连铸板坯角部横裂纹产生原因及预防措施

国内某厂板坯连铸机在生产含Nb、V和Ti微合金化钢种过程中,板坯的角部出现了比较严重的表面横向裂纹,严重影响铸坯质量与生产顺行。在对板坯表面角部横裂纹产生机理进行分析,通过对钢水成分、结晶器振动、结晶器液面波动控制、恒拉速控制、对弧精度、二冷水强度和保护渣性能等方面的优化,使铸坯角裂发生率由5%降至0.5%以下。     

攀钢低合金钢板坯角横裂缺陷的控制技术

分析了结晶器液面波动、结晶器锥度、结晶器冷却制度、连铸保护渣、二冷制度等连铸工艺对低合金钢板坯角部横裂纹缺陷的影响,在此基础上,提出了改善板坯角部横裂纹的有效措施,即稳定结晶器液面、优化结晶器锥度、弱化结晶器冷却和连铸二次冷却,改进连铸保护渣等.研究结果经实施应用,明显减轻了板坯角部横裂纹缺陷,消除了因低合金高强度钢连铸坯角部横裂纹缺陷引起的热轧板卷边裂缺陷.     

倒角结构对连铸坯角部温度的影响及角横裂控制工业试验

以控制铌、钛微合金化钢板坯角部横裂纹为目标,在马鞍山钢铁股份有限公司板坯连铸机上开发并应用倒角结晶器技术。建立三维稳态传热模型,采用数值模拟的方法研究了倒角结构对连铸坯角部温度的影响,通过工业试验对比分析了不同角部形状板坯角部横裂纹的控制效果。数值模拟结果表明:铸坯角部由直角变为钝角后,角部温度明显提高;距弯月面900mm处,角部温度由788℃提高到1 091℃以上,铸坯宽面角部的角度分别为120°,125°,127°时,其角部温度依次为1 091,1 128,1 110℃,相应地铸坯窄面角部的温度依次为1 254,1 240,1 209℃。工业试验结果表明:采用倒角结晶器和二冷弱冷工艺后,角部横裂纹得到了有效控制,铸坯宽面角部的角度为125°时,角部横裂纹发生比例最低,铸坯质量满足热送直轧要求。     

倒角结晶器在包钢的应用

为了改善包晶钢、亚包晶钢、中碳钢和含硼、铌、钒、钛微合金化钢的角部横裂问题,在1~#、2~#连铸机陆续投入使用倒角结晶器,角部横裂缺陷明显改善,但由于角部冷却方式的变化,板坯易出现的角部纵裂纹、结疤和压痕等缺陷,严重时会导致纵裂漏钢事故。文章重点对倒角铸坯常见的纵裂纹、结疤和压痕等缺陷进行分析,通过调整窄侧铜板锥度系数、二冷水冷却强度、优化设备装配精度和关键设备改造等措施,板坯缺陷得到有效控制。     

安钢倒角结晶器漏钢原因分析及预防措施

安钢第二炼轧厂双流板坯连铸机引进倒角结晶器技术,基本解决了控铝(铌)钢的板坯角部横裂纹问题,经过工艺优化和持续改进,解决了以角部压痕和角部纵裂纹为代表的铸坯角部质量缺陷,实现了板坯倒角结晶器的正常使用。对倒角结晶器某次起步阶段的漏钢原因进行了分析,发现窄面铜板倒角附近的通水孔堵塞是引起漏钢的原因,通过采取预防措施,避免类似漏钢事故的发生。     

利用倒角结晶器消除连铸板坯的角横裂纹缺陷

 提出一种用以解决连铸板坯角横裂纹缺陷的倒角结晶器技术。倒角结晶器的数值仿真和工业化试验表明：倒角铸坯在连铸矫直区角部温度可以提高70℃以上,能够避开钢的高温低塑性区;同时,倒角的特殊的结构形式可以降低铸坯角部的Z向应力,有助于控制角横裂纹缺陷。     

中碳控铝钢角横裂控制

研究了板坯角部横裂纹产生机理,根据其横裂纹形成机理分别从钢水成分、全程N控制、结晶器参数、保护渣性能、二冷强度、铸机对弧精度等方面入手,对双流板坯生产工艺进行改进,达到提高铸坯表面强度、韧性的目的,从而使控铝钢连铸板坯的角横裂显著减少。     

