8620系齿轮钢300 mm×360 mm连铸坯宏观偏析改善的工艺实践

8620齿轮钢(/%:0. 18～0.22C,0. 17～0.26Si,0.70～0.90Mn,≤0.025P,0. 15～0.23S, 0.40～0.60Cr,0.40～0.70Ni,0.15～0.25Mo)300 mm×360 mm坯连铸的中间包钢水过热度为20～30℃,拉速为0.5～0. 6 m/min,通过钻孔分析、射钉试验、原位分析和铸坯低倍组织分析,研究了电磁搅拌参数[M-EMS(100～200) A,(2.0～2.2)Hz,F-EMS(150～200)A,8 Hz]和二冷水参数(一段28 L/min,二段38～45.6 L/min,三段19.2～24L/min)对连铸坯C、S偏析的影响。通过采用优化工艺参数-二冷一段28 L/min,二段45. 6 L/min,三段19. 2 L/min和电磁搅拌M-EMS 150 A,2. 2 Hz,F-EMS 200 A,8 Hz,8620系齿轮钢连铸坯偏析指数0. 98～1. 05的比例由原30%提高至92.8%。     

8620系齿轮钢300 mm×340 mm铸坯宏观偏析改善

通过使用拉矫机在铸坯凝固前沿压出的点状裂纹推算出8620系齿轮钢（/%：0.18～0.24C,0.18～0.32Si,0.65～1.0Mn,0.45～0.55Cr,0.50～0.80Ni,0.15～0.25Mo,≤0.025P,≤0.020S）300 mm×340 mm连铸坯经过每一台拉矫机处铸坯的坯壳厚度（点状裂纹法）,以此数据代入并校准铸坯凝固模型,计算出铸坯中心固相率,并设计压下量参数,采用第5、6、7、8共4台拉矫机进行压下,压下量分别为2、3、5、4 mm,总压下量共14 mm,试验后,在铸坯和轧材试样上钻孔进行碳硫分析。结果显示,和未经轻压下的铸坯相比,8620系齿轮钢铸坯碳偏析指数0.97～1.03的比例由原工艺的83.5%提升至94.2%,轧材碳偏析指数0.97～1.03的比例由原工艺的91.5%提升至98.8%,低倍试样原位分析致密度由0.899 9提升至0.976 9,疏松度由0.100 3降低至0.017 8,铸坯成分偏析和致密度有所改善。     

优化连铸工艺改善SWRH82A钢150 mm x 150 mm 铸坯中心碳偏析实践

 为了减轻SWRH82A钢150 mm x 150 mm铸坯中心碳偏析,进行了拉速(1. 9 ~2. 3 m/min)、二冷比水 量(0. 75 ~ 1.24 L/kg)、过热度(25 ~38 °C )、结晶器电磁搅拌强度(300 - 350 A)和末端电磁搅拌强度(300 - 470 A) 连铸工艺参数试验。结果证明,合理控制拉速1.9-2.0 m/min,钢水过热度25°C 左右、比水量为1. 01 I7kg、结晶 器电磁搅拌强度为350 A/3 Hz、末端电磁搅拌强度为400 A/7 Hz时,铸坯中心碳偏析指数可以得到大幅改善,由原 来的1.21降为1.05。     

300 mm x360 mm连铸坯生产Φ80 mm非调质钢38MnVS6工艺实践

非调质钢38MnVS6（/%:0.36～0.40C,0.50～0.65Si,1.30～1.45Mn,≤0.020P,0.045-0.065S,0.10～0.30Cr,0.015～0. 030Al,≤0.05Mo,0.08～0.12V,0.013～0.019N,0.015～0.025Ti）棒材生产流程为60 t LD-LF-VD-CC-Roll工艺。通过控制LD终点[C]≥0.10%,[P]≤0.015%;LF精炼渣碱度R和Al₂O₃含量分别控制在3.0～4.0和20%～～25%; VD后喂S线,控制钢水[S]=0.055%左右;连铸采用低碱度（R=0.65）保护渣;控制终轧温度900℃,轧后棒材缓冷等工艺生产Φ80 mm棒材,产品A类夹杂（粗细）在1.5级,中心疏松1.5级,晶粒度7级,棒材产品性能良好。     

小方坯连铸20CrMnTiH齿轮钢宏观偏析控制

针对小方坯连铸齿轮钢偏析严重的问题,采用化学元素分析以及原位分析仪分析了断面碳元素的分布情况,通过低过热度、拉速、电磁搅拌以及二冷水试验,确定了最佳连铸工艺参数。工业应用试验表明,过热度采用20℃±5℃,拉速采用1.30 m/min,结晶器电磁搅拌和凝固末端电磁搅拌的电流强度分别采用250 A和50 A,二冷水比水量采用0.41L/kg有利于偏析控制,铸坯断面碳偏析指数控制在0.94～1.05,棒材断面硬度(HV)控制在±10以内。     

