宝钢1930板坯铸机二冷喷嘴布置方式对铸坯质量的影响

在对宝钢1930铸机铸坯质量缺陷类型和形成位置分析的基础上，通过喷嘴性能测试和数值模拟计算，重点研究了1930铸机六、七冷却区喷嘴布置方式对铸坯的冷却均匀性和铸坯质量的影响，从解决铸坯角部横裂纹和内部三角区裂纹角度出发，提出了宝钢1930铸机二冷系统进一步改造方案。     

高拉速下37Mn5钢连铸圆坯内部质量控制研究

针对Φ200 mm 37Mn5钢圆坯高拉速下铸坯存在的内部裂纹、中心缩孔与中心疏松等缺陷,结合生产实际分析得出过热度高、结晶器电磁搅拌强度偏小、二冷工艺及喷嘴布置不合适是引起铸坯质量问题的主要原因。通过建立经射钉及测温试验验证的凝固传热模型与采用高斯计测量电磁搅拌磁场的分布特征分别对二冷工艺制度和结晶器电磁搅拌参数进行优化,同时对二冷区喷嘴布置进行改进。结果表明:对于Φ200 mm断面37Mn5钢连铸拉速从1.4 m/min提高到1.8 m/min,铸坯内部质量明显改善,内部裂纹消失,中心缩孔和中心疏松均为0.5级,若过热度大于30℃,仍存在比较严重的中心缩孔。     

连铸板坯二冷高温区传热均匀性研究与优化

在板坯连铸过程中,二冷区传热的均匀性对铸坯表面与内部质量均有重要的影响。首先对国内某钢厂二冷各区的喷嘴进行了喷淋性能测试,根据各冷却区喷嘴的布局及2 000 mm×250 mm断面包晶桥梁钢板坯连铸生产过程的各区水量分布,建立了铸坯三维凝固传热有限元计算模型,模拟分析了铸坯在二冷区内的动态凝固传热行为。在此基础上,优化调整了连铸二冷高温区的喷嘴布局。结果表明,某钢厂原二冷区喷嘴布局条件下,其高温区的铸坯表面温度沿其横向波动较大。典型生产工艺下,二冷4区出口处的铸坯宽面表面横向温差最大,即距角部313 mm处的宽面表面温度最高为1 073 ℃,而距角部873 mm处的宽面表面温度最低为996 ℃,温差达77 ℃。而当铸坯进入二冷弧形区时,铸坯表面的横向温度分布逐渐趋于均匀。将二冷2区的喷嘴安装高度由距铸坯表面170提升至200 mm、3区和4区的喷嘴安装高度由距铸坯表面200提升至240 mm,可使铸坯在高温区内的表面横向温差最大值降至30 ℃以下,大幅改善铸坯表面温度分布的均匀性。     

SS400铝镇静钢连铸板坯角横裂纹成因及对策

针对SS400铝镇静钢连铸板坯的角横裂纹缺陷问题,研究了铸坯的高温力学性能、铸坯在矫直区内的角部温度,同时对铸坯角横裂纹缺陷试样进行了金相分析并对裂纹表面进行了SEM观察.研究分析认为对于SS400铝镇静钢,在800 ℃左右,奥氏体向铁素体转变引起的晶间脆化以及在更高温度开始析出的AlN对晶界的脆化降低了钢的延塑性,使得铸坯在这一温度附近矫直时导致角部出现沿晶开裂.在对连铸机二冷喷嘴水量分布研究的基础上,通过更改二冷喷嘴的位置和排布方式,减弱了对铸坯角部的冷却,从而有效地避免了角横裂纹缺陷的发生.     

板坯连铸机二次冷却均匀性的分析与优化

针对某厂连铸板坯裂纹频繁出现的问题,结合连铸机的喷嘴布置特点,在测试分析铸机喷嘴的喷淋冷却特性的基础上,以Q235G钢为对象,考虑板坯宽度方向二冷水流密度分布状态,采用数值仿真方法模拟计算了200 mm×1350 mm连铸坯的凝固壳生长形貌及铸坯表面内弧温度分布.研究表明:板坯铸机二冷前期足辊段与零段原喷嘴布置及水流密...     

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%.     

