预应力钢SWRH82B Φ12.5 mm盘条异常断口分析和工艺改进

SWRH82B钢主要用于高强度、低松弛预应力混凝土结构用钢丝和钢绞线,要求有良好的塑性。邢钢生产的Φ12.5mm SWRH82B钢（/%:0.79~0.86C,0.15~0.35Si,0.60~0.90Mn,≤0.030P,≤0.030S,0.17~0.50Cr）在拉拔过程中出现异常断裂。对异常断口进行金相分析,发现盘条心部存在明显的网状碳化物,而对应的铸坯中心碳偏析指数为1.16。通过优化280mm×325mm坯连铸工艺,拉速由原0.5m/min提高至0.7m/min,增加轻压下工艺（1~5辊,2mm,3.5mm,3.5mm,4mm,2mm）,使铸坯中心碳偏析指数由1.16降至1.08,V形偏析明显改善,盘条断面收缩率由原35%提高至39%,不合格品率显著降低。     

SWRH82B钢Φ14 ~ 15 mm盘条的生产实践

采用Cr、V微合金化技术开发了抗拉强度≥1180 MPa的SWRH82B钢Φ14～15 mm盘条(/%:0.79～0.82C,0.15～0.35Si,0.60～0.90Mn,≤0.025P,≤0.006S,≤0.015As,0.26～0.32Cr,0.04～0.07V)。水钢用100 t转炉-LF精炼-160 mm×160 mm连铸(结晶器带电磁搅拌)-铸坯缓冷-高速线材轧制-Stellmor风冷的工艺流程生产的SWRH82B钢Φ14～15 mm盘条组织的索氏体化率达到了95%。盘条的抗拉强度为1 180～1 270 MPa,断面收缩率为27.0%～37.5%。盘条满足大规格高强度矿用钢绞线的要求。     

60 t BOF-LF(VD)-150 mm×150mm连铸生产GCr15轴承钢的工艺实践

济源钢铁公司采用60 t顶底复吹转炉高拉碳操作法,控制转炉终点[C]0.08%～0.20%,出钢过程钢包底吹氩并加铝铁脱氧,LF采用CaO-Al₂O₃-SiO₂高碱度渣精炼,连铸钢水过热度20～30℃,M+F电磁搅拌,全程吹氩保护浇铸,铸坯堆垛缓冷工艺生产150 mm×150 mm GCr15轴承钢铸坯。实践表明,GCr15轴承钢的氧含量为（6.3～11.9）×10^-6,平均氧含量为9×10^-6,连铸坯的低倍组织良好。     

湘钢预应力钢丝用钢SWRH82B盘条的质量控制

湘钢采用铁水预处理-80t顶底复吹转炉-90 t LF-150 mm ×150 mm方坯连铸机-高速线材轧机成功开发出Φ11~13mm的预应力钢丝和钢绞线用钢SWRH82B(%:0.79~0.83C,0.70~0.80Mn,0.17~0.22Cr,≤0.020S,≤0.025P)盘条。实践表明,中间包钢水过热度控制在15~25(30)℃,拉坯速度2.6~2.9m/min,拉坯速度波动值≤0.2m/min,二冷水量1.95~2.10L/kg,可使铸坯中心碳偏析比(铸坯中心碳含量/钢水碳含量)≤1.04,盘条索氏体率≥85%,实际拉拔和捻股过程中10⁴m的断丝率≤1次。     

铸坯缺陷对SWRH82B钢盘条冷拔质量的影响

通过扫描电镜对280 mm×380 mm连铸坯生产的SWRH82B钢盘条(%:0.80～0.84C、0.75～0.85Mn、0.18～0.22Cr、0.015～0.035Al)冷拔断裂的断口显微组织和成分进行观察和能谱分析,得出碳的富集、氧化物、硫化物夹杂和显微空洞是冷拔盘条断裂源。采用二冷区末端电磁搅拌等技术控制连铸坯夹杂物、成分偏析和组织,可保证SWRH82B钢盘条冷拔质量。     

优化连铸工艺改善SWRH82A钢150 mm x 150 mm 铸坯中心碳偏析实践

 为了减轻SWRH82A钢150 mm x 150 mm铸坯中心碳偏析,进行了拉速(1. 9 ~2. 3 m/min)、二冷比水 量(0. 75 ~ 1.24 L/kg)、过热度(25 ~38 °C )、结晶器电磁搅拌强度(300 - 350 A)和末端电磁搅拌强度(300 - 470 A) 连铸工艺参数试验。结果证明,合理控制拉速1.9-2.0 m/min,钢水过热度25°C 左右、比水量为1. 01 I7kg、结晶 器电磁搅拌强度为350 A/3 Hz、末端电磁搅拌强度为400 A/7 Hz时,铸坯中心碳偏析指数可以得到大幅改善,由原 来的1.21降为1.05。     

