IF钢连铸开浇工艺对头坯洁净度影响的研究

IF钢连铸开浇过程头坯洁净度水平较低，目前各企业一般将开浇坯作判废或降级处理，这导致了产品质量不稳定，成材率低等问题。为研究IF钢非稳态开浇阶段连铸坯的洁净度水平及优化措施，采用现场取样、检测分析及数值模拟计算相结合的方法，分析了IF钢开浇阶段不同拉速变化曲线条件下连铸坯沿拉坯方向的洁净度变化规律。通过实验检测发现沿拉坯方向头坯T[O]、[N]及显微夹杂物含量呈现明显下降趋势，距离头坯头部6 m处 T[O]含量为13×10?6，接近正常坯水平，距离头坯头部7 m处 [N]含量约为19×10?6，接近正常坯水平，开浇工艺对于连铸坯T[O]、[N]及显微夹杂物含量影响不大。匀速、前快后慢和前慢后快三种拉速工艺条件下，大型夹杂物在距离头坯头部2 m处的质量分数约为0.2 mg?kg?1，但之后均存在不同程度的大型夹杂物数量波动现象，而前快后慢工艺影响范围最小，在5.5 m后均达到正常水平。通过数值计算同样发现，前快后慢的提拉速工艺条件下产生的头坯洁净度更快地接近正常坯洁净度水平（约开浇430 s后，对应拉坯5 m）。基于本文研究，提出了一种优化的IF钢连铸开浇过程提拉速的工艺方法。      

济钢中薄板连铸机铸坯洁净度分析

结合济钢中薄板连铸机的生产实践,采用图像分析仪、金相显微镜和扫描电镜能谱仪等检测分析方法,对铸坯的洁净度进行了分析。结果表明,全过程氧含量呈下降趋势,氮含量呈上升趋势,夹杂物沿铸坯厚度方向在中心和内外弧表面分布稍多,宽度方向上分布较均匀,大型夹杂物较少,以〈10μm为主,球形夹杂物约占60%以上。提出了强化冶炼操作、铁水预处理、实现钢包下渣自动检测等工艺改进措施。     

IF钢非稳态连铸坯洁净度定量分析

通过氧氮分析、定量金相分析及大型夹杂物分析等试验方法,对某钢厂IF钢生产稳态及非稳态浇注的连铸坯进行了对比研究。结果表明,稳态坯w(T[O])和w(N)的平均含量分别为11×10-6和18×10-6,显微夹杂物含量平均为4.0个/mm2,大型夹杂物含量为2.10 mg/kg,洁净度较高。非稳态浇注对连铸坯洁净度有较大程度的危害。中间包开浇头坯受到较为严重的空气二次氧化,洁净度最差;钢包交换和更换浸入式水口时受到的空气二次氧化较小,但是钢渣反应和卷渣行为较为严重;尾坯洁净度受到空气二次氧化和卷渣的共同影响。连铸坯显微夹杂物含量分布,沿铸坯宽度方向一般1/4处最多,1/2处最少;沿铸坯厚度方向内外弧附近明显高于连铸坯中心部位。     

IF钢非稳态浇注铸坯洁净度分析

为系统分析某钢厂IF钢在非稳态浇注时铸坯洁净度的变化情况,采用气体分析、成分分析、大型夹杂物分析等方法对在非稳态条件下生产的IF钢的头坯、尾坯、换水口坯进行分析。结果表明:头坯内N、T.O、大型夹杂物含量沿拉坯方向逐渐降低,Als含量逐渐升高,头坯前8.5 m不适宜IF钢生产,尾坯距尾部2.5 m内N、T.O、Als含量波动较大,距尾部4.5 m内大型夹杂物数量较高,均在1.41倍以上,尾部4.5 m必须切除;换水口坯在换水口位置的前后1.5 m内T.O、N、大型夹杂物含量明显升高,在IF钢生产中应进行切除。     

IF钢头坯夹杂物研究及切割优化

连铸首炉开浇过程受覆盖剂加入等因素影响,IF钢头坯不同部位大颗粒夹杂物含量高于正常铸坯,轧制后容易在冷轧板表面产生夹杂缺陷,影响产品质量。通过采用氮氧成分分析、大样电解分析、扫描电镜分析等手段,研究了IF钢头坯沿拉坯方向夹杂物分布规律,其中头坯T[O]含量随拉坯长度逐渐降低,距坯头4 m之后T[O]达到30×10~(-6)以下,接近正常铸坯水平。基于研究结果,提出了IF钢头坯科学合理的切割尺寸,降低头坯冷轧后的夹杂缺陷风险。     

