连铸含铌钢板坯表面横裂纹原因分析和措施

通过对邯钢三炼钢厂板坯连铸生产高强度船板用等铌微合金钢,铸坯发生表面横裂纹的机理分析,讨论了铸坯表面横裂纹产生的影响因素,并提出了连铸解决含铌钢表面横裂纹的有效措施。     

板坯连铸结晶器倒角结构和锥度研究

针对板坯连铸铸坯常出现角部横裂纹缺陷,建立了板坯连铸结晶器与铸坯二维瞬态热力耦合有限元模型,研究了板坯结晶器窄面铜板在不同倒角结构和不同锥度情况下铸坯的凝固收缩行为,计算了铸坯在结晶器内的温度和应力分布情况。模型较全面地考虑了保护渣和气隙对传热的影响。数值模拟结果表明：结晶器窄面铜板倒角过大或过小,都不利于铸坯温度的均匀分布;对断面厚度为230mm的铸坯,窄面铜板采用20mm～25mm ×45°;倒角及抛物线锥度时,铸坯表面温度分布最均匀,最大平面主应力分布较合理,角部出现横裂纹的可能性会大大降低。     

宽厚板连铸坯角部表面横裂纹成因及改进措施

铸坯边角部表面横裂纹是比较常见的表面缺陷之一,对铸坯的生产和质量影响很大。结合南钢公司一炼钢厂3#板坯连铸机铸坯实际生产和实物质量,分析了铸坯在连铸机内的应力状态,筛选了影响板坯角部横裂纹的设备因素与工艺因素。通过改进设备和优化工艺,有效地控制了连铸坯边角部表面横裂纹的产生,轧制宽厚板边部裂纹缺陷改判率由3.39%逐步稳定至0.50%以下,效果明显。     

X65管线钢铸坯角部横裂纹的成因及控制措施

鞍钢2150ASP生产线生产X65管线钢时,在铸坯的角部经常出现横裂纹。对此类钢种铸坯的高温力学性能、二相粒子析出以及铸机矫直段铸坯的表面温度分布进行了检测与分析。结果表明,矫直段的铸坯角部表面温度处于该类钢种的脆性区间内,铸坯内部的二相粒子在晶界上呈带状分布,从铸坯的内部向角部逐渐细化,这是铸坯角部产生横裂纹的内因。通过调整二冷水配水对铸坯的表面温度进行优化,控制二相粒子的析出,明显改善了X65管线钢铸坯的表面质量,减少了铸坯角部横裂纹的产生。     

400 mm特厚板坯3D喷淋技术开发与应用

分析了板坯厚度和3D喷淋技术对400 mm特厚板坯角横裂纹的影响.研究表明,对于400mm特厚板坯,钢的第Ⅲ脆性区的力学性能,是产生角横裂纹的内因;矫直段铸坯角部冷却强度过大是形成角横裂纹的外因.在此基础上,提出了改善400mm特厚板坯角横裂纹的有效措施,经实施应用后,明显减轻了400mm特厚板坯角横裂纹缺陷,钢坯切角率降低到0.35％,有效改善了钢坯的表面质量.     

400 mm特厚板坯尾坯表面横裂纹的控制

板坯尾坯浇铸属于非稳态浇铸,随着板坯厚度的增加,尾坯表面横裂纹成为影响铸坯质量的主要因素。通过研究钢种的化学成分、二次冷却制度和尾坯浇铸时拉速的变化等因素对尾坯表面横裂纹的影响,确定了特厚板尾坯表面横裂纹的产生机理,提出了相应的改进措施。低碳微合金钢二次冷却制度采用弱冷,控制尾坯浇铸拉速小于0.5m/min的时间要小于5min,尾坯浇铸阶段二冷水的比水量从0.35 L/min减少到0.25 L/min,控制尾坯矫直温度在933℃以上,能够有效地减少尾坯表面横裂纹,使特厚板尾坯废品率降低到5%以下。     

微合金钢板坯二冷配水模型的应用和评价

结合两种二冷水冷模型，对微合金钢铸坯的微观组织、高温延塑性能、应力分析、鼓肚变形以及二冷水模型模拟、铸坯表面温度实测等进行了系统的研究。研究表明，铸坯表面温度落入钢的第三次脆性温度区是造成铸坯表面横裂的一个重要原因。提出了改善铸坯内部质量和表面质量的有效途径。     

减少厚板坯表面横裂纹的研究

铸坯表面横向裂纹是连铸坯较严重的缺陷,其对铸坯的生产和质量危害很大.主要分析了鞍钢集团新轧钢公司第一炼钢厂厚板坯表面横裂纹产生的原因,同时针对各种原因,制定相应的预防措施,以减少表面横裂纹的发生.     

攀钢板坯连铸机不同断面铸坯角部横裂纹分析

通过喷嘴性能测试、重熔凝固冷却实验和计算机仿真软件计算,研究了攀钢不同断面板坯角部冷却情况对铸坯角部横裂纹的影响.研究表明:对于1160、1080和1250mm三个断面尺寸的铸坯,较强的冷却使角部温度较早低于A₃温度,矫直前沿奥氏体晶界形成大量膜状先共析铁素体,矫直时容易沿奥氏体晶界形成角部横裂纹.为解决角部横裂纹问题,通过改变铸坯表层组织来控制铸坯角部横裂纹的产生,并将其应用于攀钢现场生产.     

