Φ500 mm大圆坯连铸机的生产实践

20钢(0.19%～0.23%C)Φ500 mm铸坯的生产流程为70 t转炉-LF-VD-Φ500 mm大圆坯连铸机从机械设备和二冷参数等方面进行研究和优化第1次生产试验连续浇铸8炉20钢,采用的优化工艺包括使用专用结晶器保护渣,控制过热度25～35℃,拉速0.30 m/min,比水量0.14 L/kg,结晶器电磁搅拌400 A/1.5 Hz等。检验结果表明,铸坯表面无可见冷疤、鼓肚等缺陷,中心缩孔0.5级,中心疏松1级,碳偏析≤1.12,钢中氧含量≤15×10^-6,氮含量≤65×10^-6,达到设计要求。     

提高00Cr12Ti铁素体不锈钢钛回收率的工艺实践

00Cr12Ti超低碳铁素体不锈钢(%:≤0.030C、10.50～11.75Cr、6×C～0.75Ti)由90 t K-OBM-S转炉-90 t VOD-90 t LF-CC工艺冶炼。生产实践表明,随钢中自由氧含量(5～10)×10^-6和吹氩搅拌时间(1～12 min)增加,钛的收得率降低;LF喂钛线时钛的收得率高于VOD过程加块状钛合金;控制钢中全氧含量≤35×10^-6,自由氧含量≤6×10^-6,VOD过程(Cr₂O₃+FeO+MnO)≤1%,搅拌时间5～10 min,氩气流量50～80 L/min,用LF喂钛线工艺,可使钛的收得率达60%～75%。     

GCr15轴承钢235mm×265mm方坯连铸工艺的优化

西宁特钢的GCr15轴承钢连铸坯由90 t UHP Consteel EAF-LF(VD)-CC流程生产.通过全程保护浇铸,钢中平均氧含量减少3.15×10-6;控制钢水过热度≤20℃,拉速0.7～0.8 m/min,二次冷却比水量0.40 L/kg,铸坯平均等轴晶率≥60%,且铸坯质量明显提高;在上述优化工艺参数下,采用3.25 Hz/250 A结晶器电磁搅拌和20 Hz/300 A凝固末端电磁搅拌,铸坯中心碳偏析指数为0.99～1.20.     

提高中薄板超低碳钢钢液可浇性生产工艺研究

分析某厂中薄板超低碳钢DC04生产工艺表明:Al_2O_3生成质量越大浇铸过程中塞棒杆位涨杆越明显,单支浸入式水口浇铸时间随Al_2O_3平均生成质量的增加而降低,当Al_2O_3平均生成质量超过6kg/t时,浇铸时间低于50min;当Al_2O_3平均生成质量低于3kg/t时,浇铸时间大于200min。提高钢液可浇性的工艺措施为:转炉终点温度大于1 710℃,并控制出钢碳质量分数0.03%~0.05%;控制出钢过程温降,RH到站温度大于1 630℃;控制RH吹氧量小于0.8m3/t。     

高压气瓶钢34Mn2V 200 mm×200 mm轧坯角部拉裂缺陷的控制工艺

通过工艺对比分析了34Mn2V高压气瓶用钢中间包浇铸温度、结晶器液面波动、[Als]、中问包炉次和280 mm×380 mm连铸坯拉速波动对轧坯角部拉裂的影响。提出减小RH加Al量,按[Als]0.01%控制;RH后喂Ca-Si线;适当提高连铸钢液温度,控制中间包钢水温度1 520～1 530℃;控制浇铸过程塞棒吹氩量≤10 L/min;结晶器液位波动±3 mm等工艺措施。应用结果表明,轧坯角部拉裂缺陷率由原来的23.57%降至1.21%。     

CSP产线高强钢冶炼关键工艺技术

通过对比试验确定了采用"BOF→LF→RH→CC"流程生产高强钢WYS700,该工艺流程合金收得率和成分命中率高,过程增氮少,成品氮含量低。为保证浇钢顺利进行,对钢水进行轻钙处理,硅钙线用量0.88 kg/t,轻钙处理工艺后,连浇炉数由4炉提高至7炉。通过扫描电镜观察,中间包钢中非金属夹杂物基本呈球形,分布比较分散,夹杂物的尺寸基本小于5μm,达到了夹杂物变性的目的,改善了钢水可浇性。通过控制钢水成分与温度、优化结晶器倒锥度、调整比水量、优化保护渣与结晶器流场等,高强钢漏钢率由1.90%降低到0.35%,铸坯裂纹改判率由5.5%降低到0.45%。     

