ER70-Ti钢铸坯表面横向裂纹分析及控制

承钢生产ER70-Ti焊丝钢小方坯过程中铸坯出现了严重的横向裂纹。利用FactSage热力学模拟软件对ER70-Ti钢的凝固特性进行分析,针对钢本身特性、保护渣和连铸工艺参数进行分析,研究横向裂纹缺陷产生的原因。利用全自动炉渣熔点熔速测定仪测得保护渣的熔速为145 s,利用旋转粘度计测试粘度为0.71 Pa·s,利用红外传热系统测试热流密度为184 kW/m~2。这种熔速慢、控制传热效果差的保护渣严重影响保护渣的渣层厚度和保护渣熔化的均匀性,通过改变保护渣的碱度、C含量以及配碳模式。将保护渣的热流密度降低到118 kW/m~2,熔速提高到55 s。实际生产表明调整后的保护渣使铸坯的表面质量明显改善。     

保护渣熔点测定仪的组装与测试

前言国外从50年代开始采用固体保护渣浇钢,我国用它也有20多年了,获得了改善钢锭表面和内部质量的效果。近年来对铸锭用的保护渣熔融特性的研究,国内外均进行了大量的工作。为适应我厂对保护渣的研制及渣熔融特性研究的需要,我所于1982年设计、组装了一台保护渣熔点测定仪。从测得的保护渣熔点、熔速的数据与外单位所测的结果对比来看,该仪器测得的数据是可信的。见表1所示。有了这台保护渣熔点测定仪,不仅能节约万余元的购置费和检验费,更重要的是为我厂今后开展保护渣熔融特性研究创造了最基本的必要测试手段。     

组分和粒度对高碱度精炼渣半球熔点和熔化速率的影响

使用CQKJ-Ⅲ矿渣熔化温度测定仪和MTLQ-RD-1300半球熔点熔速综合测定系统,通过正交实验研究碱度、BaO(6%~14%)、CaF₂(0~10%)和Al₂O₃(18%~28%)对基础精炼渣系CaO-SiO₂-Al₂O₃一MgO-CaF₂半球熔点(熔化温度)和熔化速率的影响。结果表明,对高碱度精炼渣熔点的影响因素为CaF₂、BaO、Al₂O₃、碱度(R)依次减弱;对熔速的影响因素为碱度(R)、Al₂O₃、CaF₂、BaO依次减弱,提高精炼渣碱度同时添加适量的Al₂O₃可以降低精炼渣的熔点和提高熔速,BaO、CaF₂的加入也能不同程度的降低精炼渣的熔点,提高精炼渣的熔速;当碱度为4~5,BaO 10%~14%,Al₂O₃ 23%~28%,CaF₂ 5%~10%时,精炼渣的熔点比较低(约1340℃),熔速比较大(熔化时间＜50 s);减小高碱度精炼渣的粒度可以降低熔渣的熔点和提高熔化速率。     

连铸保护渣性能选择及对铸坯质量的影响

保护渣的制定实质上就是通过改变其化学组成及矿物组成,使之具有-定的熔点、熔速、粘度、结品温度等特性,以满足不同钢种所需的传热、润滑、夹杂吸收、绝热等要求,从而生产出质量合格的铸坯.重点从制定熔点、熔速、粘度、结晶温度等渣性入手,讨论对铸坯表面缺陷的防治问题.     

试样变形法测定粉渣熔温熔速影响因素的研究

研究了试样变形法中各种因素对粉渣熔融温度及熔融速度测定值的影响,以及小试样熔速与模内粉渣整体熔速之间的关系,结果表明:升温速度,试样密度,垫片材质及粗糙度等均对熔融温度测定值有不同程度的影响,用分析纯试剂配制的三元粉渣的熔融温度测定值均高于其液相线温度,且随碱度趋近于1,差值趋于最小。操作因素对熔速的测定值影响很大,粉渣整体熔速与其熔融温度无高低对应关系,但两种熔速之间有定性的高低对应关系;随粉渣加入量的增加,模内粉渣熔速减慢。     

保护渣性能对连铸圆坯表面质量的影响

在圆坯连铸实际生产数据的基础上 ,综合分析了保护渣粘度、熔化温度、熔速对圆坯表面纵裂和凹坑的影响。为防止圆坯产生表面缺陷 ,必须将保护渣性能调整到合适的范围。2 10 m m圆坯合适的保护渣粘度为 0 .6～ 1.1Pa· s、熔化温度为 1130～ 12 30℃、熔速为 4 0～ 5 0 s;2 70 m m圆坯合适的保护渣粘度为 0 .6～1.0 Pa· s、熔化温度为 12 0 0～ 12 70℃、熔速为 6 0～ 80 s     

