控制高强度含铌连铸板坯表面横裂的生产实践

表面横裂是高强度含铌连铸板坯较常见的表面缺陷之一,是导致铸坯轧后钢板表面出现结疤质量缺陷的重要原因。2007年以来,河北钢铁集团邯钢公司第三炼钢厂采用先进的结晶器液压振动台提高振动精度,提高了板坯连铸机扇形段装配精度,解决了多项设备漏水问题,优化了铸坯矫直区配水,成功解决了高强度含铌连铸板坯表面横裂质量问题。     

特厚板坯连铸机间歇式喷淋技术的开发与应用

特厚板坯由于厚度大、拉速低和水平段积水等原因,易发生表面横裂纹等缺陷。通过开发间歇式喷淋技术,使连铸二冷水间歇式喷出,可以明显提高特厚板坯的铸坯质量。使用高温延塑性测定的手段确定当特厚板坯表面温度提高至850℃以上时,可以明显降低特厚板坯表面横裂纹的发生率。间歇式喷淋节奏设定为开启30 s,关闭60 s。使用间歇式喷淋以后,特厚板坯表面温度提高了80℃左右,特厚板坯表面温差从优化前的60~80℃降低至优化后的20~30℃,特厚板坯表面清理比例减低至0.9%左右,收到良好的效果。     

降低含铝钢表面横裂纹的工艺实践

针对南阳汉冶特钢有限公司250 mm×1 650 mm断面生产的含铝钢表面角部横裂缺陷,从连铸工艺角度分析了含铝钢表面角部横裂产生的原因,提出了控制解决措施。通过优化结晶器振动参数、二冷控制模型、结晶器冷却模型、严控扇形段接弧精度及辊缝开口度、钢种成分控制优化等措施,提高了铸坯表面质量,板坯角部横裂缺陷得到了改善,铸坯不清理装炉率大幅提高,轧板裂纹缺陷率由14.48%降低至6.24%。     

连铸含铌钢板坯表面横裂纹原因分析和措施

通过对邯钢三炼钢厂板坯连铸生产高强度船板用等铌微合金钢,铸坯发生表面横裂纹的机理分析,讨论了铸坯表面横裂纹产生的影响因素,并提出了连铸解决含铌钢表面横裂纹的有效措施。     

连铸矫直区不同角部形状板坯表面温度的数值模拟

倒角结晶器是避免连铸坯角部横裂纹的产生、改善角部质量的新技术。通过ANSYS数值模拟,计算了不同角部形状的板坯在连铸矫直区的温度分布情况,分析了倒角角度、倒角面长度对板坯角部温度及其热塑性的影响。结果表明,倒角铸坯在提高角部温度和温度均匀性方面效果明显,铸坯角部热塑性随着温度的升高而改善。具有较高角部温度的倒角铸坯基本避开了钢的脆性区间,从而防止了角部横裂纹的产生。倒角结晶器技术在工业化生产应用中取得了良好效果。     

国外连铸坯轧管

<正> 连铸技术已有四十余年的发展历史,但是采用连铸坯轧管还只是近一、二十年的事情。最初是把连铸板坯开坯成小型方坯或是圆坯供轧管机组使用,近年来,随着连铸技术的提高,轧管工艺的改进,开始直接采用连铸方坯或连铸圆坯,甚至直接采用连铸空心坯作为轧管机组的管坯。把铜水直接浇铸成所需断面尺寸坯料的连铸过程和轧制坯的生产过程相比,连铸省去了铸锭、脱模、均热炉加热和初轧机开坯等工序,节省了大量的能源,降低了金属消耗及投资费用,因而连铸坯比轧制坯大约便宜10～15％。用连铸坯轧管,最突出的优点就是可以大幅度地降低     

微合金钢连铸坯表面横裂纹的研究

根据承钢大板坯连铸含钒、钛微合金钢的生产实践,发现在生产含钒、钛钢种时易发生表面横裂、角部结疤等缺陷,经过统计并研究其产生原因,重点从结晶器振动、结晶器冷却、流场、保护渣的影响进行分析、采取了相应措施,微合金钢铸坯表面横裂得到显著控制,角部结疤完全杜绝。     

板坯连铸凝固过程的数值模拟

利用非线性有限元软件MARC,建立板坯连铸凝固过程的数学模型。利用板坯连铸过程控制软件及运行数据库中的数据作为输入条件,计算了铸坯断面的温度、坯壳厚度等,并与原有系统的结果对比,两者基本吻合,此模型可用于深入分析连铸坯凝固机理及优化连铸工艺参数。     