IF钢开浇阶段铸坯洁净度分析

由于IF钢生产过程中对开浇阶段铸坯质量判定不明确,因此在利用时容易导致产品质量问题而增加生产成本。通过对头坯不同位置进行取样,研究IF钢开浇阶段铸坯沿拉坯方向的洁净度变化。实验结果表明,IF钢开浇阶段铸坯中大型夹杂物主要来源于结晶器卷渣和中间包中来不及上浮的脱氧或二次氧化产物;从距离头坯头部2.5m位置开始,由结晶器卷渣所引入的大型夹杂物含量接近正常坯水平;距离头坯头部7.5m位置处开始N含量与正常坯含量基本持平,簇状Al_2O_3夹杂物数量及尺寸接近正常坯水平;距离头坯头部8.5m位置处开始全氧质量分数保持在20×10~(-6)左右。     

超低碳钢连铸头坯夹杂物研究

对某厂BOF-RH-CC生产的超低碳钢头坯夹杂物变化规律进行研究,结果表明:头坯中T[O]和氮含量均随着浇铸长度的增加呈明显的下降趋势;头坯中显微夹杂物数量和大型夹杂物数量随着浇铸长度的增加大体都呈减少趋势;头坯中显微夹杂物主要为:Al2O3、TiN和A12O3-TiN复合夹杂物;大型夹杂物的来源主要为:TiN、SiO2、Al2O3、含K的铝硅酸盐和Na的钙铝硅酸盐复合夹杂物;与正常坯相比较,头坯夹杂物数量在浇铸长度为3.5m以后与正常坯水平相一致.     

超低碳钢连铸头坯夹杂物研究

对某厂BOF-RH-CC生产的超低碳钢头坯夹杂物变化规律进行研究,结果表明:头坯中T[O]和氮含量均随着浇铸长度的增加呈明显的下降趋势;头坯中显微夹杂物数量和大型夹杂物数量随着浇铸长度的增加大体都呈减少趋势;头坯中显微夹杂物主要为:Al2O3、TiN和Al2O3-TiN复合夹杂物;大型夹杂物的来源主要为:TiN、SiO2、Al2O3、含K的铝硅酸盐和Na的钙铝硅酸盐复合夹杂物;与正常坯相比较,头坯夹杂物数量在浇铸长度为3.5 m以后与正常坯水平相一致。     

IF钢头尾坯洁净度研究

本文分析IF钢头、尾坯离端部不同距离氧、氮含量、夹杂物评价,为头、尾坯合适的切头、切尾、如何修磨提供依据。钢水从RH出站至凝固过程中大颗粒复合夹杂物不断去除,热轧材夹杂物主要是氧化铝、氮化钛。头坯离头端2.5 m以后,尾坯离尾端1 m后,D类夹杂减少,头坯D类夹杂评级比尾坯波动大;头坯w_(T[O])、w_([N])高于中间坯18×10~(-6)、8×10~(-6)、尾坯wT[O]高于中间坯1 ppm。头坯离头端1m后,夹杂物少于15个/mm~2,粒径4.4μm,尾坯上离尾端1 m后,夹杂物少于10个/mm~2,粒径5.1μm,尾坯洁净度好于头坯。     

IF钢冷轧板起皮缺陷原因分析与控制

针对酒钢CSP生产的IF钢冷轧板沿轧制方向出现的起皮缺陷开展了工业试验研究。研究结果发现,缺陷处存在含有K、Na元素的大型夹杂物;大样电解试验所得300μm的大型夹杂物在铸坯内弧表面、距离内弧侧1/4处和铸坯中心位置的平均含量分别1.57 mg·10 kg~(-1)、0.5 mg·10 kg~(-1)和0.06 mg·10 kg~(-1);对电解后的大型夹杂物进行成分分析后,发现铸坯中300μm的夹杂物绝大部分含有K和Na元素,其主要成分为Al_2O_3和CaO,进一步验证了结晶器卷渣是引起IF钢冷轧板表面起皮的重要原因。通过降低结晶器液面波动和提高结晶器保护渣粘度,有效降低了起皮缺陷的发生率。     

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。     

IF钢试生产实践

为提高鞍钢三炼钢生产的IF钢质量,对三炼钢转炉-RH精炼-连铸生产IF钢的工艺过程开展了较为系统的分析研究。研究发现试生产中RH真空精炼过程[C]含量过高,浇铸过程中增碳、二次氧化比较严重,经改进调整之后,铸坯中w(C)在30×10-6左右,w(N)在25×10-6以下,w(T.O)在20×10-6左右,达到了较高的洁净度水平。     