喷淋水量分布对C38N2钢大方坯冷却效果的影响

合理的连铸二冷工艺制度是提高非调质钢连铸坯质量的关键。以某钢厂320 mm×480 mm C38N2非调质钢为研究对象,建立了基于大方坯横向水量分布的凝固传热模型,分析二冷区各段喷淋水量分布对铸坯表面温度分布的影响。研究表明,在现行工艺喷淋条件下,二冷一段和二段铸坯边角部喷淋水量较大,铸坯在二冷一段出口内弧和侧弧的表面横向温差分别达到了340 ℃和327 ℃,三段和四段铸坯表面中心喷淋水量较大,铸坯在空冷区内弧和侧弧的表面回温分别为109 ℃/m和125 ℃/m,容易引发角部裂纹和内部裂纹。在此基础上,提出“在二冷一段和二段降低喷淋高度+三段和四段升高喷淋高度”的喷嘴布置方式。水量分布优化后,二冷各段出口表面横向温差基本控制在200 ℃以内,铸坯在空冷区内弧和侧弧表面回温分别降低至95 ℃/m和107 ℃/m,角部回温由94 ℃/m降低至40 ℃/m,降低了裂纹缺陷发生率。研究结果可为该类非调质钢连铸生产提供借鉴。     

普碳钢内部裂纹原因分析及控制实践

针对陕钢集团汉钢公司1号连铸机在生产过程中出现的中间裂纹的问题,以实践结合理论进行分析,通过二冷区配水的调整、喷嘴型号的优化、二冷区弧度的矫正、钢水成分的控制、连铸保护浇注等措施来控制铸坯中间裂纹的产生。最终通过对比调试前后铸坯的质量可以发现调整后的铸坯中间裂纹有所减少,质量有所改善。     

小方坯连铸机二冷气-水喷嘴测试及应用实践

介绍重钢炼钢厂在对1#s小方坯连铸机进行增流改造时，针对改造前铸机使用二冷压力水喷嘴生产中铸坯严重内裂问题，结合铸机特点首次引进气-水喷嘴，在公司钢研所进行测试并成功在铸机上大生产使用，最终解决了内裂，满足了小方坯铸机高效化生产要求。     

15CrMoG钢Φ450 mm管坯连铸二冷工艺的优化

建立了15CrMoG钢(%0.12～0.18C,0.80～1.10Cr,0.40～0.55Mo)弧形连铸Φ450 mm圆管坯的二冷工艺模型以优化连铸二冷工艺.生产结果表明,在0.4～0.6 m/min拉速下生产Φ450 mm 15CrMoG钢圆管坯时,采用弱二冷工艺,二冷比水量0.30～0.35 L/kg,延长二冷区长度,控制铸坯进入矫直点前表面温度在950 ℃以上,则铸坯的等轴晶率达47.0%～49.3%,无中心缩孔,近表面和中间裂纹0级,中心裂纹0～0.5级,断面碳偏析ΔC%为0.02%,硫偏析ΔS%为0.005%,满足了生产无缝管的铸坯质量要求.     

石油套管用钢J55翘皮缺陷浅析

介绍了唐钢1 580生产线生产石油套管用钢J55的工艺流程、产品成分性能及钢卷表面出现翘皮缺陷的现象。对连铸坯质量、粗轧立辊轧制力、热卷箱模式等因素进行了试验分析,认为J55出现翘皮缺陷是由于连铸坯表面存在角裂纹,在经粗轧立辊轧制后进一步加重产生的。而连铸坯角裂缺陷的产生与连铸拉速的波动及铌的碳氮化物在奥氏体晶界析出有关。提出了加强对二冷喷嘴的检查维护力度,保证铸坯宽度方向温度均匀分布;提高铸坯矫直前温度和钢中钛含量的改进措施。     

含硫45钢铸坯缺陷分析与工艺优化

含硫45钢(/%:0.42～0.50C,0.17～0.37Si,0.50～0.80Mn,≤0.035P,0.035～0.045S)的Φ44 mm轧材探伤合格率低,轧材表面存在裂纹缺陷,通过分析是由150 mm×150 mm铸坯缺陷导致的。对铸坯表面酸洗发现裂纹缺陷,采用金相显微镜对裂纹进行分析。分析认为是由结晶器铜管R角太小、角部冷却太强、保护渣熔化不好、传热和润滑效果差以及二次冷却不均匀导致的。通过对结晶器铜管、保护渣及二次冷却水量进行工艺优化,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,使得铸坯缺陷明显改善,轧材合格率大幅提高。     

