倒角结晶器技术在南钢的应用

为解决铸坯角部缺陷,提高铸坯的角部质量,避免进行线下修磨和后续轧制工序出现边部缺陷问题。通过对角部裂纹成因的分析,引进倒角结晶器工艺,并对其设备和工艺参数进行调整,大大改善了铸坯在铸机内凝固过程的温度场和应力场作用,降低了铸坯的角部裂纹缺陷,提高了铸坯的整体质量。在易产生角部裂纹的含硼或铌微合金钢、包晶钢等钢种的铸坯的角部裂纹修磨率由52.9%降至9.43%。     

S355NL钢矩形铸坯角部横裂纹的分析与控制

针对S355NL钢连铸过程中铸坯角部产生的严重横裂纹缺陷,通过光学显微镜、扫描电镜等对铸坯角部横裂纹形貌特征、微观组织及析出进行分析,结果表明:微合金元素的碳氮化物、夹杂物在低温下沿奥氏体晶界析出,脆化了晶界,降低了强度,在受到应力作用时,造成应力集中,是角部横裂纹产生的主要原因。采取提高铸坯表面温度及其均匀性、降低钢中氮含量、减少夹杂物含量等措施,解决了铸坯角部横裂纹缺陷问题。     

中碳钢铸坯角部裂纹缺陷研究与控制

对涟钢生产的Q235B等中碳钢板坯在热轧过程中出现板卷表面结疤缺陷进行了研究。采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析对铸坯角部裂纹进行检测分析,结果表明扇形段矫直区间铸坯温度控制不合理是铸坯产生角部裂纹的主要原因。     

热轧板边裂缺陷成因分析及对策

对碳钢热轧卷边部裂纹缺陷进行取样检验,认为铸坯角横裂纹是导致热轧卷边部裂纹缺陷产生的根本原因。通过对铸坯角裂产生原因的分析,从解决铸坯角裂入手,采取有效措施,消除热轧卷边裂缺陷。     

板材边裂成因分析及控制

分析了板材边裂的形貌及其金相组织,认为连铸坯角部横裂纹是形成板材边裂缺陷的主要原因。在此基础上,提出了改进铸坯角部横裂纹的有效措施,即控制钢中N、S和P等有害元素含量,优化二冷配水,有效控制了铸坯角部横裂纹缺陷,板材边裂比例由2010年的1.25%降至2011年的0.80%。     

高强度微合金钢连铸板坯表面缺陷的优化研究

在微合金钢连铸过程中,铸坯表面缺陷,尤其是边部裂纹、角部横裂纹和纵裂纹的发生率明显高于普通钢铸坯。针对高强度微合金钢铸坯表面缺陷产生的原因进行分析,研究各种缺陷形成的内因和外因,探索边部裂纹、角部横裂纹和纵裂纹的控制技术,形成卓有成效的解决方案,同时对高强度微合金钢连铸生产工艺加以优化。对设备进行检测和调整,形成高强度微合金钢表面缺陷的综合控制技术,使铸坯表面边角部裂纹缺陷得到有效控制。     

含硼S355JR热轧卷板边部裂纹研究

本钢生产含硼S355JR热轧板卷时,距钢卷边部10~20mm处有裂纹存在,通过检验边部裂纹周边的金相组织,研究原料铸坯角横裂缺陷,发现钢板边部裂纹主要由铸坯角横裂引起,加热过程中裂纹周边氧化,轧制时由于较厚的氧化层存在,无法焊合,最终在钢板边部形成裂纹。连铸工序采取措施,可减少边部裂纹;清理铸坯角部可作为铸坯出现角横裂缺陷的补救措施。     

铸坯角部纵裂纹产生的原因及改进

分析了河北前进钢铁集团炼钢厂150 mm×620 mm铸坯表面角部纵裂纹的形成机理,认为铸坯的角部纵裂纹缺陷形成于结晶器,与结晶器的工艺参数、水量及保护渣的状况有密切关系。通过对铸坯角部纵裂纹的实物形貌特征进行分析,调整了主要工艺、设备参数、配水参数,使铸坯角部纵裂纹缺陷得到有效控制。     