针对ML08Al小方坯表面质量问题的保护渣性能优化

某钢厂生产的ML08Al小方坯铸坯表面缺陷主要表现为角部钩状振痕和表面凹陷。现行保护渣成分和理化性能分析结果表明,渣中Fe2O3含量较高,导致保护渣保温能力下降、液渣层减薄;保护渣熔点较高,且出现分熔现象,影响了熔渣熔化的均匀性,易结渣圈;保护渣不易结晶,恶化了ML08Al钢初始凝固时的均匀传热。针对铸坯出现的表面质量问题,明确了保护渣理化性能优化方向和思路,并结合结晶器内钢水凝固热力耦合模型的分析结果,提出适宜的保护渣熔点、黏度、熔速及碱度。实际生产表明,使用优化后的保护渣,铸坯表面质量得到明显改善。     

康萨克电渣重熔炉自动控制系统改造

 电渣重熔过程控制是典型的时变控制系统。在详细分析了美国康萨克公司电渣重熔炉自动控制系统基本工作原理的基础上,重点讨论了熔速控制的关键技术,提出并实现了时变系统的数学模型建立方法,成功地应用于邢台冶金轧辊集团铸钢分厂15 t电渣重熔炉,完成了自动控制系统改造项目,通过现场6个月的实际运行,控制效果甚至优于原康萨克的电控系统。     

济钢连铸保护渣的优化与应用

介绍并分析了济钢连铸所使用的保护渣的理化性能,结合生产实际对保护渣物理性能进行研究,优化了各项性能指标,选择与应用了高碱度、低熔点、低粘度、低凝固温度的预熔空心颗粒保护渣,使铸坯一次合格率达到98%以上,消除了由此造成的漏钢事故,保证了生产的顺利进行。     

电渣炉熔速控制技术的开发与应用

采用同轴大电流电缆、称重系统及电渣炉智能控制等技术手段,开发了电渣炉熔速控制技术,并将该技术应用于实际生产.解决了传统电渣炉由于没有精确熔速控制,造成其重熔钢锭内部结晶质量不高、无法精确补缩的难题.结果表明:实际生产中电渣熔速在5～20 kg/min范围内连续可调,重熔20 t钢锭时,吨钢电耗≤1340(kW·h),通过对比分别用熔速控制和递减功率生产的MC5重熔钢锭的质量检验数据得知,钢锭的偏析度得到降低,并减少了钢锭中碳化物的析出,表面质量良好,生产过程实现全自动化,解决了国内具有熔速控制系统的电渣炉设备依赖进口的问题,推动了电渣冶金和电渣熔速控制技术的发展.     

高钛焊丝钢CaO-Al2O3基专用保护渣熔化特性分析

高钛焊丝钢连铸过程中结晶器内钢渣界面反应严重,首先对存在严重钢渣界面反应现象的A钢种进行了凝固特性分析。设计一种低反应性的高钛焊丝钢专用的CaO-Al₂O₃渣系保护渣。通过相图计算保护渣的基础组分w(CaO)/w(Al₂O₃)=1.0,Na₂O质量分数为8%,MgO质量分数为3%,CaF₂质量分数为4%~6%,B₂O₃质量分数为4%~10%,SiO₂质量分数为4%~12%,TC质量分数为8%~10%。利用熔点熔速测定仪和旋转黏度计等设备重点研究了保护渣的熔化特性。得出适宜组分的CaO-Al₂O₃基高钛焊丝钢专用保护渣,熔点为1 037~1 129 ℃,熔速为64~79 s,黏度(1 300 ℃)为0.325~0.554 Pa·s。     

中碳钢板坯保护渣性能优化及提高拉速工业试验研究

 通过提高保护渣碱度以及渣中CaF2和Li2O含量,对中碳钢板坯用保护渣进行了优化,并采用优化的保护渣进行了提高拉速工业试验。结果表明：优化的保护渣具有较高结晶温度、较低的粘度和熔点;试验过程中,采用优化的保护渣液渣层厚度平均增加约2 mm,单耗增加0.03 kg/m2;采用优化的保护渣在1.5 m/min拉速下和采用原渣在1.3 m/min拉速下浇铸时,结晶器传热强度、传热的稳定性以及浇铸出的铸坯质量等项目水平相当。     

新临钢2^#小方坯连铸机自动控制系统

介绍了新临钢2#小方坯高效连铸机自动控制系统采用PLC控制技术及以太网通讯技术,实现先进完善的自动控制和远程实时监控的方法.阐述了系统的功能及特点.     

