应用结果得出使用优化水口后,铸坯中夹杂物总数减少36%。     

开浇第一炉连铸坯夹杂物形成原因与控制措施

应用氮成分分析、Al烧损分析、硫印分析等分析方法,研究了转炉—LF—RH—连铸机生产宽厚板连铸坯开浇第一炉夹杂物形成原因及控制措施。结果表明,通过优化软吹工艺、增设中间包吹氩、减少开浇出苗时间、提高开浇操作水平、快速提拉速与减少浸入式水口插入深度,开浇第一炉连铸坯夹杂物含量比原来明显减少;同时,第一炉表面夹杂缺陷率大大降低,由优化前的42.1%降低为10.5%;铸坯中夹杂物在厚度方向上分布不均匀,铸坯厚度1/4处夹杂物较多,铸坯厚度中心有夹杂物聚集现象;在铸坯宽度方向的边部,钢中所含夹杂物较少;在铸坯宽度方向1/4处,钢中夹杂物显著增多;在铸坯中部,夹杂物明显增加。