亚包晶微合金钢连铸板坯角部横裂纹研究进展

亚包晶微合金钢由于具有较强的裂纹敏感性,在生产中角部横裂纹缺陷频发,为了揭示亚包晶微合金钢角部横裂纹形成原因,从产生机理及生产条件出发,综述了亚包晶微合金钢连铸坯角部横裂纹的影响因素及相应的控制措施,得出铸坯角部横裂纹的内因在于钢中化学成分及凝固组织演变特点,外因是实际生产过程中的结晶器参数、二冷参数及设备条件等。未来控制角部横裂纹技术的发展方向主要在倒角结晶器的优化以及铸坯角部控冷双相变技术的精确控制及理论完善上。     

板坯连铸倒角结晶器的开发与应用

 为减少连铸板坯角部横裂纹,在分析连铸坯角部横裂纹形成机制的基础上,提出了通过倒角结晶器减少角部横裂纹,以改变连铸板坯角部的二维传热,提高矫直时连铸坯的角部温度。数值模拟计算的结果表明,相对于直角连铸坯,倒角连铸坯在矫直区连铸坯角部温度明显提高,消除了角部Z向应力和应变集中。工业生产数据表明,采用倒角结晶器后,矫直区连铸坯角部温度从810~855℃提高到901~932℃,有效避开了钢的高温脆性区,连铸坯角部横裂纹发生率从10.6%稳定控制到1.6%以下,显著减少了连铸坯角部横裂纹。目前倒角结晶器稳定应用于首秦,所生产钢种涵盖了普碳钢、低合金钢、低碳钢和中碳含铌钢等。     

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。     

微合金钢连铸坯角横裂的研究进展

针对微合金钢连铸生产过程中铸坯出现的角部横裂纹缺陷,从其产生原因、影响因素及解决方法等方面进行阐述。介绍了角横裂产生于结晶器内,并进一步扩展于二冷区。分析了连铸过程中的应力、热塑性、结晶器锥度和二次冷却模式等因素对微合金钢连铸坯角横裂的影响。总结了目前解决角横裂的几种方法。重点介绍了连铸微合金钢的脆化机制、微观组织和微合金元素对连铸坯热塑性的影响。最后对微合金钢连铸坯角横裂新的解决方法进行了展望。     

连铸板坯角部横裂纹产生原因与控制

综述了连铸板坯角部横裂纹的形成原因,分析了钢水成分、结晶器控制、保护渣性能等对角部横裂纹的影响,并提出了调整钢水成分、优化结晶器控制、优化二冷制度和保护渣性能等控制角部横裂纹产生的改进措施。     

板坯非正常角部横裂纹产生原因分析

针对板坯连铸出现的非正常角部横裂纹,采用光学显微镜及扫描电镜等方法对缺陷进行分析.结果 表明,角部横裂纹产生的原因是由于连铸机0～1段区域东侧外弧线偏差过大,造成铸坯角部在结晶器内轻微扭曲凹陷,进而热阻增加,冷速降低,形成粗大的奥氏体晶粒及超厚的沿晶先共析铁素体异常组织,恶化基体高温塑性,在后续受力过程中沿晶开裂,形成...     

宝钢厚板边裂成因分析和改善

边裂是影响宝钢厚板质量的一个重要因素.对厚板边部的非连续弧形裂纹缺陷取样,进行金相分析,并对连铸板坯进行对比轧制试验,证实钢板边裂是由连铸板坯角部横向裂纹引起.分析了影响板坯角部横裂的结晶器保护渣、二冷水、结晶器、浇注速度等工艺因素.在此基础上,提出了改善板坯角部横裂的有效措施,即改进保护渣性能、优化二冷水水量分配、弱化结晶器冷却、稳定结晶器锥度和采用合适的浇注速度等等.实施以上措施后,钢板边部裂纹大幅度减少.     