80t顶底复吹转炉-1~# LF-2~# LF-VD-CC流程帘线钢XLX72A的开发

通过转炉终点控制-%:≥0.12C、≤0.008P、≤0.010S-1~#LF碱性渣精炼≥40 min,2~#LF酸性渣(R=0.8～0.9)精炼30 min-VD 67 Pa≥10 min,软吹氩≥15 min-保护浇铸(钢水过热度≤30℃),结晶器和末端电磁搅拌等工艺措施,开发了帘线钢XLX72A(%:0.69～0.73C、0.20～0.28Si、0.47～0.55Mn、≤0.015P、≤0.015S、≤0.05Ni、≤0.08Cr、≤0.05Cu、≤0.005A1)。结果表明,钢中Cu、Al含量分别为0.02%～0.03%和0.002%～0.003%,Φ5.5 mm材的抗拉强度R_m为1 050～1 090 MPa,断面收缩率Z为43.5%～48.0%,钢中低倍组织和显微夹杂物级别均符合标准要求,使用性能良好。     

链轨节用钢15B36Cr的开发与试制

淮钢采用90 t顶底复吹转炉-LF-RH-200 mm×200 mm连铸-连轧工艺流程试生产了2炉Φ60 mm链轨节用钢15B36Cr(/%:0.30～0.37C、0.15～0.30Si、1.20～1.50Mn、≤0.040P、≤0.0505、0.20～0.40Cr、≤0.25Ni、≤0.35Cu、≤0.06Mo、0.0005～0. 0030B)。通过加严影响淬透性化学成分,控制出钢碳≥0.08%,转炉有效挡渣和下渣检测系统控制下渣,LF炉铝粒和电石渣面脱氧,RH最低真空度处理20～30 min,结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌和连铸低过热度保护浇铸等工艺措施,15B36Cr钢的化学成分稳定控制在内控范围内,除了B粗以外,其他类型非金属夹杂物级别全部控制在1.0以内,淬透性控制在较窄的范围内,试制钢种关键技术指标达到客户和预期设计要求。     

含钒高氮高强耐候钢结晶器保护渣开发

针对含钒高氮高强耐候钢成分中V、N元素含量较高,且碳含量处在包晶反应区,浇铸过程中容易产生皮下网状裂纹缺陷的问题,在分析缺陷原因以及钢种浇铸对保护渣特殊要求的基础上,从保护渣结晶性能、润滑性能和配碳模式3个方面设计开发了适应该类钢种浇铸的结晶器保护渣理化性能指标。从现场推广应用效果来看,浇铸拉速由原来的0.70~0.75 m/min提高到0.90~0.95 m/min,保护渣液渣层厚度控制在9~11 mm,消耗量控制在0.45~0.65 kg/t,Q450NQR1高强耐候钢铸坯表面无缺陷率达到90.14%,热轧板卷起层缺陷率由41.29%降至4.24%。     

钢液过热度控制对连铸工艺和铸坯质量的影响

研究了25 t钢包炉和16 t中间包中GCr15、60Si2Mn、40Cr和20钢液的过热度控制。钢液过热度控制主要取决于钢包衬蓄热过程达到平衡状态时钢液温降速率-钢包和中间包钢液温降速率分别为≤1℃/min和≤0.5℃/min;钢液过热度为15～35℃时,200 mm×200 mm铸坯等轴晶率可达20%～30%,连铸拉漏率≤0.23%,铸坯质量良好。     

