SPHC热轧卷板表面翘皮缺陷的改善

对SPHC钢热轧卷板表面翘皮缺陷的形成原因进行了分析,结果表明:连铸过程浸入式水口结瘤导致结晶器保护渣卷入钢液是产生翘皮缺陷的主要原因。通过热力学计算和工业试验对钙处理的热力学条件和中间包覆盖剂的化学成分进行了优化。采用优化的工艺参数后,浸入式水口的结瘤问题得到有效解决,结晶器液面波动值小于±3 mm,SPHC热轧卷板表面翘皮缺陷明显减少。     

热轧卷表面线状缺陷分析

为了研究热轧卷表面线状缺陷产生的原因,通过扫描电镜和能谱对热轧卷表面线状缺陷的形貌和成分进行分析,并对缺陷在钢卷断面方向的分布进行统计。结果表明,结晶器保护渣卷入和钢液中的夹杂物是导致热轧卷表面线状缺陷产生的主要原因,而缺陷分布与断面宽度有关。在研究线状缺陷形成机理的基础上,采取钢包顶渣改质、控制钢包镇静时间、优化保护渣性能和水口结构、火焰清理、优化氩气吹气量等控制措施,同时改进相关的工艺条件,使该类缺陷发生率得到有效控制,热轧卷表面线状缺陷率由0.63%降至0.30%以下。     

中厚板表面夹渣缺陷分析与研究

通过对夹渣缺陷处夹杂物的扫描电镜分析,铸坯皮下夹渣的产生原因是结晶器流场不合理,保护渣随结晶器内钢液流动卷入铸坯所致。通过改进浸入式水口形状、尺寸,优化浸入式水口插入深度,优化结晶器保护渣理化指标等工艺措施,可以有效减少连铸坯夹渣类缺陷。     

IF钢热轧板卷渣缺陷形成原因及控制措施

针对210-2250线IF钢绕组板卷渣缺陷形成原因进行了系统调查研究,结果表明板坯在连铸浇注过程中结晶器窄面液位波动造成保护渣卷入是此类缺陷发生的主要原因,通过增加浸入式水口插入深度,优化浸入式水口结果、优化保护渣性能、降低拉速等、能有效避免结晶器窄面保护渣卷入、工业实践表明、工艺调整后IF钢热轧板卷渣缺陷发生率明显降低。     

高速连铸用新型浸入式水口

连铸机结晶器内钢液的流动状态严重影响连铸坯的质量,尤其在弯月面处,钢液与结晶器保护渣直接接触,结晶器内弯月面不稳定引起的卷渣,是导致产品产生缺陷的主要原因之一,如冷轧薄板的线状缺陷和厚板的表面缺陷。在结晶器润滑不均匀时,还会增加漏钢危险。弯月面液面波动主要是由于浸入式水口吐出孔钢液剧烈的湍流和瞬态行为引起的。最近,在一台连铸机上浇注不同钢种已成为全世界钢铁生产商努力的一个主要方向。为了满足所有钢种的质量要求,对每个钢种都要求一定的浇注速度。对常规的浸入式水口而言,确保结晶器内有利的流动条件是一个难题。因此,比以往更需要一种新型浸入式水口,通过保持最佳的结晶器内钢液流动状态,以各种浇注速度浇注出多规格铸坯。介绍了测试新型浸入式水口流动性能的数值模型和物理模型的试验。采用URANS方法瞬态CFD模拟表明,新型浸入式水口流出的钢液瞬态行为稳定,因而弯月面以下钢液流速较慢,其效果还通过水模拟得到了验证。现场试验是在中国台湾的中钢公司进行的,试验结果表明,通过优化结晶器内钢液的流动行为,结晶器液面波动明显减小,从而提高了产品质量。     

改进浸入式水口吐出孔设计优化结晶器内钢液流态

为了优化连铸过程中结晶器内的钢液流态,世界各地的钢厂在改进浸入式水口吐出孔设计方面取得了一定的进展。该技术对于连铸工序实现高效生产高品质钢显得更为重要。一般说来,要实现连铸机高效生产,必须增大浸入式水口的内径和吐出孔尺寸,以增加通钢量,从而提高生产效率。但是,浸入式水口吐出孔尺寸增大后,钢液出口形成的非均匀流导致结晶器内钢水波动及保护渣卷渣夹杂,使钢质降低,且可能导致漏钢。叙述了塔塔钢铁英国公司带钢生产部门的塔尔博特港厂3号连铸机水口设计的技术进步。通过改进水口吐出孔设计,优化浸入式水口吐出孔钢液流态,进而降低结晶器内的钢液波动,减少卷渣夹杂。此外,还对塔尔博特港厂采用改进式水口后的结晶器内钢液流态和钢质进行了调查和评估。叙述了该厂3号铸机改善结晶器钢液流态所做的工作。     