改善2Cr13马氏体不锈钢150mm×150mm连铸坯表面质量的工艺实践

2Cr13不锈钢(/%:0.16~0.25C,≤1.0Si,≤1.0Mn,≤0.035P,≤0.030S,12.0~14.0Cr)150 mm×150 mm铸坯生产流程为铁水预处理-50 t AOD-LF-CCM,缓冷,退火,修磨。工业性试生产结果表明,通过采用粘度(0.58±0.1)Pa·s,碱度0.95±0.01,熔点波动范围5℃的结晶器保护渣,拉速从1.3 m/min降至1.1 m/min,振幅从3 mm提高到5 mm,振动频率从139次/min减到137次/min,钢水过热度从35℃降至20~30℃,铸坯收得率达94.07%,消除了铸坯纵向凹陷和裂纹,铸坯缓冷后可直接轧制,可省去铸坯退火、修磨两道工序,降低了生产成本。     

130t BOF-LF-150mm×150mm CC流程控制高碳钢SWRH82B氮含量的工艺实践

0.79%~0.86%C SWRH82B高碳钢的生产流程为130 t顶底复吹转炉-LF-8流150 mm×150 mm坯连铸工艺。通过转炉吹炼时采用较高泡沫渣高度,终点枪位较其他钢种高100~150mm,转炉全程底吹氩0.02~0.05 m~3/(t·min),圆流出钢,LJ精炼时快速成渣,合适的吹氩量20~30 m~3/h,连铸全程保护等工艺措施,有效控制钢中氮含量,205炉氮含量分析表明,钢中氮含量为13.7×10~(-6)~37.4×10~(-6),平均氮含量为23.3×10~(-6)。     

单辊轻压下对高碳钢SWRH72B 180mm×180mm铸坯内部质量的影响

试验研究了单辊轻压下量(6~20 mm)和压下位置(1~#~6~#辊)对高碳钢SWRH72B(/%:0.71C,0.22Si,0.64Mn,0.010P,0.006S)180 mm×180 mm铸坯中心碳偏析和低倍组织的影响。结果表明,在固相率fs为0.45~0.63时,施加单辊轻压下有利于降低连铸坯的中心碳偏析,当固相率fs大于0.82时,无法消除缩孔和降低中心碳偏析;在压下量6~20mm,随着压下量的增加中心碳偏析度从1.15降低至1.04,在压下量大于15mm后铸坏容易出现裂纹;超弱冷(比水量0.40L/kg)较弱冷(比水量0.65L/kg)更有利于控制中心碳偏析;综合分析得出,SWRH72B钢180mm×180mm铸坯在拉速1.3m/min,结晶器搅拌300 A、5Hz,比水量0.40 L/kg时,5~#辊单辊轻压下的压下量15mm铸坯中心碳偏析和低倍组织最佳。     

SWRH82B盘条拉拔断裂原因分析

SWRH82B盘条试样在拉拔过程中发生断裂,通过对SWRH 82B盘条试样的分析,发现试样中心碳含量高、存在脆性相—网状渗碳体是造成82B断裂的主要原因,而试样中心碳含量高的根本原因是连铸坯存在严重的中心偏析。     

130 t BOF-LF-150 mm x 150 mm CC 流程控制高碳钢SWRH82B氮含量的工艺实践

0.79%~0.86% C  SWRH82B高碳钢的生产流程为130 t顶底复吹转炉-LF-8流150 mm×150 mm坯连铸工艺。通过转炉吹炼时采用较高泡沫渣高度,终点枪位较其他钢种高100~150 mm,转炉全程底吹氩0.02~0.05 m³/（t·min）,圆流出钢,LF精炼时快速成渣,合适的吹氩量20~30 m³/h,连铸全程保护等工艺措施,有效控制钢中氮含量,205炉氮含量分析表明,钢中氮含量为13.7×10^-6~37.4×10^-6,平均氮含量为23.3×10^-6     

天钢SWRH82B高碳钢盘条的技术质量进步

分析了天钢原150mm小方坯连铸工艺生产出的盘条性能不稳定的问题，对SWRH82B高碳钢盘条的生产技术进行了研究与创新。采用复吹转炉冶炼、LF、VD炉外精炼、Ф150mm小圆坯连铸生产高速线材的短流程工艺，并对钢水洁净度、铸坯中心偏析、盘条的组织改善等方面进行有效控制。经生产实践验证，该工艺生产出的SWRH82B盘条性能稳定，盘条整体水平提高，达到钢绞线用盘条的质量要求。     

堆垛缓冷过程模拟及对钢板性能的影响

应用analysis软件对船板钢连铸坯堆垛缓冷温度场进行数值模拟计算,并对不同堆垛缓冷制度下的轧制钢板取样进行金相组织、Z向拉伸断口形貌、拉伸性能等分析,研究了不同堆垛缓冷工艺对钢板性能的影响。结果表明:堆垛铸坯冷却速率最快的是顶部铸坯,而中间区域和底部区域的冷却速率较慢,断面为300 mm×2 400 mm的船板钢连铸坯堆冷铸坯的平均冷却速率为8.1~14.2 K·h-1。随着堆垛缓冷时间的延长,钢板的拉伸断口分层、带状组织、中心偏析等缺陷得到有效控制,断面为300 mm×2 400 mm的船板钢连铸坯堆垛缓冷36 h可以有效避免拉伸断口分层等缺陷的发生。     