抗氢致开裂管线钢尾坯洁净度分析

为了研究抗酸管线钢尾坯洁净度影响因素，试验分析结果发现，中间包留钢量在5和18 t时，尾坯TO质量分数分别为0.004 5%和0.002 0%，拉速在0.8～1.5 m/min时，拉速变化对尾坯平均TO质量分数影响不大；而拉速在1.5～1.8 m/min时，随拉速变大，尾坯平均TO质量分数明显变大。通过制定可行措施取得一定效果，先停浇尾坯和后停浇尾坯前10.7 m的TO质量分数为0.001 2%～0.002 2%，平均氮质量分数为0.002 6%，两块尾坯的碳、硫质量分数波动很小，完全满足抗氢致开裂(HIC)管线钢要求。ASPEX夹杂物分析结果表明，先停浇尾坯边部、中心每平方毫米上直径不小于0.64 μm的夹杂物个数波动范围分别为8～16和7～13，后停浇尾坯边部、中心分别为8～15和8～17。     

低碳铝镇静钢头坯洁净度研究

 低碳铝镇静钢（LCAK）常用于生产冷轧板,要求铸坯有高的洁净度。但连铸开浇阶段由于浇铸状态的不稳定,会严重恶化头坯洁净度。从铸坯成分和非金属夹杂物等方面系统研究了一定浇铸条件下低碳铝镇静钢头坯洁净度的变化,并讨论了头坯洁净度的影响因素。结果表明,头坯洁净度在开浇准数达到0.17后趋于稳定,这可为实际生产中铸坯质量评级提供帮助。研究发现恶化头坯洁净度的主要因素是中间包二次氧化,并且除了由空气造成的中间包二次氧化外,更大程度上的二次氧化是由中间包耐火材料及覆盖渣等因素造成的。还提出了几点改善头坯洁净度的措施,为生产实践提供一定的参考。     

开浇第一炉连铸坯夹杂物形成原因与控制措施

应用氮成分分析、Al烧损分析、硫印分析等分析方法,研究了转炉—LF—RH—连铸机生产宽厚板连铸坯开浇第一炉夹杂物形成原因及控制措施。结果表明,通过优化软吹工艺、增设中间包吹氩、减少开浇出苗时间、提高开浇操作水平、快速提拉速与减少浸入式水口插入深度,开浇第一炉连铸坯夹杂物含量比原来明显减少;同时,第一炉表面夹杂缺陷率大大降低,由优化前的42.1%降低为10.5%;铸坯中夹杂物在厚度方向上分布不均匀,铸坯厚度1/4处夹杂物较多,铸坯厚度中心有夹杂物聚集现象;在铸坯宽度方向的边部,钢中所含夹杂物较少;在铸坯宽度方向1/4处,钢中夹杂物显著增多;在铸坯中部,夹杂物明显增加。     

Process Analysis and Practice of Clean IF Steel Production

Based on the current process and equipment conditions of No.3 steelmaking and continuous rolling plant, which consists of desulphurization and slag skimming of hot metal, 260t combined blown BOF, rimmed steel tapping with slag stopping process, RH-TB vacuum treatment process and medium thin slab continuous casting, the methods for improving cleanliness of IF steel in BOF smelting, RH vacuum treatment and continuous casting were investigated. According to results of theoretical analysis and experiments, a series of quality controlling schemes were proposed for improving cleanliness of IF steel via controlling chemical composition, T[O] content, tapping temperature, shrouded casting and controlling stability of continuous casting.     

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。     

IF钢非稳态浇铸铸坯洁净度分析

 为研究非稳态浇铸对IF钢铸坯洁净的的影响,用钢中气体分析、成分分析、大型夹杂物分析方法对转炉—RH—连铸工艺生产的非稳态浇铸条件下的IF钢铸坯进行取样分析,主要分析头坯、尾坯和换水口坯。结果表明：头坯TO、N、C含量沿拉坯方向呈现上升趋势,Al、Ti正好相反;头坯TO质量分数平均比其他铸坯高0.0015%以上,氮质量分数高达0.0005%以上,碳含量超过判定标准;尾坯、换水口坯TO水平最高分别为正常坯水平的1.6倍和2.2倍,氮含量波动范围分别是正常坯水平的1.0~1.3倍和1.5~1.7倍,碳含量波动范围分别从正常坯水平的1.2~2.4倍和1.2~2.1倍,其他成分波动不大;大型夹杂物含量最高的是头坯34.37mg/(10kg),其次是尾坯2967mg/(10kg),然后是换水口坯、大包停浇坯,而正常坯的大型夹杂物含量基本都在1.24mg/(10kg)以下。