浅析临钢板坯产生横裂的原因及对策

1999年我厂板坯连铸生产中频繁出现横裂纹，严重影响铸坯质量。为解决这一问题，进行调查研究，找出了产生横裂纹的原因，提出有效的改进措施。     

邯钢新区热轧卷板边裂成因分析和改善

边裂是影响邯钢新区热轧卷板质量的一个重要因素。对热轧卷板边部裂纹缺陷取样,进行金相分析、扫描电镜分析、能谱分析,并对连铸板坯进行对比轧制试验,证实热轧卷板边裂是由连铸板坯角部横向裂纹引起。分析了影响板坯角部横裂的钢水成分、结晶器保护渣、结晶器冷却、二冷水等工艺因素。在此基础上,提出了改善板坯角部横裂的有效措施,即优化钢水成分、改进保护渣性能、优化二冷配水、弱化结晶器冷却等。实施以上措施后,热轧卷板边部裂纹大幅度减少。     

过热度与拉速对连铸特厚板微观组织的影响

连铸过程衡量温度场是否合理的两个重要参数为出结晶器时的坯壳厚度与整体液穴长度。本文基于有限元方法,采用移动边界法对2400 mm×400 mm特厚板坯的温度场进行模拟,探讨拉速与过热度对坯壳厚度、液穴深度及宏观组织的影响,并通过其模拟结果综合考虑选择合理地拉速与过热度参数。仿真结果表明:过热度为20℃、拉速为0.54 m/min的条件时,连铸坯内部质量及生产效率达到较好的状态,为今后连铸钢特厚大型板坯的生产提供理论基础。     

特厚板坯结晶器截面尺寸对其流场和温度场的影响

建立了特厚板坯结晶器三维流动、传热和凝固耦合数学模型。根据不同规格板坯实际工况,对比分析了特厚板坯结晶器宽度和厚度变化对结晶器内流场和温度场的影响。结果表明,结晶器宽度增加时,流股冲击深度增大、冲击强度减小。特厚板坯连铸过程中液面流速较常规板坯偏低,流速随宽度增大而减小,水口附近存在低流速区,不利于保护渣的熔化。宽度增加时坯壳的厚度趋于均匀,中心流股对坯壳的冲刷强度是影响坯壳均匀性的主要原因。结晶器厚度增加时,流股冲击深度基本一致,冲击速度下降,液面流速亦随之减小。厚度增加时坯壳不均匀性呈增大趋势,温度场均匀性是影响坯壳均匀性的主要原因。     

包晶钢Q235D连铸大方坯角裂研究及工艺优化

Q235D属于包晶钢范畴,因此在连铸生产过程中不可避免的会遇到包晶钢连铸的普遍性缺陷.西宁特钢采用60t consteel EBT-LF( VD) -CC的工艺生产Q235D连铸大方坯(250mm× 280 mm),在生产中存在的主要问题是角部横裂,最终反映到轧材上为棒材(φ130mm)表面的顺裂和三角口缺陷.为消除由于连铸坯角部横裂而产生的缺陷,通过对连铸包晶钢裂纹形貌、组织和裂纹形成机理的研究.对连铸过程的以下参数:钢水成分、钢水过热度、各种渣料的选择、各段冷却水量、拉坯速度和电磁搅拌参数进行优化,最终达到消除铸坯角部横裂、优化成材性能的目标.     

唐钢管线钢舌状翘皮缺陷成因与控制方法

针对唐钢管线钢X80M热轧板出现的批量边部舌状翘皮缺陷问题,使用电子显微镜对边部的舌状翘皮缺陷进行金相组织微观确认,发现在舌状翘皮区域出现了了不明显脱碳层和氧化铁,并伴有Mn、Si等成分,通过进行同批次板坯不同的翻面、切角、定宽等方面进行测验,对舌状翘皮缺陷形成原因进行机理探析。得出连铸坯角横裂是导致此次边部舌状翘皮缺陷的根本因素,同时热轧过程定宽机定宽量决定了舌状翘皮距边部的位置,通过加强板坯质量管理,对连铸坯进行有效的使用倒角结晶器、火焰切角,减少定宽量是确保板坯无缺陷轧制和减少客户使用过程中的问题的有效手段。     

