重轨钢大方坯连铸动态轻压下技术研究

针对攀钢大方坯连铸机投产初期引进的轻压下装备技术冶金效果不明显、重轨钢铸坯中心疏松、中心偏析等内部缺陷较严重的问题,开展了优化重轨钢连铸轻压下工艺的现场试验,对比研究了轻压下工艺对重轨钢铸坯中心疏松、中心偏析等内部质量的影响,建立了适应重轨钢要求的动态轻压下工艺技术.生产实践表明,重轨钢铸坯内部质量明显提高,铸坯中心疏松评级≤1.0级的比例由28.41%增至99.91%,中心偏析评级≤1.0级的比例由40.91%增至100%,中心缩孔≤1.0级的比例由92.05%增至100%,铸坯中心碳偏析指数由1.17降至1.05,连铸坯轧制的重轨的内部质量和力学性能完全满足350 km/h高速轨要求.     

攀钢360mm×450mm大方坯连铸关键技术开发

简述了攀钢自主开发的360 mm×450 mm大方坯连铸集成技术及其效果.通过研究开发合理的连铸二冷技术、凝固末端动态轻压下技术和结晶器电磁搅拌技术,提高了铸坯内部质量,解决了大方坯中心疏松、中心偏析、内部裂纹等内部缺陷较严重的技术难题;通过研究设计合理的结晶器结构和冷却工艺制度,以及开发性能优良的连铸保护渣,提高了铸坯表面质量,减轻了大方坯表面凹槽和凹坑缺陷.两年多的生产实践表明,攀钢360 mm×450 mm大方坯连铸机生产的铸坯,中心疏松、偏析、缩孔、裂纹等内部缺陷的评判级别均小于1.0级的综合比例达到99.03%,中心碳偏析指数为1.01～1.05(平均1.03),铸坯表面无缺陷率平均达到99.54%.研究成果为促进攀钢品种结构调整和开发高质量、高性能、高附加值产品提供了重要的技术支撑.     

360mm×450mm大方坯连铸二冷技术研究

针对攀钢360 mm×450 mm连铸大方坯存在的表面纵裂、中间裂纹、中心裂纹等质量问题,通过采用适当增大连铸比水量、调整二冷区各回路的冷却能力及水量分配比例的方法,优化了大方坯连铸二冷制度.生产应用表明,大方坯表面质量和内部质量明显提高,因铸坯中间裂纹严重而产生的表面纵裂缺陷率由53.85%降至0.30%,铸坯中心疏松评级≤1.0级的比例由74.87%增至99.53%,无中心裂纹的比例由68.83%增至82.77%,无中间裂纹的比例由82.95%增至90.98%.     

攀钢360mm×450mm大方坯连铸关键技术开发

简述了攀钢自主开发的360 mm×450 mm大方坯连铸集成技术及其效果。通过研究开发合理的连铸二冷技术、凝固末端动态轻压下技术和结晶器电磁搅拌技术,提高了铸坯内部质量,解决了大方坯中心疏松、中心偏析、内部裂纹等内部缺陷较严重的技术难题;通过研究设计合理的结晶器结构和冷却工艺制度,以及开发性能优良的连铸保护渣,提高了铸坯表面质量,减轻了大方坯表面凹槽和凹坑缺陷。两年多的生产实践表明,攀钢360 mm×450 mm大方坯连铸机生产的铸坯,中心疏松、偏析、缩孔、裂纹等内部缺陷的评判级别均小于1.0级的综合比例达到99.03%,中心碳偏析指数为1.01-1.05（平均1.03）,铸坯表面无缺陷率平均达到99.54%。研究成果为促进攀钢品种结构调整和开发高质量、高性能、高附加值产品提供了重要的技术支撑。     

大方坯连铸动态轻压下技术应用研究

简述了攀钢引进的奥钢联SMART/ASTC动态轻压下技术及其在重轨钢大方坯连铸生产中的应用效果.生产结果表明铸坯表面无清理率达到100%,中心疏松≤1.0级,中心偏析≤1.0级,中心缩孔≤0.5级,中心碳偏析指数≤1.05,为攀钢生产合格的高速铁路用钢轨铸坯提供了条件.     