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%。     

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。      

连铸二冷系统喷嘴堵塞物来源分析和控制措施

连铸二冷喷嘴堵塞会造成冷却水分布不均匀,导致铸坯表面温差大,使铸坯产生裂纹缺陷,严重降低轧材的成材率。针对湘钢4号小方坯连铸机出现的喷嘴频繁堵塞问题,全面、系统分析了喷嘴堵塞物类型及其来源,并提出了相应控制措施。分析结果表明,喷嘴堵塞物主要分为4种类型,即边角突出的致密铁氧化物,球形铁氧化物,含P、Si、Ca的无定形氧化物和多孔疏松结构的铁氧化物,其来源于水站沉淀池和连铸反冲洗过滤器后的碳钢材质部件结垢物。当反冲洗过滤器后的碳钢材质部件更换为不锈钢材质后,喷嘴堵塞物中多孔疏松结构的铁氧化物消失,喷嘴堵塞现象明显改善,最大喷嘴堵塞数量由5~8个减少为0~2个。     

连铸二冷系统喷嘴堵塞物来源分析和控制措施

连铸二冷喷嘴堵塞会造成冷却水分布不均匀,导致铸坯表面温差大,使铸坯产生裂纹缺陷,严重降低轧材的成材率。针对湘钢4号小方坯连铸机出现的喷嘴频繁堵塞问题,全面、系统分析了喷嘴堵塞物类型及其来源,并提出了相应控制措施。分析结果表明,喷嘴堵塞物主要分为4种类型,即边角突出的致密铁氧化物,球形铁氧化物,含P、Si、Ca的无定形氧化物和多孔疏松结构的铁氧化物,其来源于水站沉淀池和连铸反冲洗过滤器后的碳钢材质部件结垢物。当反冲洗过滤器后的碳钢材质部件更换为不锈钢材质后,喷嘴堵塞物中多孔疏松结构的铁氧化物消失,喷嘴堵塞现象明显改善,最大喷嘴堵塞数量由5～8个减少为0～2个。     

保护渣对430不锈钢铸坯边部凹陷缺陷的影响

针对太钢430不锈钢铸坯边部凹陷严重的问题,采用Gleeble 3800、高温原位分析仪、黏度分析仪等技术手段,系统研究430铸坯边部凹陷缺陷的产生机理和保护渣性能对边部凹陷的影响规律。研究结果表明,430铸坯边部凹陷缺陷的主要原因与保护渣的控制传热有关。保护渣碱度过小,结晶能力弱,坯壳在结晶器内冷却强度大,凝固收缩带来较大的角部扭动力而产生边部凹陷,此时铸坯边部凹陷主要发生在结晶器内;保护渣碱度过大,结晶能力强,铸坯冷却强度不够,出结晶器的坯壳厚度薄,在钢水静压力的作用下铸坯宽度产生延展效应,导致后续产生较大的凝固收缩而形成边部凹陷,此时铸坯边部凹陷主要发生在二冷阶段。保护渣碱度控制为1.00,保护渣的结晶能力适宜,既避免了结晶器内强冷带来的铸坯凹陷,又保证了出结晶器坯壳足够的厚度和强度,最终使铸坯边部凹陷深度由1.26 mm降低至0.30 mm,显著改变了铸坯表面质量。     

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%。     

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。     

南钢小方坯连铸生产45钢二冷制度的优化

通过低倍组织和二冷制度计算机仿真软件分析了2~#连铸机150mm×150mm,4~#连铸机150mm×220 mm 45钢铸坯中心和中间裂纹发生距弯月面的位置,铸坯表面温度与目标温度的对比。结果表明,二冷比水量和各段冷却水分配不当是形成铸坯裂纹的主要原因,通过降低二冷水量和优化冷却水分配使铸坯表面温度接近目标温度曲线,明显降低了铸坯中间和中心裂纹的发生率。