大方坯连铸动态轻压下技术应用研究

攀钢全连铸工程新建的大方坯连铸机采用了奥钢联SMART／ASTC动态轻压下技术。自大方坯连铸机投产以来,以重轨钢、硬线等典型钢种为代表开展了应用大方坯连铸轻压下技术的试验研究。通过不断优化调整轻压下工艺制度,取得了改善铸坯中心偏析、疏松和缩孔的显著效果。结果表明,铸坯表面无清理率达到100％,中心疏松≤1．0级,中心偏析≤1．0级,中心缩孔≤0．5级,中心碳偏析指数≤1．05,无其他内部质量缺陷,为攀钢生产高速铁路用钢轨提供了合格铸坯。     

GCr15轴承钢方坯连铸轻压下工艺优化与实践

为提高GCr15轴承钢连铸坯均质化水平,改善内部裂纹、缩孔等缺陷,通过实物计算坯壳厚度生长比例、钢种热属性测试,设计浇注过程大压下和联合轻压下试验,监控浇注过程铸坯表面温度和拉矫机工作状态等方法,优化轻压下工艺。结果表明,连铸轻压下合理的起始位置R为42%～45%,为获得更优低倍质量,200 mm×200 mm、240 mm×240 mm、300 mm×340 mm三种规格连铸轻压下起始位置较原工艺后置1～3 m;以200 mm×200 mm GCr15为例,增加铸坯压下量,由1.25 mm/m提高到2.5 mm/m,可减轻铸坯轻压下裂纹,显著改善铸坯Y-Z纵向低倍成分和组织均匀性,轧材中心碳偏指数普遍达到0.97～1.03,实现了既不产生明显轻压下裂纹、又能改善中心偏析和V型偏析缺陷的目标。     

轻压下改善42CrMo钢300mm×400mm大方坯内部质量的工艺实践

以中碳钢42CrMo为试验钢,通过建立300mm×400 mm连铸大方坯凝固传热模型,确定合理压下区间4#～7#辊压下量分别为"1 mm-2 mm-3 mm-1mm",并进行工业试验.试验结果表明,轻压下工艺对铸坯凝固各组织占比影响不大,但可明显改善中心致密性和偏析.铸坯芯部最大疏松点尺寸由1106 μm×608 μm...     

高强汽车钢板坯中心偏析研究

介绍了河钢唐钢不锈钢公司1#连铸机主要性能参数,分析了铸坯中心偏析的成因,提出了连铸动态轻压下技术可以减轻甚至消除铸坯中心偏析和疏松。并通过9组试验确定了动态轻压下工艺最佳参数:总压下量5 mm,压下区间0.3~0.9。应用到实际生产中后,有效解决了1#连铸机生产高强汽车钢板坯时的中心偏析问题,为公司品种结构升级奠定了基础。     

动态轻压下在中碳钢铸坯中心偏析控制中的应用

介绍了某厂直弧型板坯连铸机生产中碳钢过程中,通过对动态轻压下技术参数进行优化,完善了动态连铸控制工艺,使中碳钢连铸坯中心偏析得到明显改善,B级偏析率平均由36．84％下降到15．91％。     

动态轻压下模型对连铸坯内部质量改善的影响

针对南阳汉冶特钢有限公司250 mm×1 600 mm连铸坯内在质量差的情况,通过铸坯射钉试验建立了连铸动态轻压下控制模型.模型投入连铸生产使用后,可根据生产钢种工艺条件的不同实现动态二冷配水调整及轻压下参数调整,在减轻铸坯中心偏析,改善铸坯内在质量方面效果明显,极大的提高了轧后钢板探伤质量合格率.     

连铸大方坯动态轻压下冶金效果分析

动态轻压下技术是减轻铸坯的中心偏析与疏松缺陷、提升铸坯内部质量的有效途径.包钢新建的5号大方坯铸机的动态轻压下控制系统由北京科技大学与包钢合作设计和开发,能够在非稳态的浇注条件下进行有效的动态轻压下和动态二冷配水实时控制.针对重轨钢U71Mn、U75V等代表性钢种,在5号连铸机上进行了动态轻压下冶金效果热负荷试验.经过合理地制定试验方案、取样设计以及冶金效果分析,结果表明,采用动态轻压下工艺后,铸坯中心疏松明显减轻,中心区域等轴晶率增加,连铸坯横断面上C成分分布更加均匀,中心C偏析指数波动范围明显变窄,有效减轻了铸坯的中心偏析缺陷,铸坯内质得到明显提升.     

