Q235B和Q345B钢中厚板表面纵裂纹的成因分析和工艺优化

Q235B钢（/%:0.14~0.17C,0.30~0.60Mn,0.010~0.040Als）和Q345B钢（/%:0.15~0.18C,1.30~1.60Mn,0.010~0.040Als）100 mm厚板的生产流程为铁水预处理-120 t转炉-LF-200 mm板坯连铸-轧制工艺。通过分析得出中厚板表面纵裂纹源于铸坯裂纹。通过保护渣碱度由1.16提高至1.26,1300℃黏度由0.80Pa·s提高至0.97 Pa·s,软搅拌时间不低于10 min,拉速控制在1.0 m/min左右,液面上下波动≤5 mm,保持结晶器锥度9.0 mm,钢水过热度20~25℃,二冷水为0.662 L/kg等工艺措施,使Q235B和Q345B钢中厚板纵裂率由2.17%下降至1.08%,板材综合合格率由原94.78%提高到98.16%。     

板坯表面纵裂纹的原因分析

依据提钒炼钢二厂1~#、2~#板坯连铸机生产Q235B、Q345B钢板坯表面纵裂的实际,分析了钢中C含量、Mn/S比、连铸保护渣的性能、浇注过程钢水过热度、拉速、结晶器冷却以及结晶器参数等对板坯表面纵裂的影响,提出了相应的控制措施。     

Q235B钢板坯表面纵裂纹的原因分析

结合唐山不锈钢有限责任公司2#板坯连铸机生产Q235B钢板坯表面纵裂的实际,分析了钢中C含量、S含量、连铸保护渣的性能、浇注过程钢水过热度及拉速的稳定控制等对板坯表面纵裂的影响,提出了相应的控制措施。     

Q235B和Q345B钢CSP铸坯纵裂纹的控制实践

酒钢Q235B(0.18%C)和Q345B(0.17%C)钢CSP工艺生产的68 mm×1 600 mm铸坯的纵裂纹主要出现在炉次间的第一块铸坯,裂纹宽0.01～0.30 mm、深0.10 mm、长度≥50 mm。纵裂纹影响因素的分析结果表明,当[S]≥0.008%、钢水过热度≥40°、结晶器锥度≤4 mm时,保护渣碱度和粘度较低,以及结晶器钢板厚度≤12mm时,铸坯裂纹指数明显增加。通过控制[S]≤0.008%,钢液过热度30±5℃,结晶器液面波动±3 mm,Q235B钢裂纹发生率由2%降至0.36%,Q345B钢由5%降至0.98%。     

25MnCrNiMoA钢Φ120mm轧材表面裂纹分析与工艺改进

25MnCrNiMoA 钢(/%：0.25~0.26C,0.22~0.25Si,1.25~1.30Mn,0.008~0.011P,0.002~0.004S,0.45~0.50Cr,0.36~0.38Ni,0.24~0.26Mo,0.04~0.08Cu,0.025~0.031Alt)的生产流程为100t UHP EAF-LF-VD-Φ650mm坯连铸-轧制Φ120mm材。试制过程热轧材出现批量表面裂纹。通过对轧材表面裂纹缺陷部位组织观察和分析,发现裂纹附近组织存在明显的脱碳及夹杂物,并且裂纹末端存在多条铁素体条带,表明连铸坯质量缺陷是25MnCrNiMoA圆钢产生表面裂纹的主要原因。通过控制[S]≤0.003% ,连铸时液面波动≤2mm,拉速0.26 m/min,过热度20~30℃ ,降低二冷水量,矫直温度≥950°C,优化保护渣组成等工艺措施,避免了25MnCrNiMoA钢热轧材表面裂纹的形成。     

梁板钢板坯角部横裂纹控制技术的研究

针对攀钢V和V-Nb微合金化低碳梁板钢200 mm连铸坯出现角部横裂纹缺陷,通过综合优化连铸工艺参数-将结晶器铸坯窄宽面热流比由原先的0.90～1.10降至0.75～0.85,保护渣的粘度由0.20 Pa • s降至0.16 Pa • s,稳定连铸拉速和连铸机工况条件,使铸坯角部横裂纹缺陷得到了明显改善,并消除了由此引起的热轧饭卷表面线纹和起皮缺陷,因梁板钢热轧板卷表面缺陷引起的降级改判率由30%降至0。     

