包晶钢连铸坯表面纵裂与保护渣性能选择

 某钢厂宽厚板250 mm×1 820 mm连铸机使用包晶钢类型MB-59型保护渣生产[w(C)]为0.120%～0.150%钢种时,连铸坯表面出现大量纵向裂纹与皮下裂纹缺陷。通过提高保护渣碱度,降低保护渣黏度,改善铸坯坯壳与结晶器壁之间渣膜传热等技术措施,使铸坯的表面裂纹与皮下裂纹缺陷得到了有效控制。同时,对浇注[w(C)]为0.090%～0.120%钢种时采用MB-59型保护渣连铸坯表面无裂纹的原因进行了探讨分析,认为由于选分结晶,优先凝固的坯壳中碳质量分数低于钢液原始碳质量分数,使优先凝固的坯壳中[w(C)]实际已经小于0.090%,不再属于裂纹敏感性强的包晶钢范围,因此表面质量较好。     

改善含铅易切削钢坯的表面裂纹

含铅易切削钢连铸坯容易发生表面裂纹，为了提高产品的可靠性，必须予以防止。为此，日本山阳特殊钢公司研究开发中心的工艺开发小组从以往对含铅钢表面缺陷的认识、含铅钢结晶器保护渣的设计、铸造条件、结晶器铜板的测温四个方面进行了研究。从接近弯月形金属液面的均匀初始凝固的观点出发，优化了结晶器保护渣。通过大生产工艺对具有不同粘度和碳含量的这些结晶器保护渣进行评定。研究表明，通过使用较高粘度和较高碳含量的结晶器保护渣实现了均匀初始凝固。从而减少了连铸坯和轧制坯的表面裂纹。     

小方坯连铸中碳钢铸坯表面缺陷与保护渣性能选择

首钢二炼钢160 mm×160 mm小方坯连铸使用高碳钢类型FRK-45型保护渣生产碳质量分数为0.35%~0.50%钢时,连铸坯表面出现大量的纵向裂纹和横向凹坑缺陷。通过降低连铸机拉速,提高保护渣的碱度,延缓保护渣熔化速度,改善铸坯坯壳与结晶器壁之间渣膜的传热等技术措施,使铸坯的表面缺陷得到了有效的控制。     

82B热轧盘条浅表面网状渗碳体缺陷原因分析

为了研究12.5 mm规格82B的热轧盘条浅表面网状渗碳体缺陷的产生原因,使用光学显微镜对82B的热轧盘条浅表层显微组织进行观测、连铸坯表面铣削后检测浅表层碳质量分数、连铸坯表面剥皮后轧制、使用无碳结晶器保护渣和调整连铸坯加热温度。结果表明,连铸坯浅表层不同深度碳质量分数在凝固偏析的范围内属正常波动,未见明显表面增碳现象;连铸坯浅表层剥掉 3.0～5.0 mm后轧制,82B的热轧盘条浅表面网状渗碳体缺陷仍然存在,没有减少的趋势;使用无碳结晶器保护渣生产的连铸坯轧制成材后,盘条浅表面网状渗碳体缺陷依然存在,且没有减少;把连铸坯开轧温度由890～910调整到960～1 010 ℃后, 82B的热轧盘条浅表面再也没有发现网状渗碳体。综合以上结果,该厂82B的热轧盘条浅表面网状渗碳体缺陷是由不恰当的连铸坯加热温度造成的,而不是连铸坯表面增碳造成的。     

南钢转炉流程生产高品质帘线钢的实践

介绍了南钢第二炼钢厂帘线钢NLX82A盘条的工艺情况。通过转炉出钢硅锰复合脱氧、精炼造酸性渣、优化连铸二冷参数,有效控制了钢中非金属夹杂物的含量及塑性转变,缓解了连铸方坯碳偏析。结果表明,铸坯平均总氧质量分数为0.002%,氮质量分数控制在0.004%左右,钢中铝、钛质量分数均低于0.001%,显微夹杂物均符合标准要求,中心碳偏析指数控制在1.1以下,表面无脱碳层,氧化铁皮易于脱离。其综合质量通过了重点用户的专业测评,盘条拉至0.25 mm,经捻制合股后完全满足钢帘线使用要求。     

50钢板表面龟裂纹的形成原因与控制

针对50钢200 mm厚连铸坯轧制钢板的严重表面龟裂(发生率7.92%)问题，采用扫描电镜、光谱分析等方法，研究了表面龟裂的形貌、分布、成分等特征。结果表明，表面龟裂随机出现在钢板上，宽度方向上表面龟裂没有固定位置，裂纹深度较浅，两边呈现高亮度组织和氧化原点特征，光谱分析显示裂纹处碳含量比基体高，增碳质量分数0.2%～0.3%。分析认为，连铸过程中铸坯局部增碳，在加热、粗轧过程中热塑性不均匀而导致裂纹及明显的高温氧化特征。根据连铸保护渣增碳机理，优化了结晶器渣线调整模式、铸坯拉速、水口形状、结晶器保护渣成分等连铸工艺参数，有效降低了连铸坯表面局部增碳及钢板龟裂的发生率。     