420 mm特厚板坯大压下技术的应用

对新钢3#特厚板连铸机大压下工艺进行了细致的研究.在常规0.55 m/min的拉速条件下,确定了420 mm厚中碳钢时连铸坯大压下段为第9段和10段;通过不同压下量试验条件下连铸坯中心偏析程度对比确定了在第9段和10段分别采用压下量为7 mm和1.5 mm的大压下工艺,连铸坯中心偏析得到显著改善,满足了新钢高品质特厚钢板对连铸坯内部质量的严格要求.     

160mm×160mm轴承钢连铸小方坯轻压下工艺优化

摘要：针对轴承钢GCr15连铸小方坯断面的中心缩孔、中心偏析等常见内部质量缺陷，确定了轻压下区间并进行压下试验。通过对压下试验结果的分析，得到了轻压下工艺参数与铸坯中心疏松、中心偏析的关系。试验结果表明，采用凝固末端轻压下技术后轴承钢内部质量得到明显的改善，可将铸坯中心缩孔级别控制在1.0级以下，而不合理的压下量分配会导致铸坯出现压下裂纹。1号、2号拉矫辊分配较小的压下量可有效减少铸坯的压下裂纹并改善中心疏松以及中心偏析。     

动态轻压下对重轨钢U75V疏松和夹杂物的影响

6流280mm×380mm连铸机每流安装6架轻压下机。铸坯轻压下量≤8mm,压下率≤1.5mm/m。结果表明,在合理的工艺条件下,通过轻压下可显著改善铸坯中心疏松,从而改善U75V钢重轨的轨腰中心条纹。因改善夹杂物在铸坯内的分布,探伤次品剔出率由0.206%降至0.095%。     

射钉法在铸坯凝固终点预报模型中的应用

为了精确掌握连铸机的综合冷却特性,验证铸机模型计算的准确性,进而为优化二次冷却制度提供依据,采用射钉法分别对新钢3号特厚板连铸机中碳钢和高碳钢进行了射钉试验,测量出典型工况条件下矫直区前后位置处铸坯凝固坯壳厚度,并以测得的凝壳厚度为边界模拟预报出凝固终点的位置。从模型计算预报的结果来看,中碳钢在典型工况条件下凝固终点的位置距离弯月面的距离为33.7m,而高碳钢在典型工况条件下凝固终点的位置距离弯月面的距离为27.6m。射钉试验与凝固模拟相结合预报的凝固末端为末端大压下位置设定提供了理论依据。     

330mm厚度连铸坯技术的开发与应用

舞钢第二炼钢厂通过对3鹕每机进行技术改造,成功实现了330mm厚规格铸坯的生产和板坯轻压下、结晶器液压振动、浸入式水口快速更换、小辊密排、电磁搅拌等多项连铸新技术的应用。新技术的应用提高板坯的内部质量,减少偏析、疏松以及中心裂纹的产生。高拉速又提高了2#、3#板坯连铸机的产能。既满足了产量的需求,又为内部及表面质量提供了重要保证。     

16MnNb钢圆坯连铸二冷制度的研究

 以某钢厂圆坯连铸机为研究对象,建立了连铸坯凝固传热模型。在不同拉速下对280 mm断面圆坯二次冷却过程进行仿真优化,确定了16MnNb钢合适的二冷制度。根据仿真结果,在最小工作拉速(0.9 m/min)下,矫直点处铸坯内弧表面中心温度为947 ℃,有效避开了铸坯的二次低延性区。在最大工作拉速(1.2 m/min)下,铸坯出结晶器时,其凝固坯壳厚度为19 mm,二冷初期产生漏钢等质量问题的可能性较小。不同拉速下,横断面温度场分布均匀。经低倍检测发现,铸坯表面及内部质量良好,无裂纹、疏松、缩孔等质量缺陷。     

板坯连铸轻压下扇形段变形计算与研究

轻压下技术是减轻铸坯中心偏析,提高内部质量最为有效的方法。以三明钢厂220×1600mm板坯连铸机轻压下技术的实施为背景,对轻压下涉及的扇形段及铸坯的变形进行研究,合理设计了辊缝补偿量并在实际生产中采用,取得了很好的压下效果。     

提高中厚板连铸坯内部质量的工艺优化研究

舞钢炼钢厂分别从电磁搅拌、轻压下、铸机精度、二冷水量、扇形段驱动辊压力、中间包清洁度、铸坯堆垛缓冷等环节进行工艺优化,改善了连铸坯内部质量,为提高钢板的内部质量创造了条件,使钢板探伤合格率得到显著提升。     