含硼钢板坯边角裂纹的成因与控制

 采用金相显微镜、扫描电镜和Gleeble-3800热模拟试验机分析了含硼微合金化钢板边角部表面裂纹的形成原因。发现二冷矫直区铸坯内弧边角部温度位于该钢种第3脆性温度区间内,拉速较低和二冷水表及喷嘴布置不合理导致了内弧两边角部温度较低。采用提高拉速、遮挡矫直区铸坯角部喷嘴和适当降低二冷水表等“热行”方法后,结合调整动态轻压下参数使得铸坯角部温度明显提高,铸坯的边角裂纹和内部质量均得到显著改善。     

倒角结晶器在涟钢板坯连铸生产中的应用

 为了消除微合金化钢连铸板坯的角部裂纹缺陷,使得板坯在不进行离线切角的条件下满足轧制要求,采用倒角结晶器技术进行了大量的工业试验,分析并解决了倒角型板坯存在的角纵裂及结疤问题,实现了该技术的规模化连续生产。工业应用结果表明,倒角结晶器技术不仅能够控制板坯的角横裂缺陷,而且能够大幅度降低超低碳钢热轧板卷边直裂的发生率,因此可为钢铁企业带来巨大的经济效益。     

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,优化调整了连铸二冷高温区的喷嘴布局。结果表明,某钢厂原二冷区喷嘴布局条件下,其高温区的铸坯表面温度沿其横向波动较大。典型生产工艺下,二冷4区出口处的铸坯宽面表面横向温差最大,即距角部313 mm处的宽面表面温度最高为1 073 ℃,而距角部873 mm处的宽面表面温度最低为996 ℃,温差达77 ℃。而当铸坯进入二冷弧形区时,铸坯表面的横向温度分布逐渐趋于均匀。将二冷2区的喷嘴安装高度由距铸坯表面170提升至200 mm、3区和4区的喷嘴安装高度由距铸坯表面200提升至240 mm,可使铸坯在高温区内的表面横向温差最大值降至30 ℃以下,大幅改善铸坯表面温度分布的均匀性。     

唐钢薄板坯连铸高碳钢65Mn的质量控制

针对唐钢薄板坯连铸连轧线生产高碳钢65Mn出现的带钢表面翘皮和铸坯内部偏析问题,分析了缺陷产生的原因机理。带钢表面翘皮为铸坯边部在矫直过程中形成角裂轧制而成,铸坯内部质量问题主要影响因素为连铸二冷强度、软压下终点位置和钢中硫质量分数。通过调整LF脱硫工艺、优化连铸保护渣、提高二冷水强度、调整软压下终点等措施,有效控制了高碳钢65Mn带钢表面翘皮缺陷和铸坯内部偏析。     

薄板坯连铸中碳钢角横裂缺陷成因及控制

 针对薄板坯连铸中碳钢边角部出现的角横裂纹缺陷,通过典型中碳钢（50CrV4）缺陷试样的金相分析、热塑性分析和铸坯二冷模拟仿真计算等方法,确定了原工艺条件下典型中碳钢铸坯边角部在铸机弯曲和矫直处的温度为850 ℃、处于第Ⅲ脆性区（650～945 ℃）是造成铸坯边角部裂纹的主要原因。结合武钢CSP铸机工艺特点,提出了连铸高拉速4.0～4.2 m/min,二冷前段强冷、后段和边部弱冷以及提高铸机设备精度等控制措施。各项措施实施后,中高碳钢铸坯边角部温度显著提升,热轧板表面横裂纹基本消失,各项性能满足客户要求。     

连铸板坯三维二冷动态配水与精准压下研究与应用

在现有工艺条件下,校验和完善二冷区铸坯凝固传热计算数学模型,开发三维二冷配水模型,解决目前设备状况下冷却水分布不均匀对铸坯温度的影响,从而控制铸坯表面质量,特别是铸坯的角部裂纹,同时对板坯连铸二冷配水制度进行改进和优化,使之满足高效连铸生产条件和改善铸坯质量的需要。提出压下参数计算公式,结合所开发三维二冷配水模型,优化现有压下工艺,提出并应用精准可控单段压下、非稳态压下控制,集中解决连铸板坯中心偏析、中心疏松和缩孔等内部质量问题。同时优化模型数据库,使之数据更加完备,模型计算更加准确,同时模型具备异钢种混浇过程二冷及压下控制功能,能够进行凝固终点W形预测与控制,可进一步提高模型适用性和准确性。模型开发并成功在多家钢厂现场应用,有效改善了铸坯裂纹和偏析等铸坯表面和内部的质量问题。