碳偏析和残余B对20CrMnTiH1齿轮钢淬透性的影响

试验分析了电磁搅拌电流对20CrMnTiH1齿轮钢180mm×180mm连铸坯碳偏析的影响以及精炼和连铸工序钢中残余B含量及其变化对钢淬透性的影响。结果表明，电磁搅拌电流从200A降至100A时，铸坯碳偏析指数降低0．1；控制钢中残余B≤0．0002％，可使20CrMnTiH1齿轮钢淬透性带宽≤4HRC。     

800 mm圆坯连铸机45钢生产工艺优化

对于超大截面积钢坯往往采用模铸工艺生产，莱钢于2013年进行特殊钢升级改造项目，新建5机5流大圆坯连铸机，圆坯截面尺寸分别为500、650和800 mm。45钢(碳质量分数为0.42％～0.50％)800 mm铸坯的生产流程为100 t EAFLFVD800 mm大圆坯连铸机。从设备和工艺方面进行研究和优化，通过“三恒”浇注、超弱冷配水工艺、结晶器电磁搅拌参数优化提高铸坯芯部质量，中心缩孔为0.5级,中心疏松为1.0级,中心碳偏析指数不高于1.10；缓冷工艺优化，消除了中心裂纹；全程保护浇注工艺减少连铸过程吸气，实现钢中氧质量分数不高于0.001 5%,氮质量分数不高于0.007 0%。     

连铸时超低碳钢结晶器内钢液增碳的研究

通过理论解析和实验测定,研究不同类型和配入量的碳质材料的连铸保护渣对0.003%C超低碳钢连铸结晶器(200 mm×100 mm)内钢液增碳的影响。结果表明,铸坯速度2.0 m/min在稳态浇注条件下,超低碳钢连铸结晶器内钢液增碳量仅为(1.2~2.4)×10^-6;在非稳态浇注时期,钢液最大增碳量达67.9×10^-6。保护渣的3种配加碳质材料中,石墨对结晶器内钢液增碳量影响最大,碳黑次之,活性碳最小。随着渣中碳质材料配入量的增加,钢液增碳量增大。     

电磁搅拌对小方坯连铸生产45#钢组织和成分偏析的影响

研究了电磁搅拌对小方坯连铸生产45#钢低倍组织和碳成分偏析的影响,通过试验分析表明,经过电磁搅拌后,铸坯内部质量明显提高,结晶组织更加致密;铸坯碳成分偏析程度在外弧侧比内弧侧严重,可以通过合理降低连铸钢水过热度、适度提高搅拌电流和搅拌频率加以改善.     

浸入式水口结构对409 L钢连铸坯表面“卷渣”的影响

基于太钢409 L钢连铸生产工艺及板坯连铸机工艺参数,采用水模型实验和工业试验相结合方式研究了浸入式水口结构对结晶器内钢水流动行为及其对连铸坯[200 mm×(1 060～1 240 mm)]表面"卷渣"的影响。结果表明:使用原浸入式水口(侧孔48 mm×70 mm,和上倾15°)结晶器内钢液流场不稳定,对应连铸坯表面存在严重"卷渣"缺陷;在不改变水口结构条件下,上倾5°和上倾10°水口均无法解决连铸坯表面"卷渣";32 mm×52 mm小侧孔水口能有效解决小断面[200 mm×(900～1100 mm)]或低拉速(0.7～0.9 m/min)时409 L钢表面"卷渣";Φ60 mm内径水口对应结晶器中心平均波高在3.5～4.5mm,连铸坯表面"卷渣"缺陷由原来的36.5%降低至0.8%,该型水口不仅能适用现有断面[200 mm×(900～1320 mm)]及拉速(0.7～1.1 m/min)要求,还能提升连铸坯实物质量。     

板坯连铸异钢种连浇混浇坯长度及成分变化模型的开发及应用

基于建立的连铸中间包及结晶器内钢液混合过程的物理模型,开发了板坯连铸异钢种连浇过程混浇坯长度及成分变化模型。以某钢厂单流板坯连铸机220 mm×1560 mm断面Q235与Q335Ti钢的混浇过程为研究对象,采用水模型试验结合数值模拟确定模型的关键参数,并通过开展现场试验对混浇坯取样验证模型的准确性。结果证明:混浇坯成分取样与模型预测的成分偏差小于5%,且模型预测的混浇坯长度与人工确定的一致。故采用该模型可跟踪不同混浇工况下中间包内及铸流上钢液的混合行为,准确预测混浇坯的长度以及成分变化规律。采用该模型研究了拉速及中间包内剩余钢液质量对混交坯长度及不同浇注长度铸坯C元素质量分数变化的影响规律。发现当拉速保持不变时,中间包内剩余钢液越多,混浇坯越长;当中间包内剩余钢液质量保持不变时,拉速越大混浇坯越短。相比而言,中间包内剩余钢液质量比拉速对混浇坯长度的影响更大。另外当拉速不变时,随着中间包内剩余钢液质量的增加,C元素质量分数由0.16%变化到0.18%的速率减慢;当中间包内剩余钢液质量不变时,随着拉速的增加,C元素质量分数由0.16%变化到0.18%的速率增加。因此异钢种连浇过程,适当提高拉速以及减少中间包内剩余钢液质量,可有效减少混浇坯长度,成分变化速率降低。      