0.12%~0.16%C铬钼钢连铸板坯表面纵裂的控制

12Cr2Mo,14CrMo和15CrMo钢的生产流程为铁水-110t BOF—LF—VD-300 mm×（1700~2400）mm板坯CC工艺。分析了钢中碳含量,Mn/S,结晶器倒锥度,结晶器冷却工艺和保护渣,浸入式水口插入深度等因素对连铸板坯表面纵裂的影响。通过将优化前3种钢的结晶器倒锥度1.10优化成12Cr2Mo钢1.20,14CrMo钢1.15,15CrMo钢1.10,浸入式水口的插入深度由原先的170~180 mm调整到140~150 mm,使用粘度较低的保护渣（碱度1.25,1300℃粘度0.129 Pa·s）,以增加渣液的流动性,连铸板坯表面纵裂缺陷得到了有效的控制,纵裂率由原先的8.9%降低到优化后的3.2%。     

基于数值模拟的结晶器卷渣在线预测方法

 结晶器保护渣卷入到钢液中后容易被生长的凝固坯壳捕获,最终在冷轧板上形成由卷渣引起的表面缺陷,会严重恶化钢产品的质量。结晶器液面卷渣现象受到钢液成分、温度、流动方式和吹氩流量的影响。结晶器表面钢液流速大小是反映钢渣界面是否发生卷渣的重要参数,但在实际浇铸过程中,不能在线预测不同拉速、吹氩流量和水口浸入深度下结晶器表面钢液的最大速度。提出一种基于板坯连铸结晶器内多相流动数值模拟的结晶器卷渣在线预测方法。首先,建立结晶器内三维多相流动数学模型,模拟不同拉速、吹氩流量和水口浸入深度下的钢液流动行为;其次,对计算得到的表面钢液流速的最大值进行拟合,得到固定浇铸断面下结晶器表面最大流速的预测公式;最后,通过某钢厂的插钉板工业试验验证了所提方法的准确性。研究发现,不同浇铸参数下表面钢液流速沿结晶器宽度方向呈现先增加再减小的变化趋势,在结晶器宽度1/4位置具有最大值。钢液流速在较小和较大拉速下分别在窄面和水口附近具有较大值;在较小和较大吹氩流量下分别在水口和窄面附近具有较大值;随着水口浸入深度增加,钢液流速在水口和窄面附近变化较小。基于拟合的钢液流速公式,通过比较最大钢液流速与钢渣界面发生卷渣的临界流速,实现了结晶器卷渣的在线预报。     

25CrMnMo钢表面缺陷成因分析及控制

通过宏观形貌观察、微观组织(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,分析了25CrMnMo钢管生产过程中表面缺陷产生的原因,并进行了系统优化。通过对25CrMnMo钢的理化性能分析,发现钢管表面宏观缺陷存在结晶器保护渣剥落现象,而微观分析发现钢管皮下含有许多大尺寸FeO-Na₂O-Al₂O₃-CaO不规则夹杂物。同时,将钢管表面缺陷处夹杂物成分与长水口、浸入式水口以及炉渣成分、结晶器内保护渣进行对比分析,发现钢内夹杂物中Na、Al为结晶器保护渣的代表元素,推断原工艺条件下,卷入且来不及上浮的结晶器保护渣在凝固前沿时被凝固坯壳捕获,并形成表面及皮下夹杂缺陷是25CrMnMo钢管出现缺陷的主要原因。通过将浸入式水口的插入深度由80～130 mm改为90～130 mm,电磁搅拌电流由300 A降为200 A,频率3.0 Hz不变等降低卷渣指数的措施,有效改善了25CrMnMo钢结晶器卷渣问题,提高了铸坯质量。     

亚包晶钢板坯纵裂成因与浸入式水口改型

针对某厂连铸机浇注亚包晶钢板坯表面纵裂纹发生率较高的问题,分析了双侧孔浸入式水口对裂纹形成的影响。在此基础上对浸入式水口结构进行优化,开发了新型浸入式水口。通过模拟研究和生产应用分析,对比了双侧孔浸入式水口与新型浸入式水口结构的差异以及两者对结晶器内流场和温度场的影响。结果表明,采用双侧孔水口浇注时,结晶器钢液流场和温度场分布不合理,导致结晶器内液渣层厚度不均匀,尤其是水口与结晶器壁之间位置液渣层厚度偏薄,从而诱发了板坯表面纵裂纹缺陷的大量发生,纵裂纹集中在板坯宽面中心400 mm范围,裂纹长度50～1 200 mm,深度2～12 mm;采用新型浸入式水口更有利于水口与结晶器壁间钢液流动,增加水口出入口钢液束流能力,使结晶器内钢液流场对称、温度场分布均匀、液渣层厚度均匀增加,亚包晶钢板坯表面纵裂纹改善显著,表面纵裂纹发生率由10.9%降低至1.5%。     

