矩形坯连铸机提高拉速研究与生产实践

天津市新天钢联合特钢有限公司炼钢厂5号连铸机在提高连铸机拉速生产实践中,因钢水凝固时间较短,铸坯出现了脱方、角部裂纹、鼓肚、凹陷等缺陷,直接影响铸坯质量合格率。本文针对联合特钢5号连铸机提速后,铸坯出现的一系列质量问题进行了分析,对铸坯缺陷产生的机理进行了研究,并提出了改进建议。通过结晶器铜管结构及足辊的优化改造、二冷系统的优化改造、保护渣性能优化以及浇铸工艺的优化等一系列措施的实施,5号连铸机拉速由1.45m/min提高到2.0m/min,满足了炼钢工序的生产。     

中碳钢铸坯角部裂纹缺陷研究与控制

对涟钢生产的Q235B等中碳钢板坯在热轧过程中出现板卷表面结疤缺陷进行了研究。采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析对铸坯角部裂纹进行检测分析,结果表明扇形段矫直区间铸坯温度控制不合理是铸坯产生角部裂纹的主要原因。     

包钢宽厚板Q690D铸坯表面缺陷分析与控制

针对包钢Q690D宽厚板坯在连铸生产过程中出现的振痕及角裂等表面缺陷,分析了保护渣性能、结晶器振动参数、铸机冷却效果以及钢中含N量对铸坯表面缺陷的影响,通过降低保护渣黏度、提高碱度,结晶器采用高振频低振幅,控制铸坯矫直温度在900~1 300℃的塑性区,以及控制钢水中的含氮量≤50×10-6,有效地减轻了铸坯振痕,消除了星裂、角裂等裂纹的产生,提高了Q690D铸坯质量。     

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.     

浅谈低碳含铌钢铸坯裂纹形成原因分析与改进措施

文章通过运用多种显微镜和扫描电镜以及能谱分析仪等工具,针对低碳含铌钢铸坯表面产生的裂纹缺陷开展研究,仔细观察分析造成这一类缺陷的主要原因.经分析后结果显示,用于实验的钢碳含量0.09％～0.11％,且在1496℃时钢液出现包晶的反应,随着包晶的反应在体积方面出现较大的变化及线收缩,在坯壳的凹陷部位受到凝固的收缩及钢液静压力而导致微裂纹的产生.另外,受到铌和镍及铝等元素的影响而提升了铸坯脆性,并在后续矫直时受到应力的集中,及在脆性的温度区矫直也提高裂纹的增加,由此致使铸坯存在严重的裂纹缺陷.对出现的问题通过制定有效的控制措施才能提高铸坯的质量,其对生产具有非常重要的作用和意义.     

16MnNb钢圆坯连铸二冷制度的研究

 以某钢厂圆坯连铸机为研究对象,建立了连铸坯凝固传热模型。在不同拉速下对280 mm断面圆坯二次冷却过程进行仿真优化,确定了16MnNb钢合适的二冷制度。根据仿真结果,在最小工作拉速(0.9 m/min)下,矫直点处铸坯内弧表面中心温度为947 ℃,有效避开了铸坯的二次低延性区。在最大工作拉速(1.2 m/min)下,铸坯出结晶器时,其凝固坯壳厚度为19 mm,二冷初期产生漏钢等质量问题的可能性较小。不同拉速下,横断面温度场分布均匀。经低倍检测发现,铸坯表面及内部质量良好,无裂纹、疏松、缩孔等质量缺陷。     

提高热送铸坯温度的试验研究

采用远红外非接触测温和射钉法对武钢三炼钢的板坯连铸机典型二冷模式下铸坯的表面温度及凝固坯壳厚度进行了研究,发现通过矫直区进入水平段之后铸坯表面温度持续降低,机尾附近铸坯表面温度仅为710～820℃.根据坯壳厚度变化得出的典型二冷模式下综合凝固系数K在24～27mm/min1/2之间,根据凝固终点与K的关系,将浇铸低碳铝镇静钢时的拉速由1.1m/min左右提高到1.4～1.5m/min,使铸坯的凝固终点向机尾延伸,铸坯出机表面温度提高到了920～940℃.     