安钢钢丝绳用SWRH82A热轧盘条研制与开发

介绍了安钢钢丝绳用SWRH82A热轧盘条的生产试验情况。通过转炉高拉碳技术,确保终点[C]≥0.50%,以减少增碳剂用量,降低生产成本,减少钢中夹杂物含量;通过连铸低拉速、弱冷工艺控制,保证铸坯内部质量;通过控轧控冷工艺,使盘条性能满足了标准和用户要求。     

SWRH82B钢盘条笔尖状断口的分析和工艺改进

通过光学显微镜、扫描电镜-能谱仪等分析了Φ12.5 mm SWRH82B钢(/%:0.80C、0.74Mn、0.22Si、0.013P、0.008S)盘条笔尖状断口形成的原因和断裂机理,得出中心碳偏析和网状渗碳体是产生笔尖状断口的主要原因。通过控制120 t转炉终点[C]≥0.20%,LF精炼过程控制[C]0.79%～0.81%,150 mm×150 mm方坯连铸时控制钢水过热度≤25℃,拉坯速度1.5m/min,弱二冷比水量0.30～0.45 L/kg,结晶器末端电磁搅拌3.5 Hz,300 A,控制终轧温度900～930℃,吐丝温度～750℃,冷却速度～5℃/min,使铸坯平均碳偏析指数由原来1.15降至1.08,等轴晶由20%提高至35%,索氏体率由85%提高至90%,网状降到2级以下,笔尖状断口率由原来的20%降至3%。     

高碳钢盘条SWRH82BCr试制

为了满足出口用户的要求,进行了高碳钢盘条SWRH82BCr的生产试制。介绍了该盘条的试制过程,对采用200mm×200mm连铸坯直接轧制的盘条实物质量进行了检验,给出了试制结果。针对首次试制的盘条中心网状碳化物级别、中心马氏体级别偏高的问题,进行了斯太尔摩风机风量的调整,稳定了盘条的出厂性能。试制结果表明:该钢种试制工艺路线合理,优化后的高线斯太尔摩控冷工艺得到固化,盘条的中心网状碳化物、中心马氏体级别均不大于0.77级,索氏体体积分数不小于90%,断面收缩率不小于42.5%。     

55钢150mm×150mm连铸坯皮下裂纹分析与工艺改进

55钢(/%:0.52～0.60C,0.17～0.37Si,0.50～0.80Mn,≤0.035P,≤0.035S)的150 mm×150 mm连铸坯轧钢加热炉加热后存在表面纵向裂纹缺陷。采用金相显微镜对铸坯皮下裂纹缺陷进行分析,结果得出:由于二次冷却不均匀和有害元素Pb在晶界富集导致铸坯皮下产生细小裂纹并扩展长大。通过对二次冷却喷淋系统优化及降低钢水有害元素Pb含量,改善二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,提高铸坯晶界强度,结果表明:铸坯缺陷明显改善,轧材一次探伤合格率从45%提高到93%。     

55钢150 mm x 150 mm连铸坯皮下裂纹分析与工艺改进

55钢(/%:0.52～0.60C,0.17～0.37Si,0.50～0.80Mn,≤0.035P,≤0.035S)的150 mm×150 mm连铸坯轧钢加热炉加热后存在表面纵向裂纹缺陷。采用金相显微镜对铸坯皮下裂纹缺陷进行分析,结果得出:由于二次冷却不均匀和有害元素Pb在晶界富集导致铸坯皮下产生细小裂纹并扩展长大。通过对二次冷却喷淋系统优化及降低钢水有害元素Pb含量,改善二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,提高铸坯晶界强度,结果表明:铸坯缺陷明显改善,轧材一次探伤合格率从45%提高到93%。     

钢绞线YL82B钢Φ12.5mm盘条的开发与生产实践

邯钢一炼钢厂通过铁水脱硫-转炉初炼-LF精炼-连铸机-铸坯检验-控冷控轧等工艺,开发生产YL82B钢Φ12.5 mm盘条。生产结果表明,YL82B钢中平均氧含量为20×10-6,氮含量为40×10-6,该钢断面收缩率为34%~42%,延伸率为10%~16%,均达到标准要求。     

水口倾角对150 mm x380 mm矩形坯结晶器流场的影响

为减少矩形坯角裂、漏钢等缺陷,提高铸坯质量,进行改变浸入式水口出口倾角角度以优化结晶器流场的研究。通过Fluent软件,对150 mm×380 mm矩形坯结晶器钢液流动和凝固耦合过程进行数值模拟,得出水口倾角（15°~30°）对表面流速、表面湍动能和冲击深度的影响。结果表明,随水口倾角增加,平均表面流速下降,冲击深度增加,有利于稳定液面;但随倾角增加,液面波动小,不利于钢液搅拌和夹杂物去除,下部回旋区过低,坯壳变薄,容易产生漏钢;综合得出,150 mm×380 mm铸坯的水口倾角宜为25°。应用结果得出使用优化水口后,铸坯中夹杂物总数减少36%。