高效连铸小方坯喷淋结晶器应用实践

喷淋结晶器利用喷嘴将高压水喷到铜管表面使之强化冷却,通过控制冷却强度分布,提高弯月面区冷却强度,增加铸坯初凝坯壳厚度,避免铸坯菱变、角裂,降低漏钢率,同时实现喷淋冷却强度均衡,提高了冷却效率,比水缝式结晶器提高连铸机拉坯速度10%。     

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%。     

65Mn方坯典型质量缺陷控制工艺研究

针对某钢厂200 mm×200 mm的65Mn铸坯存在脱方、角部凹陷和三角区裂纹等质量问题,通过分析缺陷是由结晶器及二次冷却不均造成的,提出扩大结晶器铜管R角、锥度及增加二冷水量工艺优化方案,扩大结晶器铜管R角及锥度改善结晶器冷却传热,增加二冷水量提高足辊水压,使得二冷段喷淋冷却效果更好,提高铸坯冷却均匀性,铸坯脱方、角部凹陷和三角区裂纹等缺陷明显改善,铸坯质量得到大幅提高。     

Q420C小方坯角部裂纹控制

针对弧半径6 m、断面180 mm方坯连铸机生产的Q420C含铝连铸坯存在角部裂纹缺陷的问题展开研究,从铸机弧半径、钢中AlN析出两个角度进行了分析。结果表明,铸机弧半径小,矫直应力过大是铸坯角部产生裂纹的主要原因;AlN在钢液凝固析出时,钉轧在晶界处,易产生角部裂纹。通过控制钢中N含量,降低浇注过程中的冷却强度,使其矫直温度≥950℃,可以避免AlN的大量析出,缓解了铸坯角部裂纹的产生,使Q420C角钢轧材开裂率降低8%。     

铸坯连铸二次冷却模型的研究与开发

结合铸坯的冷却规律,利用有限差分法对二维凝固传热数学模型进行了差分变换求解。结合拉速、钢种和过热度,建立了铸坯二冷配水控制模型。利用Visual Basic 6.0开发了二次冷却仿真软件,模拟了铸坯的凝固传热过程,对二冷配水进行了优化。通过验证,新模型和二次冷却仿真软件可以对二次冷却配水量进行有效优化,经过优化,铸坯表面温度误差在3.8℃,温度波动减小,提高了铸坯质量。     

首钢京唐管线钢边部缺陷原因与对策

管线钢热轧板卷有"边裂"缺陷,边裂均发生在对应铸坯的下表面,利用金相显微镜、扫描电子显微镜对管线钢边部缺陷研究分析表明,管线钢"边裂"缺陷是由于铸坯角部裂纹所致。测定了铸坯运行至弯曲段和矫直段时的铸坯表面温度,采用GLEEBLE热/力模拟试验机进行了管线钢铸坯高温力学性能测定,结果表明,铸坯运行至弯曲段时角部温度位于该钢种第Ⅲ脆性温度区间内。通过对铸坯角部加强冷却后,铸坯角部温度低于第Ⅲ脆性温度,从而使得铸坯外弧的角横裂纹得到了有效改善。     

微合金钢连铸方坯凝固传热过程数值模拟

针对微合金钢方坯连铸过程拉速波动大，二次冷却区水量分配均匀性低的实际问题，本文运用有限元法建立了针对目标钢种连铸过程的二维非稳态凝固传热数学模型。在计算相图技术的基础上首先明确了覆盖连铸全流程温度范围内的钢种热物性参数变化规律与凝固特性，并以此为输入参数，结合实际连铸过程工艺参数进行了计算求解，定量化分析了浇铸温度、拉速对铸坯凝固传热过程的影响。结果表明，相对于拉速，浇铸温度的提高对铸坯表面温度的影响不大。当拉速从0.50 m/min提高到0.55、0.60 m/min时，矫直点处铸坯宽面中心温度依次提高33.7、28.6℃,角部温度依次提高21.8、19.1℃,但回温过大的现象依然存在，需要进一步通过调整水量分配的研究来改善。     

微合金钢铸坯角部横裂纹控制技术的应用

微合金钢在凝固过程裂纹敏感性高,连铸坯角部极易产生横裂纹,严重影响铸坯热送和轧制卷板的表面质量。研究了角部裂纹在凝固过程中的产生机制:碳氮化物沿晶界析出,脆化晶界;沿粗大奥氏体晶粒晶界形成铁素体膜,降低晶界强度,铸坯弯曲矫直区过程产生角横裂纹。设计了新型内凸曲面窄侧结晶器和铸坯宽、窄侧足辊区强控冷装置,解决了铸坯角部晶粒初凝细化及后续粗化生长的难题,进一步细化了铸坯角部组织晶粒度,明显提高了铸坯角部组织的塑性,从而降低连铸坯角部裂纹敏感性,控制了微合金钢连铸坯角部裂纹产生。     

连续铸钢二次冷却制度的计算方法

连续铸钢中获得的经验及铸坯凝固方面的理论计算,对以确保铸坯质量的二次冷却度制提出了以下基本要求: (1)铸坯在整个结晶过程中,其表面温度应持续下降,在任何区域均不应发生表面回温现象以最大限度的降低铸坯的内应力; (2)铸坯在每段长度上的周边表面温度一样; (3)铸坯表面温度沿长度方向平缓下降,温降速度取决于钢种和拉坯速度,凝固终了时降至800℃(对于某些钢种还要高些); (4)在铸坯出结晶器进入二次冷却区的过程中,导热速度的变化无剧烈波动;     