高强钢筋方坯内部质量影响因素分析及优化

为减少河钢集团承钢公司生产某种高强钢筋铸坯时产生的内部质量问题,通过对铸坯试样的低倍检测与统计,采用单因素法对比,分析钢水过热度、拉速、二冷比水量、保护渣有无烘烤等因素对铸坯的中心偏析、中心疏松、角裂纹及中间裂纹的影响。结果表明:钢水过热度控制在16～25℃,拉速1.70 m/min,二冷比水量为1.0 L/kg,烘烤保护渣的条件下可有效提高铸坯内部质量。     

CSP产线汽车结构钢边裂的成因与解决措施

本文对郸钢铁股份公司CSP产线(薄板坯连铸连轧)生产汽车结构钢过程中铸坯边部裂纹的形成机理进行了分析,并研究了钢水成分、精炼与连铸过程增氮、连铸机冷却制度、铸坯矫直温度等因素对裂纹产生、发展的影响。通过采取相应的措施,如铁水预脱硫处理、钢水成份的控制与调整、连铸工艺过程控制的优化、结晶器保护渣的优化等工作,使铸坯边裂率由15%左右降到了1%以下。     

J55钢大方坯连铸及热送过程铸坯表面温度研究

为研究J55钢在热送热装后产生表面裂纹缺陷的原因,采用红外测温仪对连铸二冷区及热送过程的大方坯表面温度进行了测定和分析。结果表明,该钢种在二冷区的冷却强度适宜,不会导致矫直裂纹;铸坯在热送过程的温度制度不合理是导致管坯产生表面裂纹的主要原因。     

薄板坯连铸中碳钢角横裂缺陷成因及控制

 针对薄板坯连铸中碳钢边角部出现的角横裂纹缺陷,通过典型中碳钢（50CrV4）缺陷试样的金相分析、热塑性分析和铸坯二冷模拟仿真计算等方法,确定了原工艺条件下典型中碳钢铸坯边角部在铸机弯曲和矫直处的温度为850 ℃、处于第Ⅲ脆性区（650～945 ℃）是造成铸坯边角部裂纹的主要原因。结合武钢CSP铸机工艺特点,提出了连铸高拉速4.0～4.2 m/min,二冷前段强冷、后段和边部弱冷以及提高铸机设备精度等控制措施。各项措施实施后,中高碳钢铸坯边角部温度显著提升,热轧板表面横裂纹基本消失,各项性能满足客户要求。     

180 mm方坯连铸机矫直应变研究与工艺改进

针对180 mm×180 mm、弧半径为6 m的方坯连铸机,采用两点矫直公式、连续矫直公式对拉矫机坐标进行了验证。计算结果表明,拉矫机矫直曲线公式为Y=7.71E-9X3.15,其矫直方式为典型的连续矫直;同时,生产低合金钢时矫直区应变为3.8×10~(-3)/s,大于设计值0.125×10~(-3)/s,矫直起点应变值为0.004 3%/mm,大于设计值0.000 25%/mm。在此工况下,通过控制中间包过热度、降低二冷比水量,铸坯皮下裂纹得到缓解,铸坯内部裂纹由3.0级降低到1.0级。     

FTSC中碳硼微合金钢热轧板卷边部裂纹分析

唐钢FTSC薄板连铸机生产中碳硼微合金钢热轧板卷存在边部裂纹缺陷。通过对SS400B钢进行高温热塑性研究,发现弯曲矫直温度为750℃时热塑性最差;由于铸坯边角部冷却速度快,温度低,塑性较差,边角部振痕处存在可见裂纹;在对存在边部裂纹的铸坯取样分析时发现晶界间有非金属元素析出,同时晶界间存在裂纹。轧制时形成边部裂纹缺陷。     

S355ML异形坯表面横裂纹研究

采用金相检测、SEM、TEM、能谱、水口流场分析等方法,并通过对连铸坯热成像温度分析,对S355ML异形坯表面横裂纹产生原因进行研究。结果表明:直通型水口流场分布不合理;异形坯表面存在较大的温度梯度,特别是从翼缘顶端到腹板R角处,异形坯在矫直段处于铸坯脆性区;并且在S355ML异形坯大量析出碳氮化物破坏钢的高温热塑性,从而使铸坯裂纹敏感性增加。通过优化二冷制度,窄成分控制等措施,矫直时避开铸坯第Ⅲ脆性区,提高铸坯表面质量。     

板坯角部裂纹分析与控制

对天钢板坯角部裂纹进行研究分析,结果表明:铸坯凝固过程中晶界出现了B(CN)和Al N等二相粒子聚集,同时,由于在铸坯初凝期奥氏体晶界生成铁素体膜,导致板坯角部区域的延展性显著降低。受二者的共同作用,当板坯通过矫直区时,受到矫直应力作用而产生裂纹。通过控制钢中氮含量、降低结晶器水量及二冷水量,提高铸坯角部的矫直温度,改善高温力学性能,使板坯角部裂纹得到有效控制。     