高速轨用钢连铸坯内部质量控制的关键技术

简述了攀钢提高350 km/h高速轨用钢连铸坯内部质量的控制技术,包括大方坯连铸结晶器电磁搅拌技术、二冷控制技术和凝固末端动态轻压下技术及其在重轨钢连铸中的应用效果.近3年的生产实践表明,课题研究解决了重轨钢连铸大方坯中心疏松、中心偏析、中心裂纹等内部缺陷较严重的技术难题,重轨钢连铸坯内部质量优异,铸坯收得率达到98.55%,铸坯合格率达到99.97%,铸坯中心疏松≤1.0级,中心偏析≤1.0级,中心缩孔≤1.0级,中心裂纹≤0.5级,中间裂纹≤0.5级,中心碳偏析指数≤1.05,为攀钢开发生产350 km/h高速铁路用钢轨提供了合格铸坯.     

大方坯连铸动态轻压下控制模型的开发与应用

动态轻压下控制模型的开发与应用是实现轻压下参数有效、稳定实施的关键环节。结合攀钢2号大方坯连铸机设备特点,研究开发了大方坯动态轻压下控制模型,阐述了轻压下实施过程中各拉矫机压下辊设定值的计算方法。模型投用后铸坯内部质量得到显著改善,铸坯中心疏松≤0.5级综合比例和中心偏析≤0.5级综合比例分别提高35.46%和9.81%。     

大方坯连铸动态轻压下技术应用研究

攀钢全连铸工程新建的大方坯连铸机采用了奥钢联SMART／ASTC动态轻压下技术。自大方坯连铸机投产以来,以重轨钢、硬线等典型钢种为代表开展了应用大方坯连铸轻压下技术的试验研究。通过不断优化调整轻压下工艺制度,取得了改善铸坯中心偏析、疏松和缩孔的显著效果。结果表明,铸坯表面无清理率达到100％,中心疏松≤1．0级,中心偏析≤1．0级,中心缩孔≤0．5级,中心碳偏析指数≤1．05,无其他内部质量缺陷,为攀钢生产高速铁路用钢轨提供了合格铸坯。     

结晶器电磁搅拌器结构对大方坯内部质量的影响

为改善攀钢2#大方坯连铸机结晶器电磁搅拌的冶金效果,开展了改进连铸结晶器电磁搅拌器结构的现场试验.通过增大连铸结晶器电磁搅拌器外径和高度,减小电磁搅拌器内径,增加电磁搅拌器线圈匝数,结晶器区域电磁感应强度由29.5 mT增至57.2 mT,铸坯中心疏松≤1.0级的比例由90.72%增至96.85%,铸坯无中心缩孔的比例由90.72%增至94.87%,无中心裂纹的比例由61.56%增至72.65%,铸坯中心碳偏析指数由1.10～1.16降至1.05～1.08.     

320 mm×410 mm大方坯连铸重轨钢质量改进与应用

为了提高大断面重轨钢连铸坯内部质量,满足钢轨探伤要求,针对大断面生产重轨钢铸坯宏观偏析及中心疏松较难控制的难点,采用合适的二冷制度、凝固末端电磁搅拌技术、动态轻压下控制技术、钢水过热度控制以及拉速控制等技术措施,开发了攀钢320 mm×410 mm大方坯连铸重轨钢生产工艺。生产的大方坯重轨钢连铸坯中心等轴晶率稳定控制在40%以上,中心疏松控制在不大于0.5的比例为91%以上,中心偏析在0.5级的比例为87%以上,等柱晶率不小于40%的比例为100%,碳偏析指数控制在0.95~1.07,铸坯及钢轨质量较好,满足了标准要求并通过了CRCC认证。     

