H型钢表面裂纹成因分析

 H型钢由异型坯轧制生产,异型坯形状独特,连铸生产中横向表面温度极不均匀,应力、应变状况复杂,对冶炼和连铸工艺均有较高要求。SS400异型坯生产中钢水未经精炼处理,部分炉次钢水碳含量处于包晶反应严重的碳含量范围,硫、磷含量较高,w(Mn)/w(S)较低,总氧和大型夹杂物含量较高;浸入式水口为直孔型,结晶器中上升流股较弱,坯壳生长不均匀;拉速较慢,并采用双水口浇铸,结晶器中上升流股更弱,弯月面处钢水供热不足,处于低温状态,保护渣也因温度低而熔融欠佳;二冷强度偏高,矫直辊前异型坯腹板表面温度处于低温脆性区,因此轧制成品H型钢的表面裂纹较多。     

异型坯连铸双浸入式水口浇铸技术模拟研究及工业实践

通过数学物理模拟以及工业应用实践,研究了异型坯结晶器内单、双浸入式水口浇铸时流场特征及实际冶金效果,优化了双浸入式水口的设计参数。模拟研究结果表明,双浸入式水口浇铸有利于异型坯结晶器内流场的均匀性和对称性,避免了单水口浇铸时局部区域流体流动强烈现象,改善结晶器液面的稳定性和波动均匀性;双浸入式水口最优设计参数为底孔直径23 mm、腹向侧孔直径14 mm、翼向侧孔直径10 mm、侧孔倾角6°。工业实践表明,异型坯连铸双浸入式水口浇铸技术使结晶器内流场分布更合理,液渣层分布更均匀,结晶器粘结漏钢发生率下降32.8%,废品率降低20%,平均连浇炉数增加近3倍,提高了连铸生产效率。     

结晶器电磁制动技术的研究

在连铸生产过程中钢水通过中包水口进入结晶器内,钢水流股的流动形式对固相后的板坯质量影响较大.为提高板坯表面及内部质量,连铸冶金过程中采用结晶器电磁制动技术精准控制钢水流股的形式及流动速度,从而改善板坯表面及内部质量.     

近终形异型坯连铸特点分析

详细分析了异型坯连铸过程中异型坯表面温度分布、异型坯凝固、结晶器中异型坯横截面应力-应变、异型坯的低倍组织以及异型坯中夹杂物等的特点。指出了异型坯连铸对精炼和连铸工艺及设备的具体要求。     

减少连铸异型坯表面纵裂纹的工艺研究

马钢连铸异型坯存在表面纵裂纹,是造成轧后废品的主要原因。对连铸坯表面温度测量,对结晶器传热进行热模拟分析。结果表明,连铸坯表面温度差异很大,由于异型坯形状的特殊性,结晶器传热存在严重的不均匀性,而热应力导致纵裂纹。为了抑制表面总裂纹,必须改善结晶器传热,改进保护渣性能,稳定浇注条件。     

近终型异型坯连铸用扁平浸入式水口的设计开发

针对莱钢异型坯连铸机实现全保护浇注的要求,开发了一种超扁平形状的浸入式水口。该水口工作端采用了双侧孔结构,并结合不同浇注断面和拉速进行了导流方式优化,主要依据来自于结晶器内钢水流动、自由液面波动以及传热凝固等综合冶金行为的数值预报结果。热态生产试验表明,采用单支扁平形状浸入式水口实现异型坯连铸全保护浇注是可行的,所设计浸入式水口具有显著稳定结晶器熔池液面和促进保护渣熔化的作用,使用寿命初步达到要求,铸坯内外质量得到明显改善。     