宽厚板连铸坯角部表面横裂纹成因及改进措施

铸坯边角部表面横裂纹是比较常见的表面缺陷之一,对铸坯的生产和质量影响很大。结合南钢公司一炼钢厂3#板坯连铸机铸坯实际生产和实物质量,分析了铸坯在连铸机内的应力状态,筛选了影响板坯角部横裂纹的设备因素与工艺因素。通过改进设备和优化工艺,有效地控制了连铸坯边角部表面横裂纹的产生,轧制宽厚板边部裂纹缺陷改判率由3.39%逐步稳定至0.50%以下,效果明显。     

亚包晶微合金钢连铸板坯角部横裂纹研究进展

亚包晶微合金钢由于具有较强的裂纹敏感性,在生产中角部横裂纹缺陷频发,为了揭示亚包晶微合金钢角部横裂纹形成原因,从产生机理及生产条件出发,综述了亚包晶微合金钢连铸坯角部横裂纹的影响因素及相应的控制措施,得出铸坯角部横裂纹的内因在于钢中化学成分及凝固组织演变特点,外因是实际生产过程中的结晶器参数、二冷参数及设备条件等。未来控制角部横裂纹技术的发展方向主要在倒角结晶器的优化以及铸坯角部控冷双相变技术的精确控制及理论完善上。     

包晶镀锡基板用连铸坯角部裂纹的控制研究

LT-5CS高强度镀锡基板的边部线状缺陷发生率较高,通过扫描电镜和金相组织分析发现,铸坯角部裂纹是导致该类缺陷产生的主要源头.研究发现,ω(Mn)/ω(S)和铝氮积与缺陷发生率息息相关,采取了降低硫、铝、氮含量等措施.同时,提高了保护渣的转折温度和黏度,优化了结晶器振动参数.另外,改善了二冷水量在铸坯宽度方向上的分布,降低铸坯角部冷却强度.通过上述措施,铸坯角部裂纹得到了有效抑制,热轧板卷边部翘皮发生率由8.85％降低至0.53％以下.     

连铸坯内裂成因浅析

前言 连铸坯生产,由于各种原因,铸坯质量还存在一些缺陷。其中内裂较常见。连铸坯产生内裂主要有以下几种类型:(1)角部裂纹—在坯的四角附近距表面有一定深度并与表面垂直,严重时裂纹内延转向坯对角线方向向内扩展,铸坯角部的侧面有明显凹陷,见图1。(2)坯中心等轴晶区呈放射线状开裂。裂纹较短粗,见图2。(3)中心裂纹 在柱状晶与中心等轴晶交接部位形成单方向裂纹,垂直于铸坯的弧面。见图3。     

60Si2Mn弹簧钢150 mm x 150 mm铸坯缺陷分析与工艺优化

针对60Si2Mn弹簧钢(/%:0.56～0.64C,1.50～2.00Si, 0.70～1.00Mn,≤0.025P,≤0.020S)的150 mm×150 mm连铸坯角部存在横向表面裂纹缺陷问题,通过采用金相显微镜和扫描电镜对铸坯角部横向表面裂纹缺陷进行分析及试验比对。结果表明：结晶器铜管锥度过大、拉坯阻力大、保护渣润滑效果差以及二次冷却不均匀导致角部产生横向表面裂纹。通过将结晶器铜管锥度从2.2 mm降到1.6 mm、保护渣熔化温度从1182℃降到1072℃、粘度从0.76 Pa·s降到0.52 Pa·s以及二次冷却比水量从0.45L/kg降到0.32L/kg等措施,降低铸坯在铜管内拉坯阻力,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷得到有效控制,铸坯表面探伤合格率从35%提高到92%。     

不同角部形状特厚矩形坯凝固传热及应变数值模拟

 为了更加有效控制和减少连铸坯的角部横裂纹质量缺陷,根据其形成的机制,针对两种新型铸坯模型,即圆角和倒角模型进行研究。通过建立特厚连铸矩形坯在凝固过程的传热模型并进行数值模拟,得到铸坯在凝固过程沿拉速方向上温度场和坯壳厚度的分布规律,并在此基础上建立热力耦合模型,分析铸坯的应力变化,讨论了产生裂纹的可能性。研究结果表明,通过对比传统直角模型,得出圆角和倒角模型对铸坯角部温度场和应力场两个方面的分布状况都有改善,即新铸坯模型角部温度在连铸矫直段有效避开了钢的高温脆性区,同时降低了铸坯角部的应力值,减小了角部裂纹产生的可能性。     

45#板边部裂纹的分析与控制

边部裂纹是中厚板常见的表面缺陷之一.通过铸坯钻孔、倒角、翻面轧制及金相分析,确定了连铸坯边角部表面微裂纹是边裂产生的主要原因.通过减弱结晶器冷却,控制结晶器锥度,避免高温浇注,优化二次冷却,保持铸机状况良好,改善铸坯角部的表面质量,45#板边部裂纹得到有效控制.     

