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%。     

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%。     

钢球用钢Φ380mm连铸圆坯表面裂纹原因分析及工艺改进

对Φ380mm高碳钢球钢连铸圆坯轧成钢材出现的表面裂纹进行了统计分析结果表明:抛丸检查后的连铸圆坯表面存在纵向裂纹,主要原因是钢液在结晶器中凝固时冷却不均产生的。通过将结晶器铜管锥度由0.45%/m调整为0.63%/m,1300℃保护渣粘度由0.60 Pa·s降到0.50 Pa·s,1300℃保护渣熔速由36s调整到49s,二冷比水量由0.30L/kg降到0.25L/kg,二冷段四面冷却改为八面冷却等措施,有效降低了大规格钢球钢铸坯及轧材的表面纵裂纹,轧材表面探伤合格率提高到95%以上。     

唐钢中厚板厂连铸保护渣结晶器渣膜矿相分析

为改善唐钢中厚板厂船板钢的浇铸条件以及铸坯质量,将现场所用保护渣A进行调整形成保护渣B。基于相图平衡计算,采用光学显微镜对保护渣A和B在结晶器内的渣膜进行观察,研究渣膜结构对保护渣润滑和传热的影响机制。结果表明,保护渣A析晶温度和析晶率较高,析晶矿相主要为导热系数大的黄长石,渣膜中存在不均匀分布的气孔,使得铸坯向结晶器传热较快且不均匀,并恶化铸坯润滑,导致发生黏结漏钢,且铸坯出现裂纹,轧材合格率为98.73%。而保护渣B析晶温度和析晶率相应有所降低,渣膜结构分层明显,存在玻璃层,析晶矿相有适量导热系数小的枪晶石,有少量气孔,能有效控制铸坯向结晶器壁的均匀传热,并保证润滑铸坯,避免了黏结漏钢,且显著减少了铸坯裂纹率,轧材合格率为99.65%。     

小方坯连铸中碳钢铸坯表面缺陷与保护渣性能选择

首钢二炼钢160 mm×160 mm小方坯连铸使用高碳钢类型FRK-45型保护渣生产碳质量分数为0.35%~0.50%钢时,连铸坯表面出现大量的纵向裂纹和横向凹坑缺陷。通过降低连铸机拉速,提高保护渣的碱度,延缓保护渣熔化速度,改善铸坯坯壳与结晶器壁之间渣膜的传热等技术措施,使铸坯的表面缺陷得到了有效的控制。     

含铌钢HRB400Nb 180mm×180mm铸坯角部裂纹分析及改进工艺

通过对含铌钢HRB400Nb 180 mm×180 mm连铸坯产生的角部裂纹进行研究分析,结果表明,由于连铸冷却工艺、钢水氮含量和结晶器保护渣工艺控制不当易导致含铌钢铸坯角部沿晶开裂。通过工艺改进钢液氮含量由原(67～98)×10~(-6)降至(40～55)×10~(-6),结晶器角部圆弧半径由8 mm调整为12 mm,结晶器冷却水量由150m~3/h降至120m~3/h,二冷比水量由1.35 L/kg降至1.1L/kg,二冷分配比由26:48:17:9调整为36:34:19:11,保护渣碱度由0.65调整为0.82、粘度由1.3 pa·s调整为0.69 pa·s、熔点由1 260℃调整为1 150℃等,有效解决了铸坯表面角部裂纹缺陷,保证了轧材的产品质量。     

天津钢管公司连铸圆坯表面裂纹特征和预防措施

总结了检查天津钢管公司生产的Ф210～310mm连铸圆管坯表面裂纹的经验。叙述了浇铸温度高，保护渣润滑膜不均匀，铸坯拉速不稳定，二冷水不均匀，中间包水口不对中，合金钢铸坯冷却和再加热速度过快及钢中五害元素超标和结晶器铜管偏移等致使圆铸坯表面形成的11种裂纹的特征及其预防措施。     

含铌钢HRB400Nb 180 mm x 180 mm铸坯角部裂纹分析及改进工艺

通过对含铌钢HRB400Nb 180 mm×180 mm连铸坯产生的角部裂纹进行研究分析,结果表明,由于连铸冷却工艺、钢水氮含量和结晶器保护渣工艺控制不当易导致含铌钢铸坯角部沿晶开裂。通过工艺改进钢液氮含量由原（67～98）×10^-6降至（40～55）×10^-6,结晶器角部圆弧半径由8 mm调整为12 mm,结晶器冷却水量由150m³/h降至120m³/h,二冷比水量由1.35 L/kg降至1.1L/kg,二冷分配比由26:48:17:9调整为36:34:19:11,保护渣碱度由0.65调整为0.82、粘度由1.3 pa·s调整为0.69 pa·s、熔点由1260℃调整为1150℃等,有效解决了铸坯表面角部裂纹缺陷,保证了轧材的产品质量。     