超低碳钢洁净度的控制

针对鞍钢超低碳汽车板钢种冶炼及连铸工艺对钢水洁净度的影响进行了分析,指出浇注初期注流的二次氧化、钢包顶渣改质效果不好导致浇注过程钢中夹杂物增加、浸入式水口絮流物脱落等是造成冷轧板表面质量缺陷的主要原因,得出稳定产品质量的有效控制方法是优化非稳定态浇注工艺、控制出钢后钢包渣的氧化性以及进一步去除钢中细小夹杂。     

The influence of slag chemistry on the formation of sliver defects

The reoxidation of molten steel by oxidising slag directly affects the molten steel cleanliness. There is a good relationship between molten steel cleanliness and the defect sources of cold rolled sheets. The results show that there is a direct relationship of the slag composition to steel cleanliness and the rate of surface defects on the final products. The thermodynamic calculations show that the activity of iron oxide decreases with the increase of w(CaO)/w(Al₂O₃) specifically when the content of T.Fe in slag remains at lower levels. In order to enhance the absorption ability of the slag to Al₂O₃ inclusions, w(CaO)/w(Al₂O₃) should be controlled in the range of 1.0–1.4 in the liquid region of slag when T.Fe content in RH final slag is less than 6?mass%. By reasonable control of T.Fe content and w(CaO)/w(Al₂O₃) in the slag, the defect content of sheets significantly declines.     

FD级镀锌钢卷的表面质量控制

FD级表面镀锌IF钢是表面质量要求最高的镀锌产品,表面质量控制难度大,合格率低。其主要缺陷之一“线状”缺陷是炼钢内生夹杂或保护渣卷入引起的。控制“线状”缺陷的主要措施是洁净度控制和机清（火焰清理）。为了对比洁净度控制和机清措施的有效性,进行了IF钢镀锌钢卷表面质量控制试验。结果表明,机清对提高FD命中率的作用大于洁净度控制措施;没有经过机清的板坯,钢水洁净度控制措施、连铸液位波动和三路氩气背压控制的影响是明显的。试验过程发现的“机清翘皮”缺陷,是机清板坯表面毛刺或凸棱经轧制形成的。“机清翘皮”下方没有夹杂物,有时能够发现少量FeO。修磨等提高机清后板坯表面质量的方法有助于消除机清“翘皮”缺陷。     

Parameter optimization for continuous casting of low carbon steel based on big data mining

As to the surface defects in hot rolled coils, based on the neural network prediction model in big data mining, a new method (prediction model method, PMM) for optimizing continuous casting process parameters was proposed. The multi sample continuous variation chart of the possibility of surface defects in each continuous casting parameter can be obtained by the PMM method. And based on it, corresponding influence law, key process parameters and critical values can also be obtained. The results show that among the parameters of argon blowing, the protective argon flow has the most obvious effect on the surface defects of low carbon steel hot rolled coils and has a negative correlation. The optimal argon blowing flow for the stopper rod and the nozzle position are 3.0L/min and 1.8L/min, respectively. Among the heat flow parameters of the mold, the influence of the water flow on the inner arc side is the most obvious, and the best range of water temperature difference on each surface is 7-9℃, the best water inlet temperature is about 35℃. At the same time, the possibility of surface defects increases significantly with the increase of the casting speed, the width of the slab, and the increase of the casting length, but it gradually decreases with the increase of the weight of the molten steel in the tundish. The casting speed, slab width, protective argon flow and mold cooling water flow are the key process parameters that affect the formation of surface defects in hot rolled coils. And the possibility of defect occurrence is the most sensitive to the fluctuation of the total cooling water flow of the crystallizer, and its critical lower limit is 8700L/min.     

基于大数据挖掘的低碳钢连铸工艺参数优化

摘要：针对热轧卷表面缺陷，基于大数据挖掘技术中的神经网络预测模型，提出了一种优化连铸工艺参数的新方法(prediction model method，简称PMM)。PMM方法可以得到各连铸参数对表面缺陷发生可能性的多样本连续变化图，并以此得到对应影响规律、关键工艺参数及临界值。结果表明，吹氩参数中，保护氩气流量对低碳钢热轧卷表面缺陷影响最为明显且呈负相关关系，塞棒与水口位置的最佳吹氩流量分别为3.0和1.8L/min。结晶器热流参数中，内弧侧水流量影响最明显，各面水温差最佳范围为7~9℃，最佳进水温度在35℃附近。同时，表面缺陷发生可能性随拉速提高、板坯宽度、浇铸长度增加而增加明显，但随中间包钢水质量增加而逐渐降低。此外，对比发现浇铸速度、板坯宽度、保护氩气流量与结晶器冷却水流量等参数是影响热轧卷表面缺陷形成的关键连铸工艺参数，且缺陷发生可能性对结晶器冷却水总流量的波动最为灵敏，其临界下限值为8700L/min。     

