360mm×450mm连铸大方坯表面质量控制技术

针对攀钢360 mm×450 mm连铸大方坯存在的表面凹坑和表面纵裂缺陷,优化了连铸冷却制度.生产应用表明,大方坯表面质量明显提高,铸坯表面凹坑缺陷率由37.13 %降至0.14 %,因铸坯中间裂纹严重而产生的表面纵裂缺陷率由53.52 %降至0.30 %,满足了连铸坯热送热装工艺要求.     

360mm×450mm大方坯连铸二冷技术研究

针对攀钢360 mm×450 mm连铸大方坯存在的表面纵裂、中间裂纹、中心裂纹等质量问题,通过采用适当增大连铸比水量、调整二冷区各回路的冷却能力及水量分配比例的方法,优化了大方坯连铸二冷制度.生产应用表明,大方坯表面质量和内部质量明显提高,因铸坯中间裂纹严重而产生的表面纵裂缺陷率由53.85%降至0.30%,铸坯中心疏松评级≤1.0级的比例由74.87%增至99.53%,无中心裂纹的比例由68.83%增至82.77%,无中间裂纹的比例由82.95%增至90.98%.     

15CrMoG钢Φ450 mm管坯连铸二冷工艺的优化

建立了15CrMoG钢(%0.12～0.18C,0.80～1.10Cr,0.40～0.55Mo)弧形连铸Φ450 mm圆管坯的二冷工艺模型以优化连铸二冷工艺.生产结果表明,在0.4～0.6 m/min拉速下生产Φ450 mm 15CrMoG钢圆管坯时,采用弱二冷工艺,二冷比水量0.30～0.35 L/kg,延长二冷区长度,控制铸坯进入矫直点前表面温度在950 ℃以上,则铸坯的等轴晶率达47.0%～49.3%,无中心缩孔,近表面和中间裂纹0级,中心裂纹0～0.5级,断面碳偏析ΔC%为0.02%,硫偏析ΔS%为0.005%,满足了生产无缝管的铸坯质量要求.     

60Si2Mn弹簧钢150 mm x 150 mm铸坯缺陷分析与工艺优化

针对60Si2Mn弹簧钢(/%:0.56～0.64C,1.50～2.00Si, 0.70～1.00Mn,≤0.025P,≤0.020S)的150 mm×150 mm连铸坯角部存在横向表面裂纹缺陷问题,通过采用金相显微镜和扫描电镜对铸坯角部横向表面裂纹缺陷进行分析及试验比对。结果表明：结晶器铜管锥度过大、拉坯阻力大、保护渣润滑效果差以及二次冷却不均匀导致角部产生横向表面裂纹。通过将结晶器铜管锥度从2.2 mm降到1.6 mm、保护渣熔化温度从1182℃降到1072℃、粘度从0.76 Pa·s降到0.52 Pa·s以及二次冷却比水量从0.45L/kg降到0.32L/kg等措施,降低铸坯在铜管内拉坯阻力,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷得到有效控制,铸坯表面探伤合格率从35%提高到92%。     

攀钢360mm×450mm大方坯连铸关键技术开发

简述了攀钢自主开发的360 mm×450 mm大方坯连铸集成技术及其效果.通过研究开发合理的连铸二冷技术、凝固末端动态轻压下技术和结晶器电磁搅拌技术,提高了铸坯内部质量,解决了大方坯中心疏松、中心偏析、内部裂纹等内部缺陷较严重的技术难题;通过研究设计合理的结晶器结构和冷却工艺制度,以及开发性能优良的连铸保护渣,提高了铸坯表面质量,减轻了大方坯表面凹槽和凹坑缺陷.两年多的生产实践表明,攀钢360 mm×450 mm大方坯连铸机生产的铸坯,中心疏松、偏析、缩孔、裂纹等内部缺陷的评判级别均小于1.0级的综合比例达到99.03%,中心碳偏析指数为1.01～1.05(平均1.03),铸坯表面无缺陷率平均达到99.54%.研究成果为促进攀钢品种结构调整和开发高质量、高性能、高附加值产品提供了重要的技术支撑.     

高碳钢150 mm×150 mm连铸坯堆垛缓冷对碳偏析的影响

高碳钢SWRH82B(0.81%C)盘条用于生产预应力钢丝钢绞线,其中网状碳化物是造成冷拔断裂的重要原因。试验了该钢150 mmn×150 mm铸坯堆垛缓冷时间(0~48 h)对铸坯碳偏析和φ12.5 mm盘条碳化物的影响。结果表明,直接空冷时的铸坯中碳含量的差值为0.116%,堆垛缓冷12,24,36,48 h后碳含量差值分别降至0.088%,0.080%,0.075%和0.076%,盘条中网状碳化物也相应降低;SWRH82B钢150 mm×150 mm连铸坯堆垛缓冷24 h,可以满足盘条冷拉工艺要求。     