结晶器电磁搅拌改善重轨钢连铸坯内部质量的试验研究

针对攀钢大方坯连铸机投产初期重轨钢连铸电磁搅拌冶金效果不明显的问题,开展了优化重轨钢连铸结晶器电磁搅拌工艺参数的现场试验,对比研究了电磁搅拌电流对重轨钢铸坯中心疏松、中心偏析、等轴晶率等内部质量的影响,制定了满足攀钢重轨钢连铸工艺要求的电磁搅拌工艺制度.生产应用表明,重轨钢连铸坯内部质量明显提高,铸坯中心区等轴晶率由18.8%增至36.2%,中心疏松≤1.5级,中心偏析≤1.0级,中心缩孔≤1.0级,连铸坯轧成重轨的内部质量和力学性能能够满足时速350 km高速铁路用钢轨的要求.     

160mm×160mm轴承钢连铸小方坯轻压下工艺优化

摘要：针对轴承钢GCr15连铸小方坯断面的中心缩孔、中心偏析等常见内部质量缺陷，确定了轻压下区间并进行压下试验。通过对压下试验结果的分析，得到了轻压下工艺参数与铸坯中心疏松、中心偏析的关系。试验结果表明，采用凝固末端轻压下技术后轴承钢内部质量得到明显的改善，可将铸坯中心缩孔级别控制在1.0级以下，而不合理的压下量分配会导致铸坯出现压下裂纹。1号、2号拉矫辊分配较小的压下量可有效减少铸坯的压下裂纹并改善中心疏松以及中心偏析。     

重轨钢连铸结晶器电磁搅拌技术应用研究

针对大方坯连铸机投产初期重轨钢连铸电磁搅拌冶金效果不明显的问题,开展了优化重轨钢连铸结晶器电磁搅拌工艺参数的现场试验,对比研究了电磁搅拌电流强度对重轨钢铸坯中心疏松、中心偏析、等轴晶率等内部质量的影响,制定了满足攀钢重轨钢连铸工艺要求的电磁搅拌工艺制度.生产应用表明,重轨钢连铸坯内部质量明显提高,铸坯中心区等轴晶率由18.8%增至36.2%,中心疏松≤1.5级,中心偏析≤1.0级,中心缩孔≤1.0级,中心碳偏析指数≤1.05,连铸坯轧成重轨的内部质量和力学性能能够满足350 km/h高速铁路用钢轨的要求.     

轻压下对20CrMnTiH钢240mm×240mm铸坯中心碳偏析和低倍组织的影响

试验研究了单辊轻压下量（0～14 mm）和压下位置（1^#～7^#）对低碳钢20CrMnTiH 240 mm×240 mm铸坯低倍组织和中心碳偏析的影响。结果表明,从3^#拉矫辊开始压下,最大压下量9 mm,低倍无缩孔比例上升12.3%,中心疏松1.0级比例和中心碳偏析无明显改善;从2^#拉矫辊开始压下,最大压下量1 1 mm,中心疏松1.0级比例和无缩孔比例下降,中心碳偏析合格率提升14.2%;从1^#拉矫辊开始压下,最大压下量14 mm,中心疏松1.0级和无中心缩孔比例均为100%,中心碳偏析合格率达到71.4%。综合分析得出,20CrMnTiH 240 mm×240mm铸坯在拉速0.85 m/min、结晶器搅拌300 A、5 Hz、单辊轻压下量14 mm时,铸坯中心碳偏析和低倍组织最佳。     

重轨钢连铸坯内部质量控制技术

针对攀钢大方坯连铸机投产初期重轨钢连铸坯中心疏松、中心偏析等内部缺陷较严重的问题,研究应用了提高重轨钢连铸坯内部质量的控制技术,包括凝固末端动态轻压下、结晶器电磁搅拌、二冷动态控制、连铸拉速与钢水温度优化控制等核心工艺技术.生产实践表明,重轨钢连铸坯综合合格率达到99.97%,铸坯中心疏松≤1.0级,中心偏析≤1.0级,中心缩孔≤1.0级,中心裂纹≤0.5级,中间裂纹≤0.5级,角部内裂≤0.5级,中心碳偏析指数≤1.05,由连铸坯轧成重轨的内部质量和力学性能满足时速350 km高速铁路用钢轨的要求.     