连铸

连铸结晶器非正弦振动振幅的确定，BAO含量对结晶器保护渣润滑和传热行为的影响,连铸结晶器保护渣结晶性能的研究,攀钢大方坯连铸漏钢原因分析及预防措施,宽板坯连铸结晶器内钢液流动的数值模拟.[编者按]     

IF钢用连铸保护渣研制

结合攀钢IF钢连铸工艺条件,研究了碱性材料、熔剂对保护渣熔化性能的影响和熔速调节剂配加模式,设计出了保护渣配方.工业试验表明,研制的预熔保护渣用于IF钢浇铸时,在结晶器内熔化良好,试验铸坯表面无清理率达到98.5%,铸坯增碳控制在2×10-6左右(质量分数).     

RH浸渍管内径对钢液精炼与洁净度的影响

使用不同内径尺寸的RH浸渍管进行工业生产试验,试验结果表明:浸渍管内径越大,钢液脱碳、脱氢速率越高、浸渍管耐材侵蚀率降低、洁净度提高.浸渍管内径由450 mm扩大到510 mm,钢液初始碳质量分数0.05％ 经过RH深脱碳至0.01％ 以下,时间缩短了8 min,效率提高了61.5％;经过真空循环脱气后,钢液氢质量分数...     

Φ380 mm 40Cr钢连铸圆坯结晶器电磁搅拌器电流参数优化

为研究Φ380 mm合金结构钢40Cr连铸圆坯生产过程中采用的结晶器电磁搅拌技术对铸坯质量的影响,对结晶器电磁搅拌器(M-EMS)进行磁感应强度检测,并研究电磁搅拌器磁场分布规律以及不同电流参数下对连铸大圆坯质量的影响。试验结果表明,结晶器电磁搅拌电流和频率分别为300 A、2.5 Hz时,Φ380 mm 40Cr钢连铸圆坯中心碳偏析指数可稳定控制在1.05以下。     

连铸板坯表层网状裂纹的成因研究

统计分析了攀钢所产管线钢、梁板钢等200 mm×1300 mm连铸坯表层网状裂纹的影响因素;发现钢中碳、锰硫比、合金元素（Al,Ti,V）、连铸机设备和浇注状况对其形成和扩展都有重要影响。通过金相显微镜、SEM、TEM和EDS等手段,研究了铸坯表层网状裂纹的形貌特点,认为此裂纹是连铸坯表面冷却不均匀而产生γ→α→γ反复相变,并伴有各种碳氮化物在晶界析出,连铸坯在外力(热应力、弯曲矫直应力等)作用下沿晶界开裂所致。     

115方连铸坯剪切端面冒火现象剖析

调查研究了鞍钢第二炼钢厂115方连铸坯(A3)剪切端面冒火的实质及对铸坯质量的影响.提出连铸机一冷、二冷水量过大是造成A3钢连铸坯端面冒火的主要原因,另外钢水的化学成分也是影响因素之一.减少铸机的一冷和二冷水量,降低钢水中硫含量并控制平炉出钢前碳含量,就可以避免铸坯端面出现冒火现象。     

连铸保护渣对20Mn23AlV铸坯表面微裂纹的影响

 针对太钢采用连铸工艺并使用低碱度保护渣生产高锰钢20Mn23AlV铸坯表面存在的微裂纹问题,通过现场取样、渣-金反应等试验,结合金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段系统研究了表面裂纹的特征和形成过程,在此基础上研究了现有低碱度保护渣在使用前后的成分变化、熔点、黏度和传热等指标的变化情况。结果表明,生产过程中低碱度保护渣中的SiO2被钢液中的铝还原,导致液态渣成分发生变化,从而影响了坯壳与结晶器铜板之间的润滑和传热等性能,导致了高锰钢20Mn23AlV铸坯表面微裂纹缺陷。连铸生产钢液中含有强还原性元素（铝）时,应采用低SiO2质量分数的连铸保护渣,以减少高锰钢连铸坯表面微裂纹的产生,提高铸坯表面质量,实现高锰钢连铸生产顺行。     

大方坯连铸漏钢原因分析及控制研究

针对Q235KZ钢230 mm×230 mm大方坯连铸二冷区频繁漏钢事故,采用扫描电镜、低倍腐蚀、成分分析、黏度测定、模拟计算等方法开展研究。研究发现连铸坯表面存在较长的纵裂纹,且漏钢坯壳附近存在夹渣。此外,发现结晶器内的初始凝固坯壳生长不均匀,在结晶器出口处最薄坯壳厚度为7.9 mm,最厚为20.2 mm。通过调整保护渣碱度、降低渣膜导热速率、优化二冷区水量分配,大方坯漏钢次数显著降低。