RH精炼真空度对超低碳钢夹杂物去除的影响

 大尺寸非金属夹杂物是引起超低碳钢冷轧钢板表面线状缺陷的重要原因。以IF钢为例,铸坯中大尺寸夹杂物主要有3类,即结晶器保护渣卷入后被凝固坯壳捕获;连铸过程中钢水二次氧化产生且未上浮去除的;钢液中未充分去除的夹杂物在浸入式水口处粘连、堵塞,后续堵塞物脱落被凝固坯壳捕获。钢液一次脱氧生成的夹杂物中,不低于100 μm的夹杂物在RH处理过程中较容易去除,100 μm以下的夹杂物受钢液的流动影响较大,特别是不超过20 μm的夹杂物由于其上浮时间长、钢液流动的跟随性好,去除难度较大。RH是超低碳钢最重要的精炼设备,也是夹杂物去除的关键环节,研究RH去除20 μm夹杂物的新技术具有重要的意义。研究了RH脱碳结束加铝后真空度对夹杂物去除的影响,创新性提出了低真空度去除不超过20 μm夹杂物的新技术。研究结果表明,与高真空度处理工艺(常规工艺)相比,低真空度(压力5 kPa)处理的钢液中夹杂物数量降低更显著,中间包钢液总氧质量分数平均降低0.000 2%,钢液增氮水平相当。冷轧钢板因炼钢原因导致的线状缺陷降级率比常规工艺降低了29%。夹杂物在钢液中的跟随性理论分析表明,低真空度处理工艺下RH内钢液循环流量和钢液流速减小,降低了RH处理过程中夹杂物随钢液的跟随性,提高了不超过20 μm夹杂物的去除效率,有效改善了水口堵塞程度、提高了轧板表面质量。     

热轧卷板表面夹渣缺陷来源分析及控制现状

热轧卷板的表面夹渣缺陷对热轧板的质量及产品性能会产生极其恶劣的影响,会导致产品品级的下降乃至报废等问题,并对产品的服役期限及性能造成一定影响.随着冶炼过程中钢液洁净度的不断提高,夹渣缺陷所造成的质量问题显得尤为严重.而不同生产工艺下表面夹渣缺陷的来源方式略有差异,缺陷的来源主要有精炼过程中钢包渣的卷渣、非稳态浇注时期的...     

IF钢冷轧板表面条状缺陷成因及控制

条状缺陷是IF钢冷轧板常见的表面缺陷之一,针对邯钢IF钢冷轧板表面出现的条状缺陷,分析了该类条状缺陷的成因,并提出了合理的控制措施。通过SEM-EDS分析发现条状缺陷内部存在大量的小尺寸Al_2O_3颗粒,分析其来源于铸坯中大型Al_2O_3夹杂物。对不同浇注阶段铸坯进行SLIME法大样电解并采用SEM-EDS分析其大型夹杂物类型,发现在交接坯和换水口坯中存在较多的大型Al_2O_3夹杂物,分析其来源为水口结瘤物。综合分析后得出此类条状缺陷成因是水口结瘤物脱落被卷入结晶器,并在铸坯中形成大型Al_2O_3夹杂物,进而在冷轧板轧制过程中形成表面条状缺陷。     

The introduction and solvent of cold-rolling automobile sheet surface quality defects in BX Steel

The paper shows the main surface defects of cold rolling automobile sheet in BX Steel.The main surface defects are unusual defects.The typical familiar defects are sliver and punctuates that are on the rolling direction.The inclusions of steel-making and scales of hot rolling process are the main causes of defects.They are the biggest problems puzzle cold rolled automobile sheet surface quality,and are the burning issues of BX Steel.We classify and analysis the defects.We observe the panorama of surface defects using portable video microscopy apparatus,and clean the sample using ultrasonic shaker,analysis the defects pattern and chemical composition using scanning electron microscope.At present the primary defects that impacted cold rolled automobile sheet quality are dark sliver defects.We control the steel-making and hot rolling process aiming at the cause and position of defects making.We fine control the operating of steel ladle,gating,casting system and continuous casting machine in steelmaking process.The scale defect is reduced by controlling furnace,high pressure water descaling system and finish mill descaling in hot rolling process.Alone with the reforming and renewing of equipment,gathering producing experience,the cold rolled automobile sheet quality made in BX Steel is upgrading gradually.