100 t BOF-LF-CC流程冶炼10B21钢的工艺优化

针对10B21钢（%:0.19~0.22C,≤0.08Si,0.8~1.0Mn,≤0.020P,≤0.020S,0.010~0.040Al,0.001~0.005B）冶炼过程中钢液硅含量超标、可浇性差、铸坯角裂的问题,通过生产数据和夹杂物分析、铸坯低倍检验得出,LF白渣后,渣中SiO₂被Al还原,造成[Si]超标;钢中Al₂O₃在水口蓄积降低10B21钢的可浇性,凝固过程氮化硼和氧化硼在晶界析出,易使铸坯产生角裂。通过提高转炉终点[C]为0.10%0.14%,出钢温度1640~1660℃,转炉铝铁加入量由1.82 kg/t降至1.36 kg/t,LF精炼铝铁加入量由2.8 kg/t降至1.6 kg,/t,喂钙量由1.23kg/t增至2.05 kg/t,添加微量固氮元素Ti,优化连铸工艺等措施后,钢液中Si含量-[Si]≤0.08%比例从65.62%提高到89.50%;单个中问包连浇炉数从4炉提高到12炉;铸坯角裂得到有效控制,正品铸坯收得率由88.23%提高至97.64%。     

120 t BOF-LF-Φ200mm坯连铸工艺试制X52管线钢

由于方圆连铸机浇铸X52管线钢（%:0.14～0.18C、0.30～0.50Si、1.25～1.40Mn、≤0.025P、≤0.025S、0.03～0.06Nb）易发生水口堵塞和难控制铸坯质量,故采用转炉出钢时根据钢中的碳含量加入200～500kg/炉Fe-Al脱氧剂进行脱氧,在LF用高碱度渣（%:≥70CaO、≤5Al₂O₃、≤5SiO₂、≥5CaF₂、≤5MgO、≤0.05N）进行精炼,精炼结束软吹氩≥5 min等技术措施生产X52管线钢。结果表明,LF平均脱硫率37%,钢中S≤0.011%、P≤0.015%,Φ200 mm连铸圆坯表面质量良好,低倍各项评级均小于1.0级。     

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%。     

提高20CrMnTiH齿轮钢夹杂物合格率的工艺实践

本钢特殊钢厂20CrMnTiH齿轮钢采用EAF(出钢量45t)-LF-CC工艺流程生产。通过控制电弧炉脱碳量≥0.25%C,保证脱碳速度0.02%C/min,出钢前加0.2%锰铁,使终点碳≥0.10%;电弧炉出钢加铝铁或硅钡钙铝3.0 kg/t_钢进行沉淀脱氧,LF加入3～5 kg/t_钢脱氧剂扩散脱氧,使(FeO)≤0.5%,钢包钢水浇铸前在0.1～0.3 MPa氩气压力镇静吹氩≥15min,使20CrMnTiH钢的夹杂物一次合格率从88.35%提高到92.49%。     

100 t EAF-LF-VDΦ500 mm连铸坯流程高压锅炉用钢SA-210A1生产实践

生产的高压锅炉用钢SA-210A1（/%:0.08～0.11C,0.22～0.24Si,0.72～0.74Mn,0.007～0.010P,0.004～0.005S,0.010～0.015V,0.025～0.035Ti,0.012～0.018Alt）的冶金工艺流程为55%铁水+废钢-100 t EAFLF-VDΦ500 mm坯连铸-轧制成Φ130mm圆钢。通过低铝脱氧工艺-EAF终点控制[C]≤0.06%,[P]0.006%～0.010%,出钢加石灰12 kg/t,AD粉（/%:10～13A1,55～60Al₂O₃,5～8SiO₂, 5～8Mg0）3 kg/t,700%Al钢芯铝3 kg/t预脱氧;LF采用5.76～6.06高碱度Al₂O₃渣系,LF终点喂0.40 kg/t钙线,软吹≥10 min;中间包钢水过热度15～25℃连铸结晶器和末端电磁搅拌,拉速0.31～0.32 m/min,铸坯缓冷≥48 h等工艺措施,SA-210A1钢中的[O]16×10^-6~ 24×10^-6,[N]65×10^-6～80×10^-6,[Alt]≤0.020%,铸坯和热轧圆钢低倍组织和非金属夹杂物均满足要求     

