A36钢连铸过程洁净度研究

文章主要分析了A36钢从LF出站到连铸结束钢水洁净度的变化。结果表明,钢水[N]、[H]和T.O含量从大包到中包开浇过程含量增加最多,分别为17×10-6、1.5×10-6和7×10-6。连铸期间小样电解夹杂物总量没有变化,总量为98×10-6。大样电解夹杂物总量表明,中间包钢水有卷渣现象。     

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%。     

低碳铝镇静钢连铸头坯夹杂物

利用氧氮分析仪和大样电解法对某厂采用210t BOF—220t LF—CC所生产的低碳铝镇静钢不同浇铸长度头坯夹杂物进行研究,并与正常坯相比较,得到结论如下：随着浇铸长度的增加,头坯中w(T［O］),w(［N］)和大型夹杂物数量均逐渐下降;头坯中夹杂物主要为TiN,SiO2,Al2O3-SiO2和Al2O3-MgO-CaO复合夹杂物,另外还发现少量的MgO夹杂物;头坯夹杂物数量增加的主要原因是钢水二次氧化、中间包覆盖剂和结晶器保护渣卷入;另外,钢包引流砂和中间包内衬也是导致头坯中夹杂物数量增加的原因。建议该厂该低碳铝镇静钢头坯的切废长度为大于4.0m。     

SPHE钢LD-BAr-RH-CC过程非金属夹杂物研究

对LD-BAr-RH-CC流程中SPHE钢水非金属夹杂物数量的演变及连铸坯断面上非金属夹杂物数量的分布进行了研究,对成因进行了分析。并以此为依据,提出了降低钢水及铸坯中非金属夹杂物数量、均匀铸坯断面非金属夹杂物分布的措施。     

不同浇铸阶段低碳钢连铸板坯洁净度研究

通过运用氧氮分析仪、金相分析、大样电解分析、扫描电镜及能谱分析等分析手段,研究了LD-氩站-CC 生产的低碳钢1个浇次不同浇铸阶段铸坯（头坯、正常坯和尾坯）的洁净度。通过对不同浇铸阶段铸坯的 w T［O］ 和 w ［N］ 对比分析可知,开浇时钢水的二次氧化比较严重,浇铸末期钢水的二次氧化较轻;正常坯的显微夹杂物数量为 7.96个/mm 2 ,头坯和尾坯的显微夹杂物数量相对正常坯分别升高了约98%和33%,显微夹杂物主要为:Al 2 O 3 、 Al 2 O 3 -（Mn,Fe）S。正常坯中大型夹杂物数量最少,为1.91 mg/（10 kg）;头坯中大型夹杂物数量最高,为8.24 mg/ （10kg）,尾坯中大型夹杂物数量为2.72 mg/（10 kg）,头、尾坯中大型夹杂物多伴有Na、K,说明开浇和浇铸末期结 晶器卷渣严重;尾坯中含有较多的MgO-Al 2 O 3 和Al 2 O 3 -CaO-SiO 2 -MgO夹杂物,表明浇铸末期发生了中间包漩涡 卷渣。     

高强度工程机械用钢铸坯夹杂物分析

为了解某厂高强度工程机械用钢Q550MD铸坯夹杂物来源,优化生产工艺,提高铸坯质量,采用大样电解和夹杂物自动扫描分析方法,对铸坯中夹杂物数量、尺寸、形貌及成分进行研究。结果表明,电解试样中大型夹杂物尺寸集中在80~140 μm,形状大多为球形,主要成分为铝酸钙。铸坯中大型夹杂物在形成最终复合夹杂物前均来自于钢包,且可能发生结晶器卷渣。检测的铸坯宽度方向1/4位置发现夹杂物聚集现象,夹杂物数量明显高于边部和1/2位置,这与结晶器流场不合理有关。     

超低碳钢连铸过程中增碳机理的探究

应用质量和动量传输理论,对连铸结晶器内含碳熔渣所引起的超低碳钢钢水增碳的机理进行了研究。研究发现,尽管用于超低碳钢的结晶器保护渣的原始碳含量已经很低,而且碳在熔渣中的溶解度也不高,但熔渣中这些碳对钢水的增碳却是明显的。     

磨球用钢连铸圆坯纵裂问题分析与控制

某钢厂在磨球钢连铸生产过程中,发现磨球钢圆坯表面存在不同程度的纵裂,严重纵裂位置伴随明显凹陷.通过对纵裂缺陷部位宏观形貌、微观结构和能谱分析,发现连铸圆坯纵裂处激冷层厚度不均匀,局部有增碳和残留R2O夹杂.本文根据连铸工艺的追溯情况,确定了连铸拉速、钢水过热度、二冷水工艺参数的异常,以及保护渣不稳定的传热和润滑是导致连...     