连铸二冷模式对微合金钢板坯角部表层组织的影响

为减少和预防攀枝花钢钒有限公司P510L微合金钢连铸坯角部裂纹的发生,进行了二冷区不同冷却模式对铸坯角部表层组织及表面横裂纹的影响研究。结果表明:传统弱冷模式下,大量膜状先共析铁素体连成网状,阻碍了奥氏体基体的连续性,降低了铸坯角部的热塑性。在优化冷却模式下,在铸坯角部表层2~3 mm的组织细小、分布均匀,没有出现先共析铁素体膜,有利于控制铸坯表面横裂纹的发生。相对于传统弱冷模式,优化冷却模式可将铸坯角部表面横裂纹指数由3.2降至0.4,裂纹发生率得到了控制。     

基于热损失率目标的板坯连铸凝固传热过程多目标优化

基于构形理论,以板坯热损失率、表面温度梯度、矫直点表面温度、表面极限温度和液芯长度组成的惩罚函数为优化目标,在二冷总供水流量一定的条件下对板坯连铸凝固传热过程进行优化,得到二冷区各区段最佳水量分配比,分析水量分配比、二冷总供水流量和拉坯速度对复合函数(板坯热损失率和表面温度梯度的线性加权函数)、热损失率目标、表面温度梯度目标和板坯表面温度的影响。结果表明:与初始水量分配比结果相比,水量分配比优化后的复合函数、热损失率目标和表面温度梯度目标分别降低35.04%,2.14%和59.48%;优化后的二冷区出口温度和空冷区末端温度分别提高6.79%和1.59%。最佳水量分配比方案在提高板坯蓄能的同时也提高了板坯的质量。     

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...     

攀钢板坯连铸机的铸坯温度测量与分析

在工业生产条件下测量了攀钢板坯连铸机的铸坯表面温度分布，建立了连铸板凝冷却过程的二维传热数学模型，全面探讨了连铸工艺参数对铸坯热状态的影响，深入分析，讨论了凝固终点的控制及铸坯保温输送的模拟计算效果。     

含铌、钛船板钢高温塑性研究

针对含铌、钛船板钢中板表面微裂纹问题，利用Gleeble-1500热应力／应变试验机模扎连铸和轧制过程，分析了温度、应变速率、析出物对已形核微裂纹的影响，结果表明：裂纹是沿晶界裂开的，裂纹的形核与晶界处杂质和析出物有很大的关系；二冷段变形对裂纹的扩展作用应引起注意；在第二脆性区，应变速率越大，钢的塑性越差，这一结果说明了轧制过程对裂纹具有不可忽视的扩展作用。     

基于瞬态传热数学模型的板坯连铸二冷设计

以超高强度钢(UHSS)为对象,研究板坯连铸二冷设计。首先,基于凝固传热学基本理论,建立了二维板坯瞬态传热数学模型;其次,根据高温塑性实验曲线,结合二冷区冶金原则,确定二冷区各段终点的表面目标温度;最后,根据制定的铸坯表面目标温度,采用增量型PID算法调整二冷区各回路的水量。     

板坯连铸机二次冷却水的控制模型

应用二维非稳态传热数学模型，以目标表面温度控制为指导，建立板坯连铸机二冷配水计算模型，比较了二冷区三种实时控制模式，指出浇注温度前馈的表面温度反馈控制更有利于稳定铸坯表面温度分布和改善铸坯质量。     

二冷水流密度分布对板坯温度场影响的研究

采用数值模拟的方法，重点研究板坯连铸二冷水的水流密度沿铸坯宽度方向上分布对铸坯在凝固过程中温度场、应力场和液芯形状的影响规律，加深二次冷却工艺对铸坯质量影响的理论认识，进一步探讨减少板坯“三角区”裂纹的有效手段。     

大圆坯连铸机二冷段改造实践

针对马鞍山钢铁股份公司大圆坯连铸机全水冷却的二冷段在开发高质量车轮钢时,存在着等轴晶率低,碳偏析大等不足,对连铸机的二冷段实施以气雾冷却为主要内容的改造,改造后的铸坯表面温度更加均匀,铸态组织更加的致密,等轴晶率提高了约8%,碳元素偏析指数降低了0.03。     

冷却速度对含铌、钛微合金钢铸坯表层组织结构的影响

铸坯出结晶器后的冷却速度是影响和决定铸坯表层组织结构(0~5 mm)及第2相析出物分布的关键因素.在开发重熔凝固冷却实验装置的基础上,模拟铸坯在垂直段的凝固冷却条件,研究不同冷却速度对铸坯表层组织与第2相析出物分布的影响.研究表明,在0.8 m·min^-1拉速下,以5℃.s-1的冷却速度,使铸坯在出结晶器后表面温度下降到A₃温度以下,得到的表层组织均匀,晶界无膜状先共析铁素体,微合金元素析出物在晶内分布均匀,有利于提高铸坯热塑性及降低裂纹敏感性.