连铸高铝—石墨浸入式水口的研制

在连铸程序中,设计中间包和结晶器之间的浸入式水口(中间包长水口或套管)的目的是为了防止从中间包流入结晶器的钢水再氧化。该水口提供了一个均匀钢流,防止钢水流散。     

CSP连铸浸入式水口结瘤案例研究

研究了CSP连铸浸入式水口结瘤两种案例。案例曲线表明,塞棒开度和结晶器液面波动是钢水浇铸过程中最重要的特征参数。薄板坯连铸铝镇静钢中间包水口结瘤是高熔点夹杂在水口内壁的聚集。生产不稳,积压钢水在LF多次处理,产生细小的高熔点夹杂难以去除;软吹钢水“露眼”和开浇烧氧再生高熔点夹杂来不及去除都会导致水口结瘤。钙处理主要是球化夹杂,改善钢水可浇性。即使Ca／Als（钙／酸溶铝）和Ca／Alin（钙／酸不溶铝）都合适,夹杂物绝对量大,钢水可浇性仍较差,水口容易结瘤。     

异型坯连铸长水口浸入深度对36 t中间包流场和温度场的影响

通过建立的中间包钢液流动传热三维耦合数学模型,采用FLUENT软件模拟研究了H-型钢用三流异型坯连铸长水口浸入深度(100~200 mm)对36t中间包Q235B钢水(0.12%~0.20%C)流场和温度场的影响。结果表明,随长水口浸入深度的增加,中间包内钢水自由液面波动有减少趋势;中间包各流出口钢水平均停留时间差和各流钢水出口温度差显著增大;该中间包异型坯连铸过程合适的长水口浸入深度约为125 mm。     

连铸中间包上水口及浸入式水口结瘤物分析

水口结瘤一直是困扰连铸生产的问题,对连铸生产中发生结瘤的中间包上水口和浸入式水口从上到下做了全面的解剖分析,通过SEM、EDS、X-RD等手段对水口的结瘤物进行分析研究。结果表明,中间包上水口结瘤严重,钢水完全凝结;在浸入式水口渣线以上,发生了严重的结瘤,厚度约为16 mm,渣线下的结瘤较轻,结瘤物主要是Al2O3夹杂着钢水凝结而成,由于钢水中的酸溶铝含量较高,水口处Al2O3的富集使钢水凝结,堵塞水口。根据研究得出,中间包上水口和浸入式水口结瘤堵塞的原因为钢水酸溶铝含量较高,钢水在水口处温降过大、拉速过低等。     

9Ni钢纯净化生产实践

介绍了鞍钢9Ni钢的工艺路线和技术特点。采用转炉双联法、LF/VD双渣法及精炼合成渣技术可使钢中有害元素P+S+N+H+O总和平均降低到0.008 4%;采用电磁搅拌、动态二冷和多点矫直技术减少了连铸坯内部和表面缺陷;采用温度为200~300℃的铸坯缓冷和铸坯修磨工艺保证了轧后钢板表面质量。     

Nb 微合金化钢连铸异型坯表面温度分析

采用CIT-M型红外测温线性化传感器测定了马钢Nb 微合金化钢 SM490YB(%:0.09～0. 13C, 1.35～1.50Mn,0.04～0.06Nb)异型坯在连铸过程中的表面温度,结果表明异型坯横向表面温度不均匀;在二冷 区测量位置和矫直区,铸坯表面温度基本处于SM490YB钢的低温脆性区(650～750℃);在二冷2段由于支撑 棍间间隔喷水冷却,温度回复大于冶金规则允许的最大限度100 ℃/m。SM490YB异型坯浇铸应采用弱冷工 艺,同时调整冷却喷嘴的布置,以提高异型坯表面质量。     

H型钢V形开裂的缺陷研究与优化

 针对H型钢“V”形开裂问题,研究了连铸异形坯存在的质量缺陷,对同类连铸生产具有参考与借鉴意义。H型钢由异型坯轧制生产而成,其比表面积较大,通过连铸生产时铸坯表面冷却强度极不均匀,各面受力情况较为复杂,而对其整个生产工艺流程及质量控制方面均有较高要求。以新泰钢铁公司实际生产中发生轧制开裂的Y Q235B连铸坯为研究对象,通过对缺陷铸坯进行重熔检测,采用ANSYS软件与现场检测相结合的方法,分析了铸坯表面纵裂纹的形成原因及控制方法。结果表明,H型钢V形开裂的主要原因是由腹板和R角处的纵向裂纹造成的,而形成纵向裂纹的主要原因是冶炼过程中控制不合理,精炼脱不够;连铸过程中不能有效地控制和去除夹杂物;铸坯环向温度梯度过大,造成腹板和R角处冷却极不均匀,应力应变过大。通过采取优化改进工艺后,异型坯轧制出现V形开裂比例由原先的80%降低至5%以下,产品质量大幅提升。     