小方坯齿轮钢连铸过程中的宏观偏析模拟

基于国内某厂齿轮钢小方坯连铸生产过程,利用ProCAST软件建立移动切片模型,能够高效模拟连铸过程中的宏观偏析,模型分别模拟研究了不同过热度、二冷水量和拉坯速度等对宏观偏析的影响。模拟结果与碳偏析检测结果吻合良好,验证了移动切片模型模拟连铸坯宏观偏析的准确性。由于溶质浮力的影响,内弧侧的宏观偏析强于外弧侧。随着过热度的增加,铸坯中心碳偏析度从1.06增加至1.15。过热度控制在25 ℃范围内,可以保证铸坯的宏观碳偏析度控制在1.10范围内。随着连铸二冷水量的增加,铸坯中心偏析改善程度较小,铸坯中心碳偏析度从1.16降低至1.13。随着拉坯速度的增加,铸坯中心偏析呈现加重的趋势,铸坯中心碳偏析度由1.14增加至1.21,拉坯速度控制在1.4 m·min–1范围内,可保证铸坯中心碳偏析度低于1.15。      

320 mm×410 mm断面重轨钢连铸坯宏观偏析控制关键技术

为控制大断面生产重轨钢连铸坯碳偏析指数和中心偏析,开展了电磁搅拌、提高轻压下总量、过热度与拉速匹配技术研究,形成了攀钢320 mm×410 mm大方坯连铸重轨钢偏析控制关键技术。确定了该断面生产重轨钢的最佳连铸工艺参数为:结晶器电搅电流强度600 A、2.4 Hz,凝固末端电搅电流强度330 A、7 Hz,轻压下总压下量9~12 mm,过热度控制在20~35℃、拉速控制在0.70~0.72 m/min。生产的重轨钢连铸坯中心等轴晶率平均为41.2%,连铸坯中心偏析≤0.5级的比例达到85%,断面碳偏析指数控制在0.95~1.07,连铸坯质量较好,生产的钢轨质量满足标准要求。     

连铸坯的半宏观偏析

1.序言现已查明,在连铸坯轴心部位存在的偏析中,历来认为不成问题的小型偏析(半宏观偏析),也是妨碍钢板质量均质性的重要因素。因此,人们开始重视半宏观偏析问题,并对连铸条件、凝固组织的影响和偏析程度等进行了调查研究。半宏观偏析主要是伴随凝固收缩而形成的高浓度液相的流动、积聚凝固而产生的。它的大小介于宏观偏析和微观偏析之间。     

连铸工艺参数对SWRH82B钢160 mm x 160 mm坯中心碳偏析的影响

试验研究了结晶器电磁搅拌频率、拉速、过热度及二冷强度对SWRH82B连铸小方坯中心碳偏析的影响。研究结果表明,结晶器搅拌电流为300 A时,低电磁搅拌频率下铸坯中心碳偏析情况较好;拉速为1.8 m/min时,提高二冷比水量有利于改善中心碳偏析,但二冷比水量过高会加剧偏析;拉速为1.8 m/min时,二冷比水量为0.75 L/kg较为合适,拉速为1.9 m/min时,二冷比水量为0.8 L/kg是比较合适的;当过热度在20～30℃时,过热度对铸坯中心碳偏析的影响不大。     

结晶器保护渣对300mm×360mm低碳钢连铸坯表面质量的影响和成分优化

钢厂使用原保护渣[/%:25.64CaO,22.72SiO₂,5.69MgO,8.29Al₂O₃,11.87(Na₂O+K₂O),5.49CaF₂,5.10BaO]生产的300mm×360 mm低碳钢连铸坯表面易产生网状裂纹。通过分析保护渣润滑性能与铸坯冶金质量之相关性和研究碱度、MgO和Al₂O₃对保护渣熔点的影响,CaF₂和碱土金属化合物含量对保护渣粘度影响,优化了保护渣的成分[/%:22.06CaO,23.63SiO₂,4.76MgO,8.29Al₂O₃,11.90(Na₂O+K₂O),2.32CaF₂,4.18BaO],应用结果表明,使保护渣液层的厚度由原保护渣的6~7.5 mm提高到7~10 mm,完全消除了连铸坯的网状裂纹。     

轻压下改善42CrMo钢300mm×400mm大方坯内部质量的工艺实践

以中碳钢42CrMo为试验钢,通过建立300mm×400 mm连铸大方坯凝固传热模型,确定合理压下区间4#～7#辊压下量分别为"1 mm-2 mm-3 mm-1mm",并进行工业试验.试验结果表明,轻压下工艺对铸坯凝固各组织占比影响不大,但可明显改善中心致密性和偏析.铸坯芯部最大疏松点尺寸由1106 μm×608 μm...     