板坯连铸动态轻压下模型的开发与应用

基于梅钢2号连铸机的装备条件和轻压下技术应用现状,研究了连铸板坯动态轻压下技术的关键工艺和工艺理论模型,开发了在线计算及控制模型和过程控制系统架构。开发应用的新系统较原系统相比：具有高可用性架构提高了系统的稳定性;扩展了新钢种的生产能力;为工艺工程师提供了办公室环境下的单机离线仿真条件;并具有在线修改轻压下和二冷配水控制参数功能。     

板坯连铸提高拉速工艺研究与实践

对首钢二炼钢板坯铸机提高拉速的工艺进行了研究。为适应1．2～1．3m／min拉速条件下稳定正常的生产,对结晶器冷却水量、浸入式水口参数、二冷比水量、振动参数、保护渣性能指标进行了调整,最高拉速达到了1．4m／min。研究了拉速变化对结晶器热流密度的影响、提高拉速后对结晶器铜板温度的影响、矫直区铸坯表面温度变化、保护渣耗量的变化等。通过采取以上措施,与0．8m／min拉速情况对比,铸坯表面纵裂发生率维持在同一水平,含铌的微合金钢种一检合格率显著上升,铸坯内部质量维持在同一水平。板坯双流铸机改为单流铸机后,由于拉速的提高,板坯月产量达到了9．5万t,达到了双流铸机的产量水平。     

方坯连铸二冷仿真数学模型的改进性研究

针对某钢厂1号方坯连铸机的高效化改造，采用方坯连铸二维传热模型对其连铸过程进行了二冷仿真研究。为进一步提高仿真运算的精度以及二冷设计的准确性，对传热数学模型采取了一些改进措施。二冷仿真设计结果已投入到实际的生产过程中，从反馈回来的信息看，现场废品率已明显减少，铸坯质量得到了明显的改善，且产量也有大幅提升，说明本研究针对方坯连铸二冷仿真模型采用的改进措施提高了仿真设计精度，对于铸坯质量和产品的保证是比较有利的。     

Improvement in internal quality of boiler plates at Bhilai Steel Plant

Abstract

Bhilai Steel Plant produces plates of boiler, high tensile and other special quality steels via the basic oxygen furnace–vacuum arc degassing–continuous casting route. These plates need to be ultrasonically sound. However, rejection of plates on account of internal defects was high. Metallurgical investigations of defective plates showed the presence of a martensitic zone associated with cracks around the centreline. The martensitic transformation is favoured by segregation of carbon and other elements. The published literature confirms that, even at a normal cooling rate, martensite formation is possible when the concentration of carbon at the central region is high. Bhilai Steel Plant slab casters have certain inherent deficiencies such as a high roll pitch and low machine rigidity, which lead to strand bulging. High strand bulging causes centreline segregation. Segregation during solidification can be controlled by various techniques including low superheat casting, electromagnetic stirring, mechanical soft reduction, and thermal soft reduction. As a major revamping of the caster and the introduction of additional hardware call for a large capital investment, it was planned to improve the cast product quality using a less capital intensive option, thermal soft reduction. In thermal soft reduction, cooling is intensified close to the final stage of solidification. This creates a thermal compaction which allows the segregated liquid to move upwards and dissipate. The intense cooling also strengthens the solid shell, leading to a significant reduction of bulging and thereby reducing macrosegregation. In the present investigation, the secondary water distribution pattern has been redesigned to incorporate intense cooling close to the final stage of solidification, using a mathematical model developed by Steel Authority of India Ltd (SAIL). The modified water distribution pattern is designed to maintain a high rate of cooling at the outer and inner surfaces of the solidified shell in the strand. Plant trials using the modified water distribution pattern have shown a significant improvement in plate quality, confirmed by macro-and microanalysis of the slabs and plates.     

圆坯连铸机的设计特点及生产实践

对中冶连铸公司（CCTEC）总承包的1台4流合金钢圆坯连铸机作了简要介绍,并着重介绍了圆坯连铸机的设计特点及在生产实践中得到的一些体会。生产20号钢,断面为Ф210mm,拉速控制在1.5～1.8m/min,中包钢水过热度控制在20～30℃,二冷比水量为0.4～0.5L/kg,生产的铸坯满足国标要求,可推广应用于相类似圆坯连铸机的设计。