异型坯连铸机Q235B生产实践及工艺

为给型钢提供优质的铸坯,减少腹板裂纹、中心疏松等质量缺陷发生,研究了Q235B生产过程中的工艺条件,掌握了铸坯腹板裂纹和中心疏松产生的机理。通过控制钢水成分和洁净度、优化结晶器冷却及二次冷却工艺、优化保护渣工艺及水口插入深度等措施,保证铸坯在凝固过程中实现冷却均匀,降低铸坯表面温降,有效杜绝了铸坯表面腹板裂纹的发生,铸坯中心疏松等级控制在1.0以下。     

南钢45号钢铸坯质量控制研究

针对南钢方坯连铸45#钢铸坯裂纹及钢件加工裂纹问题,分析得出钢中的氧化物夹杂和凝固过程硫化物偏析形成的大颗粒硫化物夹杂,及连铸过程二冷段大的温度回升是造成质量问题的主要原因。通过优化连铸二次冷却制度、控制转炉终点碳含量、LF炉提前造还原精炼渣、保证足够的软吹时间、加强保护浇注措施,控制了45#钢生产的铸坯质量,有效的避免了加工开裂。     

小方坯连铸生产SWRH82B工艺实践

首钢大规格高强度SWRH82B盘条用户在加工过程中脆断严重,跟铸坯低倍角裂和皮下裂纹和盘条网状组织有关。经调查发现季节气温差异,导致铸机结晶器和二冷冷却强度相对较强。通过调整结晶器冷却水水量、二冷水比水量、更换性能合适的保护渣,产品质量达到大方坯工艺同等产品的质量要求。     

板坯扫描测温与三维动态配水的应用

介绍新开发的板坯扫描测温设备及三维动态配水的在线应用。扫描测温设备以ARM和FPGA为控制核心,控制比色红外测测温仪在板坯宽面实现往复运动,得到铸坯宽面的温度场分布情况。经过测温标定后三维动态配水能够准确计算出铸坯的表面温度。通过两者的结合使用,不仅仅降低浇钢过程中铸坯表面温度的波动,而且帮助工艺人员优化二次冷却工艺,为分析铸坯表面质量缺陷提供手段和依据数据。有利于钢厂提高铸坯质量。     

82B铸坯碳硫偏析和低倍缺陷控制的试验研究

通过现场试验和实验室分析相结合的方法,对不同连铸工艺条件下生产的82B铸坯的碳硫偏析和低倍缺陷进行了系统研究。结果表明:过热度、拉速和末搅拌3个影响铸坯偏析的因素随铸坯内部位置的变化和偏析元素种类的不同所起的作用大小不同。适当增加二冷强度可以有效地减轻铸坯的碳硫偏析特别是中心部位的碳硫偏析。二冷强度过高,二冷区存在喷水冷却不均匀的现象,导致铸坯内部产生中间裂纹。铸坯凝固末端使用电磁搅拌能够明显改善中心疏松和中心缩孔。     

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。     

异型坯中大型夹杂物分析

在异型坯横截面不同区域取样,采用大样电解、扫描电镜结合能谱分析对莱钢异型坯中大型夹杂物的特征、数量、形状、成份、分布和尺寸等进行了分析;结合LF精炼前后和铸坯中氧、氮变化,对莱钢异型坯清洁度和夹杂物来源进行分析;结果表明异型坯生产采用半敞开式浇铸,二次氧化严重,大型夹杂物主要为MnO-SiO2-Al2O3系夹杂,熔点较低;加上浸入水口为直孔水口,结晶器横截面窄小,异型坯比表面积较大,凝固速度较快等原因,异型坯中大型夹杂数量明显偏高;并且大型夹杂在内弧R角及腹板部分数量较多。连铸生产中,异型坯内弧R角及腹板部位坯壳应力较高,数量较多的大型夹杂物在此聚集,对裂纹形成有促进作用。     

首钢京唐连铸机结晶器振动技术运用

首钢京唐2150mm连铸机结晶器振动采用了Siemens s7～400PLC作为基础自动化设备,以液压系统作为动力,通过控制伺服阀输出0—10mA的电流信号,实现结晶器按要求的振幅、频率和波形振动。结晶器的振动的作用一方面是为了促使润滑剂和保护渣填充到结晶器与坯壳间,形成润滑层,以减小结晶器与坯壳的摩擦阻力,减少拉裂;另一方面则使为了在铸坯表面形成振痕,使结晶器与坯壳间的气隙增大,降低了坯壳凝固生长速度、坯壳凝固组织中产生缺陷,从而提高铸坯质量,节省人力,为铸机的发展提供数据的支持。     

ER70S-6钢小方坯连铸二冷配水制度优化

在连铸过程中,二次冷却对铸坯表面和内部缺陷的产生具有决定性的影响。因此,以冶金准则和传热学为基础,采用二维传热模型对连铸坯二冷的传热行为进行模拟,解决了某钢厂连铸生产中出现的问题。根据现场的工艺和设备参数,对二冷配水进行优化。运用优化后的参数,能有效的改善连铸坯的质量。     

新建J4不锈钢板坯连铸机技术特点

J4不锈钢是以Mn和N代替Ni型节镍不锈钢,具有特殊的高温热特性。新建单流J4不锈钢板坯连铸机采取全程无氧化浇注、增大中间包容量、结晶器液面自动控制减少非金属夹杂物;采取动态二冷配水和连续弯曲连续矫直提高铸坯表面质量;并设计采用辊缝自动测量和动态轻压下技术以提高铸坯内部质量。