含钒高氮高强耐候乙字钢大方坯连铸二冷技术

针对攀钢高强耐候乙字钢大方坯连铸二冷控制制度在连铸比水量和二冷区水量分配等方面存在的问题,通过采用延长喷水冷却区长度、适当增大连铸比水量、调整二冷区各回路的冷却能力及水量分配比例的方法,优化了YQ450NQR1大方坯连铸二冷制度.生产应用表明,高强耐候乙字钢大方坯内部质量明显提高,中心疏松评级≤1.0级的比例由79.71%增至90.70%,中心偏析＜0.5级的比例由1.45%增至44.19%,无中心缩孔的比例由86.96%增至93.02%,无中心裂纹的比例由39.13%增至62.79%,无中间裂纹的比例由85.51%增至88.37%,无皮下裂纹的比例由78.26%增至97.67%,无角部内裂纹的比例由73.91%增至93.02%,为攀钢开发生产屈服强度450MPa级高强度耐大气腐蚀乙字钢提供了高质量的铸坯.     

320 mm×410 mm断面重轨钢连铸坯宏观偏析控制关键技术

为控制大断面生产重轨钢连铸坯碳偏析指数和中心偏析,开展了电磁搅拌、提高轻压下总量、过热度与拉速匹配技术研究,形成了攀钢320 mm×410 mm大方坯连铸重轨钢偏析控制关键技术。确定了该断面生产重轨钢的最佳连铸工艺参数为:结晶器电搅电流强度600 A、2.4 Hz,凝固末端电搅电流强度330 A、7 Hz,轻压下总压下量9~12 mm,过热度控制在20~35℃、拉速控制在0.70~0.72 m/min。生产的重轨钢连铸坯中心等轴晶率平均为41.2%,连铸坯中心偏析≤0.5级的比例达到85%,断面碳偏析指数控制在0.95~1.07,连铸坯质量较好,生产的钢轨质量满足标准要求。     

静态轻压下技术在GCr15轴承钢连铸生产中的应用

介绍了静态轻压下技术在北满特钢Concast铸机生产GCr15轴承钢240 mm×240 mm连铸坯的应用.结果表明,当钢水过热度20～30℃,拉速0.85 m/min,在铸坯3 m长范围内进行总压下量7 mm、3组压下辊压下量分别为(mm)3、2、2的轻压下连铸,铸坯中心疏松由原来未轻压下的2.0-2.5级降低至1.0～1.5级,V型偏析和中心缩孔明显改善,铸坯中心平均碳偏析指数由1.17～1.26降至1.07～1.13.     

360mm×450mm大方坯连铸二冷技术研究

针对攀钢360mm×450mm连铸大方坯存在的表面纵裂、中间裂纹、中心裂纹等质量问题,通过采用适当增大连铸比水量、调整二冷区各回路的冷却能力及水量分配比例的方法,优化了大方坯连铸二冷制度。生产应用表明,大方坯表面质量和内部质量明显提高,因铸坯中间裂纹严重而产生的表面纵裂缺陷率由53．85％降至0．30％,铸坯中心疏松评级≤1．0级的比例由74．87％增至99．53％,无中心裂纹的比例由68．83％增至82．77％,无中间裂纹的比例由82．95％增至90.98％。     

轻压下对82B钢矩形坯内部质量的影响

为确定矩形断面180 mm×240 mm高碳钢82B连铸坯轻压下的压下位置,利用有限元软件ProCAST建立了连铸坯凝固传热模型。在不同拉速和比水量下,利用射钉和红外测温验证了模型的准确性。工业试验结果表明,轻压下连铸坯中心疏松和缩孔都得到了明显改善,中心疏松1级比例由55%提高到77%,缩孔评级不大于0.5级比例由45%提高到90%;轻压下显著改善铸坯V形偏析;铸坯中心平均碳偏析指数由1.17降到1.07,最大碳偏析指数由1.27降到1.15。