钢铁冶炼新技术讲座之十二连铸新技术(二)

2提高连铸坯洁净度技术连铸过程中生产洁净钢,一方面是去除液体钢中氧化物夹杂,进一步净化进入结晶器的钢水,另一方面是防止钢水的再污染。对于液体钢中夹杂物去除主要决定于夹杂物形成、夹杂物传输到钢——渣界面和渣相吸附夹杂物。对于防止连铸过程钢水再污染,主要决定于:(1)钢水二次氧化;(2)钢水与环境、钢水与空气、钢水与耐材相互作用;(3)钢液流动与液面稳定性(渣-钢界面紊流、涡流);(4)渣钢浮化卷渣。2.1生产洁净钢主要控制技术(1)保护浇注技术常用的钢水密封保护如:中间包密封、钢包→中间包采用注流长水口 吹氩保护,中间包→结晶器…     

30号合成保护渣的研制与应用

本文对30号合成保护渣与石墨渣L_(131)的物化性能及浇注实践,进行了对比分析.使用容重轻、气孔率高,因而具有良好绝热保温特性的膨胀蛭石粉作30号合成渣的基本原料,能有效地弥补一般低碳保护渣保温性能差的缺点.膨胀蛭石粉中含有适量的MgO,因此30号渣在吸收夹杂物后粘度比较稳定,30号渣浇钢三万多吨的实践证明,用30号渣保护浇注,钢锭表面质量显著提高.钢锭修磨工作量较石墨渣L_(131)减少50%以上,基本解决了增碳问题,冷弯不合格的试样较石墨渣L_(131)减少47.5%.由于粉渣良好的绝热保温性能,钢板的分层产品减少40%.文章最后还根据大量的浇注试验,对影响中心增碳及表层增碳的因素及机理进行了分析探讨.     

连铸坯表层夹杂轧制过程演变行为

为了研究连铸坯表层夹杂物在轧制过程中的演变行为，对板坯表层线缺陷进行分析发现，缺陷距表层几十微米，宽度约为200 μm，对其内物质进行能谱分析，发现有钠、钾元素，说明该缺陷可能是由于结晶器流场不合理等原因造成保护渣卷渣。通过建立连铸板坯表层夹杂物轧制过程有限元模型，对连铸坯头部、尾部不同位置夹杂物轧制过程中的演变行为进行了分析。结果表明，随着轧制道次的进行，夹杂物周边出现裂纹，并且随着轧制过程的进行，夹杂物周边的裂纹越来越大。轧件头部、尾部夹杂物逐渐向轧件表面移动，距离表层越近的夹杂物越容易迁移到轧件表面，而深度相同、水平位置不同的夹杂物，距轧件边缘距离越远，在轧制过程中越容易迁移到轧件表面。     

保护渣对430不锈钢铸坯边部凹陷缺陷的影响

针对太钢430不锈钢铸坯边部凹陷严重的问题,采用Gleeble 3800、高温原位分析仪、黏度分析仪等技术手段,系统研究430铸坯边部凹陷缺陷的产生机理和保护渣性能对边部凹陷的影响规律。研究结果表明,430铸坯边部凹陷缺陷的主要原因与保护渣的控制传热有关。保护渣碱度过小,结晶能力弱,坯壳在结晶器内冷却强度大,凝固收缩带来较大的角部扭动力而产生边部凹陷,此时铸坯边部凹陷主要发生在结晶器内;保护渣碱度过大,结晶能力强,铸坯冷却强度不够,出结晶器的坯壳厚度薄,在钢水静压力的作用下铸坯宽度产生延展效应,导致后续产生较大的凝固收缩而形成边部凹陷,此时铸坯边部凹陷主要发生在二冷阶段。保护渣碱度控制为1.00,保护渣的结晶能力适宜,既避免了结晶器内强冷带来的铸坯凹陷,又保证了出结晶器坯壳足够的厚度和强度,最终使铸坯边部凹陷深度由1.26 mm降低至0.30 mm,显著改变了铸坯表面质量。     

42CrMo钢大尺寸夹杂物的来源与控制

针对42CrMo合结钢轧材超声波探伤合格率低的问题,利用扫描电镜等设备对探伤不合样品进行分析,发现探伤不合样品中有直径为100 μm左右的球形夹杂物或者尺寸为1 000 μm左右的长条形夹杂物.通过钢液内生夹杂和生产过程接触的原辅料的分析比对,认为大尺寸夹杂物主要由于外来夹杂进入钢液中,最终造成轧材探伤合格率低.通过增...     