微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术研发及应用

微合金钢连铸过程频发铸坯角部裂纹缺陷是钢铁行业的共性技术难题。基于微合金钢铸坯角部裂纹组织结构与析出特征检测,以及铸坯在结晶器与二冷铸流内的凝固热/力学行为演变规律定量化模拟,开发形成了基于新型角部高效传热曲面结晶器和铸坯二冷高温区角部晶粒超细化控冷工艺与装备的微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术。研究结果表明,传统板坯连铸工艺下,窄面直线型结晶器无法充分补偿坯壳收缩,致使厚保护渣膜与气隙在坯壳角部集中生成,大幅降低了结晶器中下部坯壳角部传热,引发微合金碳氮化物沿奥氏体晶界析出。传统二冷配水条件下,奥氏体晶界不可避免生成先共析铁素体膜低塑性组织。两者共同作用致使铸坯角部高温塑性不足而引发裂纹。通过开发新型曲面结晶器,坯壳角部于其内高效传热,凝固全程冷却速度大于5℃/s,弥散化了微合金碳氮化物高温析出。同时,基于窄面足辊超强冷新控冷结构,对铸坯角部实施γ→α→γ循环相变,铸坯角部晶粒显著超细化,高塑化控制了铸坯角部裂纹产生。     

舞钢生产连铸坯表面角部横裂纹的成因分析

针对舞钢1 900 mm板坯连铸机生产连铸坯角部经常出现的横裂纹,从连铸坯裂纹产生机理和影响因素角度进行分析,最终确定铸坯角部矫直温度过低以及边部存在凹陷是角部横裂纹产生的主要原因,对此提出了预防措施。通过结晶器锥度、一冷水、二冷水等工艺参数优化及设备改造,有效地控制了连铸坯角部横裂纹的产生。     

板坯角横裂成因及控制措施

针对微合金化钢角部横裂纹缺陷,从连铸工艺角度分析了板坯角横裂的形成原因,提出了微合金化钢角部横裂纹缺陷的控制措施。通过优化二次冷却强度、稳定结晶器液面、提高铸机精度、调整二冷喷嘴宽度、采用倒角结晶器及控制钢液增氮等措施,提高了铸坯表面质量,板坯角部横裂纹得到了有效改善,缺陷发生率由24%降低至2%。     

气隙对连铸坯凝固影响的有限元数值模拟

以连铸坯凝固传热有限元数学模型研究了铸坯角部形状和气隙对坯壳凝固行为的影响研究结果表明：采用有限元法离散铸坯圆角能更合理地反映铸坯角部的几何和换热条件，从而可以更准确地研究角部换热条件对铸坯凝固行为的影响。角部气隙显著地降低了坯壳表面的换热，使铸坯偏角区成为热节区。此热节区是铸坯凹陷、皮下裂纹等缺陷和漏钢事故发生的诱因。     

微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术研发及应用

微合金钢连铸过程频发铸坯角部裂纹缺陷是钢铁行业的共性技术难题。基于微合金钢铸坯角部裂纹组织结构与析出特征检测，以及铸坯在结晶器与二冷铸流内的凝固热/力学行为演变规律定量化模拟，开发形成了基于新型角部高效传热曲面结晶器和铸坯二冷高温区角部晶粒超细化控冷工艺与装备的微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术。研究结果表明，传统板坯连铸工艺下，窄面直线型结晶器无法充分补偿坯壳收缩，致使厚保护渣膜与气隙在坯壳角部集中生成，大幅降低了结晶器中下部坯壳角部传热，引发微合金碳氮化物沿奥氏体晶界析出。传统二冷配水条件下，奥氏体晶界不可避免生成先共析铁素体膜低塑性组织。两者共同作用致使铸坯角部高温塑性不足而引发裂纹。通过开发新型曲面结晶器，坯壳角部于其内高效传热，凝固全程冷却速度大于5℃/s，弥散化了微合金碳氮化物高温析出。同时，基于窄面足辊超强冷新控冷结构，对铸坯角部实施γ→α→γ循环相变，铸坯角部晶粒显著超细化，高塑化控制了铸坯角部裂纹产生。