衡钢ф180mm水平连铸圆管坯扩规改造实践

介绍了衡钢2号水平连铸机进行φ180mm圆管坯扩规改造的实践经验,通过重新设计结晶器、改造拉坯系统、优化生产工艺、采用电磁搅拌及二冷喷水冷却技术,成功地生产出合格的φ180mm圆管坯,铸坯合格率达到99．62％。     

55钢150mm×150mm连铸坯皮下裂纹分析与工艺改进

55钢(/%:0.52～0.60C,0.17～0.37Si,0.50～0.80Mn,≤0.035P,≤0.035S)的150 mm×150 mm连铸坯轧钢加热炉加热后存在表面纵向裂纹缺陷。采用金相显微镜对铸坯皮下裂纹缺陷进行分析,结果得出:由于二次冷却不均匀和有害元素Pb在晶界富集导致铸坯皮下产生细小裂纹并扩展长大。通过对二次冷却喷淋系统优化及降低钢水有害元素Pb含量,改善二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,提高铸坯晶界强度,结果表明:铸坯缺陷明显改善,轧材一次探伤合格率从45%提高到93%。     

55钢150 mm x 150 mm连铸坯皮下裂纹分析与工艺改进

55钢(/%:0.52～0.60C,0.17～0.37Si,0.50～0.80Mn,≤0.035P,≤0.035S)的150 mm×150 mm连铸坯轧钢加热炉加热后存在表面纵向裂纹缺陷。采用金相显微镜对铸坯皮下裂纹缺陷进行分析,结果得出:由于二次冷却不均匀和有害元素Pb在晶界富集导致铸坯皮下产生细小裂纹并扩展长大。通过对二次冷却喷淋系统优化及降低钢水有害元素Pb含量,改善二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,提高铸坯晶界强度,结果表明:铸坯缺陷明显改善,轧材一次探伤合格率从45%提高到93%。     

凌钢2号方坯连铸机二冷制度的优化

凌钢通过对2号方坯连铸机二冷制度的优化结果表明,采用合理的喷嘴型号和布置以及适当的水量控制等制度,对减轻铸坯中心偏析、扩大铸坯等轴晶率、提高铸坯内部质量有明显效果,铸坯合格率由优化前的87.26%提高到优化后的99.81%,为进一步完善连铸二冷控制制度奠定了坚实的基础.     

改善2Cr13马氏体不锈钢150mm×150mm连铸坯表面质量的工艺实践

2Cr13不锈钢(/%:0.16~0.25C,≤1.0Si,≤1.0Mn,≤0.035P,≤0.030S,12.0~14.0Cr)150 mm×150 mm铸坯生产流程为铁水预处理-50 t AOD-LF-CCM,缓冷,退火,修磨。工业性试生产结果表明,通过采用粘度(0.58±0.1)Pa·s,碱度0.95±0.01,熔点波动范围5℃的结晶器保护渣,拉速从1.3 m/min降至1.1 m/min,振幅从3 mm提高到5 mm,振动频率从139次/min减到137次/min,钢水过热度从35℃降至20~30℃,铸坯收得率达94.07%,消除了铸坯纵向凹陷和裂纹,铸坯缓冷后可直接轧制,可省去铸坯退火、修磨两道工序,降低了生产成本。     

湘钢240mm×240mm方坯连铸机高效化改造

通过增加结晶器长度、一次冷却水流量 ,采用二冷动态配水、结晶器液面自动控制和结晶器电磁搅拌等改造措施 ,湘钢 240mm× 240mm方坯连铸机小时产量由 64.73t提高到 84.67t,拉速由 0.5～ 0./8m min提高到 10～ 11m /min ,生产的钢种为 20管坯钢、45钢、中低压锅炉管用钢、40Cr、20Cr等。 20管坯最大合格率由 2 0 0 2年的～ 6 0 %提高到 2003年的 80 %。     

莱钢φ350 mm圆坯中心质量缺陷分析与改进

针对莱钢φ350 mm圆坯存在的中心裂纹、疏松等质量缺陷,通过控制钢中[％C]含量,降低钢水过热度,提高连铸设备对弧精度,优化二冷系统、拉速及浸入式水口插入深度等措施,铸坯中心质量缺陷基本消除.     

37Mn5钢 Φ210 mm圆坯连铸凝固影响因素的数学模拟分析

通过ANSYS软件建立了37Mn5钢Φ210 mm圆坯连铸的传热模型,研究了在铸坯传热过程中铸机拉速1.3~1.5 m/min,钢水过热度15°~60°,二冷比水量0.58~0.78 L/kg对铸坯表面温度、凝固坯壳厚度和凝固终点位置的影响。结果表明,控制稳定的较低拉速、低过热度、较弱二冷比水量可有效地避免37Mn5钢Φ210mm铸坯裂纹的形成,提高铸坯的冶金质量。     