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。     

37Mn5钢 Φ210 mm圆坯连铸凝固影响因素的数学模拟分析

通过ANSYS软件建立了37Mn5钢Φ210 mm圆坯连铸的传热模型,研究了在铸坯传热过程中铸机拉速1.3~1.5 m/min,钢水过热度15°~60°,二冷比水量0.58~0.78 L/kg对铸坯表面温度、凝固坯壳厚度和凝固终点位置的影响。结果表明,控制稳定的较低拉速、低过热度、较弱二冷比水量可有效地避免37Mn5钢Φ210mm铸坯裂纹的形成,提高铸坯的冶金质量。     

Application of Hot Strength and Ductility Test to Optimization of Secondary Cooling System in Billet Continuous Casting Process

By means of Gleeble-1500 dynamic thermomechanical simulator, the continuous casting process for HRB335C steel was simulated using solidifying method and hot ductility and strength of the steel were determined. The test results indicate that there are three temperature regions of brittleness for HRB335C billet in the temperature range from 700 ℃ to solidification point; the first temperature region of brittleness is 1 300 ℃ to solidification point of the billet, the second temperature region of brittleness is 1 200-- 1 000 ℃, and the third temperature region of brittleness is 700-850 ℃ ; the steel is plastic at 850--1 000 ℃. The cracking sensitivity was studied in the different temperature zones of the brittleness for steel HRB335C and the target surface temperature curve for the secondary cooling is determined. With optimized process, the mathematical model of the steady temperature field with two-dimensional heat transfer for 150 mm×150 mm HRB335C steel billet was established to optimize the secondary cooling process. The conic relation of water distribution between secondary cooling water flux and casting speed is regressed. Keeping the surface temperature of billet before the straightening point above 1 000 ℃, the results of billet test indicate that there is free central shrinkage cavity. The billet defect is decreased greatly, and the quality of billet is obviously improved.     

二冷喷嘴的性能测试及分析

国内某钢厂2#连铸机主要生产断面为150 mm×350 mm的小方坯,在生产中铸坯出现严重的内部和表面缺陷。为解决这一问题,对使用中的二冷喷嘴进行了冷态性能测试,分析测试结果表明,8080喷嘴和11780喷嘴均存在严重质量问题。根据测试结果对二冷喷嘴布置进行优化。在二冷一段内外弧各加两个15680喷嘴以增加冷却强度,三角区裂纹缺陷评级由4级降低为0级,并有效的改善了鼓肚、中心裂纹等其他铸坯质量问题。     

喷嘴喷淋距离对连铸小方坯二冷均匀性的影响

研究了不同喷淋距离下连铸小方坯二冷喷嘴的水量分布,建立了凝固传热模型分析了82B钢连铸坯的热行为。该模型特别考虑了二冷区铸坯表面宽度方向的水流密度分布,并根据铸坯表面测温结果进行了模型校正。采用凝固传热模型研究了喷嘴喷淋距离对连铸二冷均匀性的影响。结果表明:喷嘴喷淋距离的增加有助于提高二冷水横向分布的均匀性,导致铸坯表面温度横向均匀性降低、纵向均匀性提高。这些效果有助于改善铸坯内部裂纹,但是会对角部裂纹产生不利影响。在二冷区前段喷嘴采用低喷淋距离,二冷区末段采用高喷淋距离,既可以提高铸坯角部温度,又能降低表面最大回温速率,有助于同时改善连铸坯角部和内部裂纹。在此基础上,提出了一种连铸小方坯二冷喷嘴布置方式,即二冷区每段喷嘴喷淋距离沿拉坯方向逐渐增加,该方法有助于提高连铸坯“纵?横”冷却均匀性。      

150 mm×150 mm方坯连铸二次冷却工艺的优化

石横特钢厂由R9 m 4机4流连铸机连铸150 mm×150 mm碳素和合金结构钢、高碳钢和焊条钢。通过优化二冷段工艺,将0.5~0.8 MPa水压、0.80~1.30 L/kg比水量和3段手动水冷工艺分别改成0.20~0.30 MPa水压、0.25~0.75 L/kg比水量和4段自动(水+气)水冷工艺后,杜绝了中间裂纹和鼓肚缺陷,并使脱方、缩孔、疏松缺陷降低了50%~80%。     

冷却水口降低钢水过热度的工业试验

 降低钢水的浇注过热度是提高连铸坯等轴晶率的有效措施。利用浸入水口冷却装置的导热平衡,设计气雾冷却水口装置和在线冷却介质检测与控制系统,在淮钢150 mm×150 mm方坯连铸机上进行冷却水口降低钢水过热度的初步工业试验,结果表明气雾冷却装置可以实现稳定操作,冷却介质在线调控系统可以满足浇注参数波动的需要,冷却芯导热系数与冷却芯/铜壁的界面热阻是影响传热的关键,降低浇注过热度约4 ℃。