大断面圆坯连铸温度场的数值模拟

通过大型通用有限元软件ANSYS建立铸坯凝固过程有限元仿真分析模型,在拉速0.25～0.35m/min,钢水过热度20℃的条件下,对20钢Φ中600mm和40Cr钢Φ500 mm圆坯连铸过程进行了计算和分析,得出距液面0～32 m时铸坯表面温度变化曲线。计算结果表明,当20钢Φ600 mm圆坯的拉速为0.3 m/min时,结晶器出口坯壳厚度为30.9 mm,结晶器出口铸坯温度为1050℃,二冷区表面最低温度978℃铸坯在距液面19.71 mm处完全凝固。Φ600 mm圆坯连铸机20钢生产实践表明,拉速0.25 m/min,结晶器出口铸坯表面温度为1048℃,二冷区表面最低温度为918℃,与模拟结果相似。     

100t DC EAF-LF-VD-CC流程硫易切削钢SAE1144的生产实践

中碳硫系易切削钢SAE1144（/%:0.42~0.47C,0.15~0.30Si,1.45~1.65Mn,0.24~0.30S,≤0.025P）采用100t DC EAF-LF-VD-280 mm×320 mm坯连铸工艺流程生产。通过控制出钢钢包温度≥1000℃,出钢时加入200 kg硅铁,钢包底吹氩搅拌;LF采用专用精炼渣系（/%:45~55CaO,15~25Al₂O₃,15~25SiO₂）,喂硫线,≥15 min VD处理后控制钢水过热度20~35℃,二冷比水量0.18 L/kg,拉速0.45~0.55 m/min等工艺措施,可稳定控制钢水硫含量和钢水的可浇性,铸坯中心疏松和缩孔级别≤1.5;[O]为14×10^-6~15×10^-6,[H]1.3×10^-6~1.5×10^-6,非金属夹杂物满足质量要求。     

100t EAL-LF-VD-Φ500mm铸坯流程4Cr5MoSiV1模具钢的生产实践

生产的4Cr5MoSiV1钢（/%:0.3~80.40C,0.88~0.92Si,0.42~0.44Mn,0.001~0.003S,0.007~0.014P,5.00~5.55Cr,1.37~1.40Mo,0.98~1.00V,0.015~0.025Alt）的工艺流程为65%铁水+35%废钢-100t EAF-LF-VD-Φ500mm坯连铸-Φ120mm圆钢轧制。通过控制EAF终点[C]0.06%~0.10%,终点[P]0.006%,出钢加1kg/t铝块预脱氧,LF精炼渣碱度2.5~3.0,喂钙线后软吹≥10min,VD≤67Pa,100×2L/min氩气搅拌≥15min,中间包钢水过热20~30℃,连铸结晶器电磁搅拌（310A,1.5Hz）,保护浇铸,拉速0.34~0.35 m/min等工艺措施,10炉4Cr5MoSiVl钢中[O],[N]和[H]分别为10×10^-6~12×10^-6,72×10^-6~80×10^-6,1.2×10^-6~1.4×10^-6,各项指标均满足协议要求。     

末端电磁搅拌参数对帘线钢72A铸坯中心碳偏析的影响

帘线钢72A(%:0.71～0.72C、0.50～0.60Mn、0.22～0.30Si、≤0.010P、≤0.008S)的冶炼工艺流程为铁水预处理-LD-LF-RH-CC-200 mm×200 mm连铸。在连铸时钢水过热度10～20℃,拉速0.98 m/min,二冷比水量0.32 L/kg,结晶器冷却水220 m³/h,结晶器电磁搅拌1.5 Hz、500 A的条件下进行了末端电磁搅拌(F-EMS)的工艺研究。结果表明,当离钢液弯月面8 m处以18 Hz、450 A进行F-EMS,可使帘线钢72A铸坯的中心碳偏析指数≤1.05。     

30t EAF-LF-VOD/VHD 流程冶炼 MHTlOTa 钢钽含量控制的工艺实践

工业试验和分析了[N]、[O]和钢水温度对MHT10Ta钢钽收得率的影响。9炉工业生产试验结果表明,电弧炉采用氧化法冶炼;LF用C粉脱氧;VOD真空度≤67 Pa,时间≥15 min;进VHD加热,确保Al含量≥0.02%,温度1635~1645℃,Ar气流量100 L/min,按0.125%加入钽条,出钢前按0.01%插入Fe—B,出钢温度1580~1595℃,Ar气保护浇注,MHT10Ta钢成品钽含量0.08%~0.105%,通过工艺优化,钽的收得率可达60%。