420 mm特厚板坯连铸机生产实践

特厚板材作为一种当前具有较高附加值的板材产品受到钢铁企业的重视。连铸生产特厚板坯与模铸相比具有生产高效且节约能源的优点,因此,钢铁企业不断改建或新建连铸生产线生产特厚板坯。重点阐述了中冶赛迪自主设计的用于生产420 mm特厚板连铸生产线的特点、相关技术和在新余钢铁公司的工业应用。生产实践表明,该连铸机已经可以稳定生产最大厚度为420 mm的连铸板坯,铸坯表面和内部质量优良,轧制板材满足用户要求。     

对小型线材轧机粗轧机改造的探讨

我国小型线材轧机采用的坯料多为50～65毫米方坯,少数采用90毫米方坯,坯料单重小,成材率低,两火成材,能源消耗高。轧钢发展的方向是逐步减少初轧工序,使用连铸坯,实现一火成材,降低能耗,提高收得率。由于连铸工艺的特点,为了保证连铸坯的产量和质量,一般连铸坯为90～150毫     

连铸坯锻轧工艺对核电用特厚钢板内部质量和力学性能的影响

研究了采用300 mm厚连铸坯锻轧生产核电特厚钢板的工艺,通过对连铸坯直轧、模铸和连铸坯锻轧3种不同工艺生产的核电特厚钢板内部质量和力学性能进行对比分析,结果表明：连铸坯直轧工艺生产的特厚钢板不能满足NB/T47013-2015《承压设备无损检测》Ⅰ级和GB/T 5313《厚度方向性能钢板》Z向断面收缩率大于35%的要求,钢板内部存在裂纹和偏析。采用锻轧工艺生产的钢板能够100%满足探伤要求,连铸坯芯部裂纹和柱状晶在高温锻造过程中能够有效焊合和破碎,并且高温加热过程对连铸坯的芯部偏析有很大程度的改善,通过锻造和轧制工艺相结合,能够解决连铸坯直轧出现的探伤不合问题,并且能替代高成本的模铸生产,进一步降低生产成本。     

连铸结晶器内板坯传热凝固行为建模和模拟

对1510 mm×250 mm板坯在连铸结晶器内的传热行为进行了建模和计算,利用结晶器、保护渣和凝固坯壳之间不同传热层的热流密度相等的假定,通过热力耦合模型进行板坯和结晶器温度分布的计算。传热模拟结果与某钢厂连铸结晶器现场生产数据和热电偶测温数据进行对比,验证了该模型计算结果的可靠性。当浇注速度设定为1 m/min时,在结晶器出口位置,板坯宽面中心的凝固坯壳厚度达到了18.7 mm。提高连铸拉速,结晶器出口处的凝固坯壳厚度降低。此外,基于传热模型计算获得的板坯温度变化曲线,利用相场模型,模拟对比了不同碳含量的两种成分材料Fe-0.04C-1.36Mn和Fe-0.14C-1.36Mn在凝固过程中的组织演变情况。在相同的冷却条件下,Fe-0.04C-1.36Mn形成的凝固坯壳更致密,树枝晶间未转变的液相体积分数低。可以认为Fe-0.04C-1.36Mn形成的凝固坯壳质量更好,更容易避免在结晶器中产生漏钢以及表面裂纹。     

轧钢小百科

压缩比·　　在中厚板生产中 ,压缩比是衡量质量的一项重要指标。如以钢锭为原料时 ,应使压缩比 η >6 ,生产重要用途的产品时 ,应使 η>10 ;以连铸坯为原料时 ,应使 η>3,生产重要用途的产品时 ,应使 η>5 ;以单向结晶钢锭为原料时 ,η>1 8即可 ;以锻压坯为原料时 ,需视锻压坯加工时压缩比来判定。原料内在质量的好坏对压缩比的影响很大。如宝钢生产的厚 2 5 0ｍｍ的连铸板坯 ,轧制成厚度为 80～10 0ｍｍ钢板时 ,各项指标均合格 ;而有些厂生产的厚 2 5 0ｍｍ连铸板坯 ,在轧制成厚 2 5ｍｍ钢板时 ,多项指标均不合格。压缩比不仅与总压缩比有…     

机型与防止特厚板坯表面裂纹的关系

用数值模拟方法研究了特厚板坯在弯曲矫直区的温度与机型的关系。研究结果表明,垂弯带液芯矫直型连铸机有利于防止铸坯表面裂纹。本研究成果对选择适宜的特厚板坯连铸机型具有一定意义。