连铸坯表面质量评价系统的开发

近年，用户对无缺陷钢的要求越来越严格，因此减少连铸坯缺陷十分重要。大同特殊钢公司知多厂的小川贵宽等人根据其1号铸机铜结晶器的温度变化；铸坯二冷及矫直后铸坯温度等情况。开发了一种铸坯表面质量新的评价系统。能清楚反映经矫直后铸坯表面横裂纹的产生情况，从而可以在适当条件下对铸坯表面进行火焰清理，以大大减少裂纹缺陷。     

YQ450NQR1高强高耐候乙字钢边裂分析与控制

 为了降低YQ450NQR1乙字钢边裂比例,检验分析了典型边裂缺陷形貌及组织特征,并通过试验验证了形成边裂的关键影响因素。结果表明,边裂缺陷是铸坯原生裂纹在轧制过程变形扩展形成的,根本原因是结晶器保护渣润滑传热不良造成振痕过深且宽度不均,并且矫直温度处于脆性区。优化连铸结晶器保护渣物性指标后,凝固传热及润滑作用得到明显改善,铸坯振痕宽度由3～10 mm改善至7～9 mm,振痕深度由1.0~1.5 mm优化至1.0 mm以下,消除了铸坯角部裂纹和渣坑缺陷;优化连铸冷却,使矫直温度避开脆性温度区,最终YQ450NQR1乙字钢边裂比例由21.80%~22.28%降低至0.59%。为乙字钢边裂缺陷控制提供参考。     

轴承钢大方坯凝固末端特性与中心质量控制

连铸流程取代模铸锻造生产高端轴承钢是当前的发展趋势。为了改善GCr15轴承钢200 mm×240 mm大方坯连铸中常见的中心缩孔和中心偏析问题,借助数值模拟研究连铸坯传热与凝固进程,并通过工业试验调整拉速探究末端电磁搅拌(final electromagnetic stirrer, F-EMS)和轻压下(soft reduction, SR)对连铸内部质量的协同影响机制和效果,通过低倍酸侵观察不同工艺下铸坯的横纵截面缩孔疏松和裂纹情况,通过钻屑取样检测铸坯横截面上碳偏析分布。结果表明,拉速为0.95 m/min时铸坯凝固终点仅为13.0 m,此时提升F-EMS强度且使用轻压下虽然可以改善中心缩孔,但F-EMS也将更多高浓度钢液搅入铸坯中心,由于铸坯中心熔池宽度小,对高浓度溶质的稀释作用小,熔池难以稀释这些钢液从而使得铸坯中心偏析反而加剧。而在F-EMS电流强度为540 A、SR总压下为7 mm的工艺下,拉速提升至1.2和1.4 m/min时,铸坯内弧侧都产生了压下裂纹,且由于GCr15轴承钢连铸凝固两相区较宽,拉速为1.4 m/min时铸坯在铸机上产生裂纹的压下辊处,铸坯内部裂纹敏感区...     

提高热送铸坯温度的试验研究

采用远红外非接触测温和射钉法对武钢三炼钢新近投产的板坯连铸机典型二冷模式下铸坯的表面温度及凝固坯壳厚度进行了研究,发现通过矫直区进入水平段之后铸坯表面温度持续降低,机尾近铸坯表面温度仅为710－820℃。根据坯壳厚度变化得出的典型二冷模式下综合凝固系数K在24－27mm/min^1/2之间,根据凝固终点与K的关系,将浇铸低碳铝镇静钢时拉速由以往的1．1m/min左右提高到1．4－1．5m/min,使铸坯的凝固终点向机尾延伸,铸坯出机表面温度提高到了目前920－940℃。     

低碳硼钢表面缺陷的形成原因与改进措施

研究了低碳硼钢连铸坯表面和角部凹坑和裂纹的形成原因。对样品进行了金相组织观察、扫描电子显微镜(能谱分析)、Gleeble-3800热模拟试验、THERMO-CALC软件计算和X射线衍射分析,结果表明,连铸坯表面凹坑缺陷与结晶器保护渣性能有关,表面和角部裂纹是由于二冷矫直区铸坯温度位于该钢种的脆性温度区间以及钢水中BN的析出所致。通过降低钢水含氮量、适当提高热矫温度和调整结晶器保护渣性能等工艺措施,明显减少了低碳硼钢表面缺陷。