ND钢连铸坯两相区内的微观偏析模型

通过构建ND钢连铸坯凝固两相区内溶质的微观偏析模型, 不仅研究了C、S和P元素对固液两相区内钢的高温力学参数以及溶质再分配的影响, 还对P元素偏析比随冷却速率(C_R) 的变化规律进行了探究.通过分析模型结果表明: 初始C的质量分数在0.075%~0.125%之间时, 随着初始C含量的增加, P、S元素的偏析加剧, 凝固末端温度下降幅度变大, 导致脆性温度区间增大; 增加P和S元素的初始含量, P、S元素的偏析比降低, 但会加剧其在枝晶间残余液相中的富集, 直接导致零塑性温度(ZDT) 下降; ND钢中的Cu含量低于显著提高裂纹敏感性的临界含量, 且凝固过程中Cu元素的偏析比较低, 因此在ND钢凝固过程中Cu元素不能主导裂纹的诱发; 在一定的冷却速率波动范围内, P元素的偏析比随着冷却速率(C_R)的提高略有下降.      

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。     

超低温LNG储罐用钢的炼钢生产实践

介绍了超低温LNG储罐用钢的炼钢生产实践。采用转炉双渣、双联低温冶炼脱磷技术实现了转炉终点磷含量≤0.002 0%;钢水扒渣与LF脱硫实现了硫含量≤0.001 0%;RH真空度≤200 Pa,循环时间30 min,使钢中氮、氢含量分别控制在0.003 0%和0.000 1%以下;采用连铸全程保护浇铸工艺、铸坯高温矫直工艺以及铸坯缓冷工艺,抑制了铸坯表面和皮下裂纹的产生。     

改善321含钛钢水口堵塞及结晶器“结鱼”现象的工艺实践

针对浙江永兴不锈钢股份有限公司321连铸易堵塞水口及结晶器结鱼问题,进行理论研究及现场随炉试验,通过一系列工艺改善来提高钢水纯净度,降低钢水中[N]及[O]的含量,同时适当调整连铸操作工艺,最终冶炼出较高纯净度的钢水：熔炼样钢水[N]≈0.01%,[O]≈0.0028%,成品夹杂物等级控制在国家标准范围内（GB/T 10561）,从结果来看,连铸水口堵塞现象大大改善,结鱼现象消失,顺利实现了两炉以上连浇,同时铸坯表面及内部质量良好,符合后续轧制要求。     

SS400连铸坯纵向裂纹研究

分析了SS400出现纵向裂纹的原因为晶粒粗大,组织疏松,浇铸温度过高,浇铸过程中形成了成分偏析,拉速与保护渣粘度匹配不合理,浇铸过程中水口插入太深,导致保护渣被卷入板坯形成夹杂物,结晶器铜板厚度不合理。通过控制钢中[C]、[P]、[S],稳定拉速,浇铸速度,选择合适的结晶器及保护渣,控制二冷水的水量及强度,保持水口插入深度在钢液面10 mm以下,控制浇铸温度和板坯宽度等措施,纵向裂纹得到有效控制。     

连铸机钢水流动性差的原因分析与改进

针对连铸机新开浇次前期钢水流动性较差问题,对新开浇次水口堵塞物检测分析,发现其主要原因是钢水温度高、钢水二次氧化严重、中包冲刷等。通过采取提高中包开浇时液面,增加前4炉精炼炉渣量、延长LF处理周期、制定连铸机开浇操作标准化等技术措施,有效地改善了新开浇次钢水流动性。