多模式全连续铸轧产线卷渣缺陷分析及控制

通过扫描电镜和能谱分析仪对低碳低硅铝镇静钢表面卷渣缺陷微观形貌进行观察和能谱分析。结果表明,低碳低硅铝镇静钢表面较短条状卷渣缺陷的主要成分为钙、铝和氧,为典型的钙铝酸盐夹杂物;较长条状卷渣缺陷的主要成分为钙、硅、氟、钠和氧,为典型的保护渣成分。针对不同类型的卷渣缺陷及其成因,分别在炼钢工艺的挡渣出钢、精炼工艺的升温时间和钙含量以及连铸工艺的中间包控流装置、中间包保护气氛、结晶器液面波动、钢包下渣和结晶器保护渣等方面进行改造、控制和优化。采取上述措施后,因低碳低硅铝镇静钢表面卷渣缺陷造成的产品降级率由大于10.0%降至1.5%以下,产品质量得到明显提升。     

电加热冒口铸钢辊凝固过程数值模拟及优化

为提高某铸钢轧辊的工艺出品率,节约能源消耗,本研究针对该轧辊铸造过程进行数值模拟,依据无损探伤缺陷位置确定合理的换热边界换热条件,再现了缩孔缩松的位置,并评估了冒口降低的可行性。结果表明,在冒口上表面换热系数为2.4 W/(m2·K)、发热效率为25%时,该铸钢辊的缺陷模拟结果与实际探伤结果最为接近。基于此,当减小冒口高度低于100 mm时,铸件本体内凝固缺陷并未加重;而当冒口减少高度超过150 mm时,冒口内部凝固缺陷有进入铸件本体的风险。     

Q195钢冷镦开裂原因分析

采用酸洗、光学显微镜以及扫描电镜—能谱(SEM+EDS)等方法,分析了Q195冷镦钢轧材及冷镦试样的表面质量、裂纹形貌、金相组织、氧氮含量和非金属夹杂物对冷镦钢开裂的影响。结果表明,钢中T[O]含量为154×10-6,钢中夹杂物含量较高;在轧材裂纹处发现大尺寸夹杂物,同时在轧材靠近边缘1/4处发现较多大尺寸夹杂物聚集分布现象,其成分与连铸结晶器保护渣成分相似,大型夹杂物在冷镦过程中引起应力集中从而导致和加剧冷镦开裂程度。同时由于轧制工艺控制不当,使得产品表面形成折叠缺陷,产生180°通条对称纵裂纹,是导致冷镦开裂的主要原因。     

高强度工程机械用钢铸坯夹杂物分析

为了解某厂高强度工程机械用钢Q550MD铸坯夹杂物来源,优化生产工艺,提高铸坯质量,采用大样电解和夹杂物自动扫描分析方法,对铸坯中夹杂物数量、尺寸、形貌及成分进行研究。结果表明,电解试样中大型夹杂物尺寸集中在80~140 μm,形状大多为球形,主要成分为铝酸钙。铸坯中大型夹杂物在形成最终复合夹杂物前均来自于钢包,且可能发生结晶器卷渣。检测的铸坯宽度方向1/4位置发现夹杂物聚集现象,夹杂物数量明显高于边部和1/2位置,这与结晶器流场不合理有关。     

大方坯结晶器内液面波动与卷渣行为

为深入揭示不同水口类型对结晶器内钢液初始流动的影响,以某厂410 mm×530 mm的大方坯结晶器为原型,基于相似原理,采用1:1的物理模型,比较了直通型、五孔和四孔水口浇注时在不同拉速和浸入深度下的结晶器内液面波动和渣层状态。结果表明,3种水口的液面平均波高范围分别为0.20~0.30、0.23~1.10、0.35~1.28 mm。五孔水口和四孔水口的液面波动均比直通水口剧烈,渣层比直通水口活跃,尽管有轻微卷渣但无裸钢现象,这有利于保护渣的熔化和夹杂物的上浮去除。五孔水口和四孔水口对结晶器壁面的冲击比直通水口强,有助于铸坯中心等轴晶率的提高。推荐该大方坯使用多孔水口时浸入深度和拉速分别为170 mm和0.38 m/min,可保证生产顺行和铸坯质量改善。     

冷镦钢开裂的原因分析及改进

为了研究冷镦钢开裂的原因和过程，取样分析了某钢厂生产中存在开裂的试样,利用带有能谱仪的扫描电镜(SEM EDS)观察开裂区域宏观形貌和微观组织并表征夹杂物的形貌和成分。结果发现,部分魏氏体混杂在基体中，降低了冷镦钢的塑性和韧性；开裂区域发生穿晶断裂和氧化脱碳现象，其完全脱碳层的平均厚度为28 μm，说明表面缺陷在轧制前就已经存在，导致冷镦钢轧制时开裂；残留在钢中的铝镁钙复合夹杂物也直接导致了表面缺陷和开裂。同时，提出改善微观组织、减少夹杂物的改进措施。