亚包晶钢Q235D连铸大方坯的质量控制

莱钢特钢厂50 t UHP-EAF (热装铁水比≥50%) +LF(VD)冶炼的Q235D钢(0.10%～0.17%C)260mm×300 mm的连铸坯轧制成直径Φ150 mm圆钢后,钢材表面出现裂纹。分析表明,钢的包晶点的碳当量[C1]与钢中实际碳含量[C]之间的差别△C越大,亚包晶钢Q235D钢材废品率越高。实践表明,控制0.15%～0.17%[C]使△C<0.015%,钢液过热度20～30℃,结合降低结晶器冷却水流量和二冷区冷却强度,低拉速,使成品材表面质量合格率在99.3%以上。     

连铸板坯表面纵裂的成因分析及控制措施

结合天铁炼钢厂0#连铸机的实际生产情况，从多方面分析了表面纵裂的产生因素，发现表面纵裂与钢水成分、拉速、钢水过热度、结晶器冷却强度、保护渣等因素密切相关。通过采取对转炉钢水控制终点化学成分、稳定连铸拉速、优化结晶器冷却制度、改进保护渣性能等相应措施，使表面纵裂得到有效控制。     

中碳钢连铸小方坯表面缺陷与保护渣性能选择

首钢第二炼钢厂160mm&#215;160mm小方坯连铸使用高碳钢用FRK-45型保护渣生产碳含量为0．35％-0．50％的中碳钢时,大量连铸坯表面出现纵裂和横向凹坑。通过降低连铸机拉速、提高保护渣碱度及延缓保护渣熔速,改善了连铸坯坯壳与结晶器壁间的渣膜传热,使连铸坯的表面缺陷得到了有效控制。     

磨球用钢连铸圆坯纵裂问题分析与控制

某钢厂在磨球钢连铸生产过程中,发现磨球钢圆坯表面存在不同程度的纵裂,严重纵裂位置伴随明显凹陷.通过对纵裂缺陷部位宏观形貌、微观结构和能谱分析,发现连铸圆坯纵裂处激冷层厚度不均匀,局部有增碳和残留R2O夹杂.本文根据连铸工艺的追溯情况,确定了连铸拉速、钢水过热度、二冷水工艺参数的异常,以及保护渣不稳定的传热和润滑是导致连...     

H型钢Q235B连铸保护渣的优化

针对津西钢铁厂H型钢Q235B(0.14%～0.18%C)铸坯(宽面550 mm,窄面440 mm,腹板90 mm)经常出现纵裂等缺陷,基于原有保护渣(%:29～30SiO2、25～26CaO、10～11Al2O3、3.0～3.5Fe₂O₃、15～17C、≤0.5H₂O),通过正交实验和优化设计,开发出一种高性能保护渣(%:37.50SiO₂、37.50CaO、6Al₂O₃、7CaF₂、12Na₂O、7石墨、1.5炭黑)。与原保护渣相比,优化渣的半球点温度、粘度和熔化时间分别从1 167℃,0.77 Pa·s和57 s下降至1 092℃,0.27 Pa·s和32.5 s。优化渣应用表明,当拉速由0.98 m/min提高到1.2 m/min时,铸坯质量良好。     

基于有限元法优化低碳钢板坯连铸机结晶器锥度的设计

钢厂1^#连铸机以0.95 m/min拉速生产SS400,D36和X70钢150~180 mm连铸板坯时,易产生角部纵裂纹,发生率最高可达5%。利用商业有限元软件ANSYS,建立了板坯连铸结晶器二维切片式凝固传热数学模型,并采用传热和应力/应变直接耦合的方法对连铸过程结晶器内凝固传热进行计算,分析了各钢种在0.95~1.05m/min拉速下铸坯温度分布以及温度分布不均引起的热应力。工业试验结果表明,根据优化计算结果,将板坯结晶器窄面的锥度系数由原来的1.00%改进为1.10%后,有效地消除了1^#连铸机板坯的角部纵裂纹。     

控轧控冷对低合金钢Q355D厚板组织和力学性能的影响

采用控制轧制工艺对0.14%～0.18%C,1.40%～1.60%Mn Q355D钢250 mm连铸板坯进行热轧,结果表明,在粗轧温度1050～1130℃、精轧温度920℃、终轧温度880℃控制轧制条件下,终冷温度在670℃以下生产的厚板组织细小均匀,生产70mm和80mm规格厚板性能符合Q355D级别要求,并且Z25断面收缩率(RA)为58%～64%满足Z25方向RA≥25%的要求。     

SS400连铸坯纵向裂纹研究

分析了SS400出现纵向裂纹的原因为晶粒粗大,组织疏松,浇铸温度过高,浇铸过程中形成了成分偏析,拉速与保护渣粘度匹配不合理,浇铸过程中水口插入太深,导致保护渣被卷入板坯形成夹杂物,结晶器铜板厚度不合理。通过控制钢中[C]、[P]、[S],稳定拉速,浇铸速度,选择合适的结晶器及保护渣,控制二冷水的水量及强度,保持水口插入深度在钢液面10 mm以下,控制浇铸温度和板坯宽度等措施,纵向裂纹得到有效控制。     