Φ210～310 mm圆坯连铸机的技术改造

通过优化中间包参数，采用带顶缘的冲击碗与单坝组合的控流装置；全板簧谐振式结晶器振动机构；增加一套外置式结晶器电磁搅拌装置，改善二冷工艺等措施，提高了钢水的洁净度、圆铸坯表面质量和铸坯中等轴晶比例，改善了铸坯组织。技术改造后，天津钢管公司连铸Φ210-310mm圆坯的年产量由60万t提高到90万t，铸坯的综合合格率为99．66％。     

230mm×1500mm板坯连铸凝固过程传热与机械变形的有限元分析

根据Q235B低碳钢230 mm×1500 mm板坯凝固和高温力学特性,建立铸坯凝固过程温度场和应力场热-力耦合有限元分析模型,采用有限元分析软件MSC.Marc进行耦合计算。结果表明,在当前工况下,铸坯冶金长度约33 m,两相区长度16 m;坯壳由压缩向拉伸过渡,在坯壳内侧前沿为完全拉伸状态,铸坯存在展宽现象;计算值和实测值均表明,Q235B钢在模拟工况下,实际铸坯尺寸比公称尺寸大10 mm左右。     

利用射钉法测量240mmx240mm铸坯凝固坯壳厚度

利用射钉法测定了连铸机生产240mm×240mm断面35CrMoA、20CrMoA、GCr15、60Si2MnA四个钢种的铸坯凝固坯壳厚度,并根据凝固定律计算了其液相穴长度和综合凝固系数;针对240mm×240mm方坯选择固相率0.70、0.75进行计算得出F-EMS在不同拉速条件下的电磁搅拌位置,分析了工艺参数对连铸机凝固系数的影响,提出的工艺优化措施为:改变电磁搅拌位置,F-EMS位置修正为根据高碳钢GCr15、60Si2MnA来安装,35CrMoA,20CrMoA,GCr15和60Si2MnA四钢种拉速值分别调整为0.80、0.81、0.78、0.80 m/min。工艺优化后铸坯质量得到明显改善,中心偏析级别≤0.5合格率由原来≤40%提高到100%,中心疏松级别≤1.5合格率由原来≤50%提高到≥90%。     

Q345钢250 mm×2000 mm板坯连铸凝固规律及工艺优化

针对Q345钢(/％:0.14 ～0.18C、0.20 ～0.50Si、1.30 ～ 1.50Mn、≤0.025P、≤0.025S、0.015 ～0.060Al)250 mm ×2 000 mm板坯中心偏析质量问题,建立凝固传热数学模型,并经射钉试验验证及修正,研究二冷强度(弱冷、中冷、强冷)、连铸速度(0.80 ～1.10 m/s)对铸坯温度场和坯壳厚度的影响,同时优化轻压下工艺和相应的连铸参数.结果表明,在典型拉速0.95 m/min及弱冷制度下,板坯凝固末端23.43 m,两相区长度7.22 m;减弱冷却强度,凝固末端后移0.56～0.67 m,两相区长度变长0.25～0.29 m;拉速增大0.15 m/min,凝固末端后移3.45～3.90 m,两相区长度变长0.94～1.22 m;优化采用弱冷冷却制度,拉速为0.95 m/min,轻压下位置对应固相率fs=0.4 ～0.9,总压下量达6 mm时,Q345钢板坯中心偏析Ⅰ级内平均合格率由83.1％提高到98.0％.     

铝含量和表面淬火对SWRCH22A冷镦钢热送铸坯表面开裂的影响

SWRCH22A钢炼钢工艺流程为80 t顶底复吹转炉-LF-280 mm×325 mm坯连铸。分析得出SWRCH22A钢热送铸坯表面开裂的原因主要是铸坯在冷却过程中,AlN在晶界析出,弱化了晶界,在热应力和组织应力的作用下导致开裂。通过将铸坯的Al含量从0.053%降低至0.042%,氮含量从0.005 5%降至0.0041%,以及铸坯加热前进行在线表面淬火,有效抑制AlN析出,使热送铸坯合格率由77.9%提高至100%。     

基于有限元法对GCr15轴承钢280 mm x325 mm铸坯凝固组织的模拟与分析

基于有限元法按照二维凝固传热模型对拉速0.6m/min和0.5 m/min,钢水过热度30℃和10℃以及比水量0.25 L/kg和0.20 L/kg连铸的GCr15轴承钢280 mm×325 mm坯进行凝固组织模拟,研究连铸工艺参数对铸坯组织的影响。结果表明,当过热度由10℃增大到30℃时,铸坯等轴晶和混晶区域面积由70%降低到55%,过热度对铸坯凝固组织的影响非常显著;拉速由0.6 m/min降低到0.5 m/min,柱状晶平均增长6.5 mm,但是由柱状晶向等轴晶转变的过渡区域减小,可以减轻溶质元素在此区域的富集;将比水量由0.25 L/kg降低到0.20 L/kg,铸坯柱状晶和等轴晶区域没有明显的区别,所以降低比水量对铸坯凝固组织没有明显的影响。