80t低频气保恒熔速电渣炉的技术特点及应用

为满足中国能源(电站、核电)、轴承、模具、航天等领域对高端锻件的需求,提升国产高端锻件的市场竞争力,实现中信重工在高洁净、高品质钢锭制造领域的又一新突破,在经过多年对国内外先进电渣装备调研、考察、论证的基础上,新增一台80t低频单电极气保全同轴恒熔速电渣炉。该电渣炉采用了低频电源、单电极、全同轴、微正压惰性气体保护、高精度称重、恒熔速、同相逆并联大电流短网、双炉头车、电网平衡等多项创新技术,可实现重熔过程计算机自动控制,具有设计独特、技术含量高、节能环保、安全可靠等优点。生产的电渣锭经过质量检测分析,电渣锭偏析程度小、纯净度高,质量达到较高水平。     

脱硫精炼渣熔点的实验研究

在实验室条件下进行了精炼渣熔化特性测定及钢水深脱硫的实验研究,实验表明预熔精炼渣的熔化温度明显低于机械混合渣,CaF2和MgO对精炼渣的熔点的影响与其加入量有很大关系.在其它条件基本相同的情况下,熔点低的脱硫率高.     

高效连铸保护渣研制成功

（据冶金信息电讯）由连铸技术国家工程研究中心和攀枝花钢铁公司共同承担的“九五”国家攻关项目——“高效连铸技术”中的高速连铸保护渣系列及制造工艺的研究，正式完成。该研究项目对预熔空心颗粒保护渣的粘度、碱度，结晶温度、熔化速度、熔点、化学成分、性能配合、...     

新型炼钢无氟化渣剂开发与化渣效果研究

为了适应清洁炼钢的发展需要,采用工业废料或副产品为主要原料,设计并开发了一种低成本、环保复合无氟化渣剂。熔点、熔速测试结果表明:新型化渣剂加入转炉原渣可显著降低其熔点,但与工业萤石相比仍有一定差距,这是由于化渣机理不同所致。     

预熔型结晶器保护渣及其制造技术

近年来,随着技术的进步,钢的连铸在向高速化、铸坯不清理化发展,迫切希望研制新的保护渣来取代原有的混合型保护渣。所研制的新的预熔型保护渣的特点在于使用的是将各种原料混合物预熔后得到的预熔基材。使用预熔基材稳定了保护渣的质量,使高速浇铸的铸坯得以实现不清理化。经实用研究,选定竖炉作为熔化炉并确立了操炉技术,研究出了预熔基材造粒技术和高均质预熔保护渣的制造技术。     

升温速率与预熔过程对含氟渣熔点影响分析

 为探究升温速率以及预熔处理等条件对CaF₂基渣系的熔点影响,揭示高温下含氟渣的挥发特性,采用半球点熔点检测与热重分析联合试验。结果表明,在熔点测定过程中,含氟渣的失重率为5%~17%,且随升温速率的减小而增大。预熔前后对无氟渣的熔点测定值几乎无影响,而对含氟渣,混合型与预熔型炉渣熔点差值近70 ℃,造成熔点差异的原因并非物相组成的改变,而是混合型渣样存在明显挥发,达到熔点时失重率为8.3%,而重熔渣失重率仅为2%。混合型渣样中存在大量的自由CaF₂,且熔化初期比表面积较大,导致挥发率较大,而重熔型渣样中CaF₂多以氟铝酸钙以及枪晶石等形式存在,结构致密,挥发受到抑制。这为探究挥发对含氟渣系的熔点等高温性能的影响提供理论基础。     

电渣重熔用中氟渣配渣方式对熔点测定的影响

对相同成分不同配渣方式的电渣重熔用炉渣试样采用半球法测定的熔点存在差异的原因进行了研究,以期对进一步深入了解含氟渣系升温过程中的特点、熔点测定试验以及电渣制备工艺提供参考。对预熔渣和相同成分的化学纯试剂配制渣样进行了半球法熔点测定和热重分析,并对两种渣参照熔点测定的气氛及升温速度等进行了煅烧,对烧后的试样进行了物相检测分析(XRD及SEM)。结果表明,两组试样平均熔点差异为72℃,在测定的升温过程中有明显的失重现象,其中化学纯试剂配制试样的失重(7.79%)明显大于预熔渣(1.11%)。失重主要源于高温过程CaF_2的挥发。氟化钙挥发引起炉渣成分变化,进而导致物相变化,化学纯试样熔后冷却样含有大量的枪晶石和尖晶石等高熔点物质,而预熔渣熔后冷却样存在大量黄长石、二铝酸钙等低熔点相。因此,两组炉渣在测定中的挥发量不同,引起试样后期成分差异是熔点差异的主要原因。