连铸保护渣渣膜矿相结构对不同钢种板坯冶金质量的影响

使用偏光显微镜,系统对比分析了邯郸钢厂超低碳钢SPHC(0.020%~0.055%C,70 mm板坯保护渣/%:33.14SiO₂,3.86Al₂O₃,3.88MgO,31.52CaO,8.27K₂O+Na₂O,7.55F^-1,3.93C)、包晶钢SS400(0.18%~0.22%C,70 mm板坯保护渣/%:29.62SiO₂,4.63Al₂O₃,2.05MgO,35.86CaO,10.43 K₂O+Na₂O,7.55F^-1,3.93C)和Ti微合金钢Q345B(0.15%~0.19C,0.04%~0.05%Ti,260 mm板坯保护渣/%:31.10SiO₂,5.21Al₂O₃,5.07MgO,35.46CaO,6.22K₂O+Na₂O,6.96F^-1,6.96C)对应的渣膜的矿相组成、结晶率和显微结构。结果表明,3种渣膜从铸坯至结晶器侧均呈现"结晶层-玻璃层"交替结构。SPHC钢渣膜有90%~95%的玻璃相,结晶相仅出现少量枪晶石,低结晶率有利于其润滑铸坯;SS400钢渣膜结晶率为55%~60%,析出较多的枪晶石和部分黄长石,有利于控制铸坯传热;Ti微合金钢Q345B渣膜结晶率略高于SS400钢,析出的黄长石、枪晶石和硅灰石能同时满足连铸对其润滑和控制传热的需求,可得到良好的铸坯质量。     

碳含量及连铸工艺参数对宽厚板坯结晶器热流的影响

对钢厂0.07%~0.18%C钢220~320 mm×1 800~2700 mm宽厚板的连铸过程进行了一年的在线检测与统计,研究了不同碳含量的钢种的拉速(0.65~1.2 m/min),钢水过热度(13~35℃),结晶器进水温度(27~35℃)和结晶器液位(775~810 mm)等工艺参数对结晶器铜板热流的影响。结果表明,浇铸220 mm板坯的结晶器热流随拉速增加而上升,但拉速>1.05 m/min时热流不再增大;对具有包晶反应的钢种,宽面与窄面热流随钢液过热度的增加而增大,但进水温度升高,热流降低;受包晶相变收缩的影响,浇铸0.13%C钢时结晶器热流最低。     

高铝奥氏体无磁钢20Mn23Al2V板坯连铸结晶器保护渣的研究

浇铸过程无磁钢20Mn23A12V(/%:0.14~0.20C、≤0.50Si、21.5~25.0 Mn、1.50~2.50Al、0.04~0.10V)中的Al-[Al]易与保护渣中的SiO₂-(SiO₂)反应,导致结晶器保护渣变性,要求低碱度、低Al₂O₃的保护渣;并且该钢合金元素含量高,液相线温度低,要求低熔化温度的保护渣。设计了3种低碱度(0.55~0.61)、低熔化温度(904~1 015℃)的结晶器保护渣(/%:20.2~24.4CaO、35.3~40.0SiO₂、2.2~4.1Al₂O₃、3.0~5.0B₂O₃),经25 t中间包,200 mm×1 260 mm板坯连铸试验。结果表明,5.0%B₂O₃,碱度0.50~0.60、熔化温度1 010℃、粘度0.215Pa·s的无磁钢20Mn23Al2V保护渣在0.60~0.65 m/min拉速下能较好的满足连铸工艺要求。      

减少A36含硼钢板坯角部横裂纹的工艺实践

A36含硼钢(/%:0.16～0.20C、0.10～0.25Si、0.20～0.40Mn、≤0.030P、≤0.015S、0.010～0.030Al、0.015～0.025Ti、0.001 0～0.001 8B)1 550 mm×230 mm板坯的生产流程为铁水预处理-210 t BOF-钢包吹氩-LF-连铸工艺。通过控制[C]≥0.16%,结晶器保护渣碱度由1.23提高到1.27,粘度由0.165 Pa·s降至0.123 Pa·s,在拉速1.0 m/min时负滑动时间由0.22 s降至0.15 s,降低结晶器和矫直段铸坯边部的冷却水量,控制铸机对弧精度和辊缝精度,铸坯表面未发现明显的横裂纹,铸坯的修磨量由0.18%降至0.03%。