120 t BOF-LF-RH-410 mm x530 mm 大方坯连铸 18CrNiMo7-6 钢的工艺实践

采用铁水+废钢-120 t转炉-LF-RH-410 mm×530 mm大方坯连铸-步进式加热炉-750轧机轧制-退火的流程生产规格Φ115～250 mm 18CrNiMo7-6（/%:0.15～0.19C,0.25～0.40Si,0.40～0.60Mn,1.50～1.80Cr,1.40～1.70Ni,0.25～0.35Mo,≤0.020P,≤0.020S,0.020～0.040Al,0.0100-0.0200N）。通过控制出钢预脱氧和合金化,深真空时间≥15 min,软吹氮气,控制中间包钢水过热度,拉速0.48 m/min,全过程Ar气保护,连铸M-EMS和F-EMS,轧制后退火等工艺措施,生产的产品宏观夹杂物检测含量≤20mm/dm³,碳中心偏析指数≤1.10,晶粒度≥7级,钢材各项指标满足协议要求。     

齿轮钢铸坯碳偏析的改善

试验研究了100 t UHP EAF-LF(VD)-连铸流程生产的0.20%～0.40%C、CrMo和CrMnTi系列齿轮钢300 mm×340 mm铸坯断面的碳偏析。在正常生产条件下,将浇铸钢水过热度控制在15～25℃、二冷比水量在0.35L/kg、结晶器和末端电磁搅拌扭矩分别在18、15 cN·cm对铸坯碳偏析改善有利。生产实践检验结果表明,连铸坯修正碳偏析极差降到了0.025%以下,齿轮钢轧材低倍偏析评级基本都达到了2.5级以下。     

工艺因素对82B钢280 mm x325 mm铸坯凝固过程的影响

为模拟不同工艺条件下的连铸坯的凝固过程,采用有限元法模拟了82B钢连铸的凝固过程,获得280 mm×325 mm连铸坯的温度场。结果表明,随拉速从0.60 m/min增加到0.76 m/min,凝固时f_s=1处与f_s=0处皆后移,但中心凝固时间反而增加了9.8%。随过热度由15℃增加到50℃时,凝固末端f_s=1处同样后移,约后移1.1 m。根据模拟结果改进连铸工艺,当拉速从0.60 m/min增加到0.76m/min,增加轻压下工艺可改善低倍质量。     

立弯式奥氏体不锈钢220 mmx220 mm铸坯动态二冷控制和应用

根据奥氏体不锈钢的热物理参数和二冷区各区出口目标温度,建立了不锈钢220mm×220 mm铸坯动态二冷综合控制模型和末端拉速电磁搅拌-拉速优化模型。304奥氏体不锈钢连铸生产应用结果表明,在该钢正常工作拉速0.8~1.1 m/min,根据目标温度（足辊1080℃,一区1 070℃,二区1060℃,三区1045℃,进拉矫机980℃）制定相应比水量（0.30~0.33 L/kg）,模型实时计算表面温度与目标温度对比,进行在线控制,铸坯温度均匀、稳定,冶金质量良好。     

20CrMnTiH齿轮钢铸坯宏观碳偏析对轧材带状组织的影响

20CrMnTiH钢Φ130 mm圆钢的生产工艺流程为120 t BOF-LF-VD-300 mm×430 mm坯连铸-连轧。不同连铸工艺(过热度15～30℃,电磁搅拌0～400 A)生产的连铸坯和轧材的宏观碳偏析表明,较高的过热度和过强的结晶器电磁搅拌会加重20CrMnTiH钢连铸坯和轧材的宏观碳偏析;严重的宏观碳偏析,加剧晶枝偏析,提高钢的带状组织级别并提高退火钢材正偏析区的硬度值。     

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%。     

SAE8640合金钢280mm x325mm连铸坯的高温力学性能

采用Gleeble 1500热模拟试验机对SAE8640钢280mm×325mm连铸坯（/% : 0.41C,0.20Si,0.80Mn,0.005S,0.014P,0.46Cr,0.43Ni,0.21Mo,0.043Alt,0.0011O,0.0054N）的550~1200℃力学性能进行了测定,并应用扫描电镜观察了拉力试样的断口形貌。结果表明,SAE8640钢有明显的3个脆性区:Ⅰ脆性区＞1200℃,Ⅱ脆性区950~1000℃,Ⅲ脆性区650~750℃;该钢950~1000℃的断面收缩率为60%,拉伸断口为脆性河流状花样,应避免在该温度范围进行轧制,该钢650~750℃的断面收缩率≥65%,拉伸断口为韧性断裂,可满足连铸坯矫直时塑性的要求。     

含铌钢HRB400Nb 180 mm x 180 mm铸坯角部裂纹分析及改进工艺

通过对含铌钢HRB400Nb 180 mm×180 mm连铸坯产生的角部裂纹进行研究分析,结果表明,由于连铸冷却工艺、钢水氮含量和结晶器保护渣工艺控制不当易导致含铌钢铸坯角部沿晶开裂。通过工艺改进钢液氮含量由原（67～98）×10^-6降至（40～55）×10^-6,结晶器角部圆弧半径由8 mm调整为12 mm,结晶器冷却水量由150m³/h降至120m³/h,二冷比水量由1.35 L/kg降至1.1L/kg,二冷分配比由26:48:17:9调整为36:34:19:11,保护渣碱度由0.65调整为0.82、粘度由1.3 pa·s调整为0.69 pa·s、熔点由1260℃调整为1150℃等,有效解决了铸坯表面角部裂纹缺陷,保证了轧材的产品质量。