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%。     

Q235B热轧板表面纵裂成因分析及工艺控制

Q235B钢(0. 11% ~0. 17%C)10~20 mm热轧板的生产流程为铁水预处理-50 t转炉-吹氧-(2。0 ~ 230)mm x(900 ~ 1 600)mm板坯连铸-热轧工艺。分析表明.Q235B钢热轧板表面裂纹来源于铸坯纵裂。统计分 析了成分、钢水过热度、拉速、连铸二冷水量、保护渣等对连铸坯纵裂的影响。通过控制Mn/S≥40,钢水过热度 15-35 °C,拉速1. 15 m/min,按季节调节二冷水量,釆用熔点≥1 100 °C,粘度0.20 ~0. 32 Pa .s,碱度≥1. 10的保 护渣等措施,使Q235B钢热轧板表面纵裂纹由3.51%降至W0. 96%。     

LD-氯站流程生产Q235B钢连铸板坯中间裂纹的分析与控制

针对LD-氩站流程生产Q235B钢230 mm连铸板坯出现的中间裂纹,利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对中间裂纹宏观和微观特征进行了系统分析。结果表明,判断扇形段接弧不良、辊缝精度差、辊子错位等是中间裂纹形成的外因;裂纹带上有粗大的晶粒,且有明显的Mn、S等元素以及复合夹杂物形态聚集是铸坯产生中间裂纹的内因。通过控制接弧精度≤±0.3mm、辊缝精度≤±0.5 mm、二冷比水量0.50 L/kg、成品[S]≤0.030%、[Mn]/[S]≥15等工艺措施,减少甚至杜绝板坯中间裂纹的发生,提高了连铸板坯的心部质量。     

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。     

C-Mn-Ti系Q345B钢生产试制

通过向普通的C-Mn系Q345B钢中添加Ti元素(0.05%～0.08%),降低Mn元素含量(1.2%降低到0.6%),实现C-Mn-Ti系Q345B钢的工业化生产,节约生产成本,并对其铸坯中心偏析、板坯的物理性能进行了试验分析,能够满足Q345B的性能要求,并从理论上对TiC的析出强化和晶粒细化作用进行了定量计算,具有重要的科学意义。     

低合金钢Q345E铸坯角部横裂纹的控制

为了减少低合金钢Q345E铸坯角部横裂纹,鞍钢股份有限公司炼钢总厂从优化钢水合金成分和优化LF-连铸工艺操作两方面采取措施后,低合金钢Q345E铸坯角部横裂纹率从45.5%降至31.8%,横裂纹尺寸从5~15 mm降至3~8 mm,铸坯质量得到改善。     

Q235B 薄板坯高温塑性的研究

根据Gleeble1500热/应变模拟试验机测试的CSP薄板坯连铸工艺生产的成分(%)为0.16~0.20C,0.020~0.060Al_t Q235B钢的70 mm ×1 500 mm薄板坯600~1400℃热塑性曲线,得出连铸坯第Ⅲ脆性区为700~900℃,如在此温度范围矫直,铸坯易产生裂纹。通过扫描电镜分析断口形貌和电子探针的成分分析,得出形变诱导铁素体呈网状析出和奥氏体在低温区域析出氮化物(AlN)导致铸坯脆化。     

Q420B铁塔角钢裂纹的成因分析和工艺优化

Q420B铁塔角钢（/%:0.12~0.17C,0.15~0.35Si,1.25~1.60Mn,≤0.035P,≤0.035S,0.06~0.09V）的生产流程为60 t转炉-LF-220 mm×290 mnm坯连铸-型钢轧制。铁塔角钢成品酸洗后发现部分批次出现裂纹和表面夹杂,分析表明,裂纹深度达1 mm,有夹杂物和氧化、脱碳现象。通过保护渣碱度从0.97降至0.79,粘度由0.236 Pa·s提高至0.450 Pa·s,连铸坯矫直温度从900℃提高至1 000℃,二冷比水量从0.9 L/kg降至0.7L/kg等工艺措施,铸坯的合格率由93%提高到97%,并有效地避免了角钢裂纹的形成。     

Q345E钢Φ800 mm铸坯表面网状裂纹的分析及控制措施

采用金相显微镜和扫描电镜分析了Q345E钢Φ800 mm铸坯(/%:0.15C,0.27Si,1.37Mn,0.009P,0.001S,0.03Nb,0.04V,0.030A1,0.008 ON)表面网状裂纹,得出结晶器壁和凝固坯壳之间保护渣膜厚度不均匀,使坯壳局部受挤压,产生凹坑,冷却速度降低,产生热应力裂纹。通过将保护渣碱度(CaO)/(SiO_2)从1.03提高到1.15,熔点从1 235℃降至1 210℃,1 300℃粘度从0.87 Pa·s提高到1.10 Pa·s,使Φ800 mm连铸坯表面凹坑和网状裂纹的发生率从原60.5%降至0.5%以下。     

直上钢Q235B板坯高拉速下中间裂纹的形成与调控

 基于凝固数值模拟和板坯应变计算分析了直上钢Q235B连铸中间裂纹的形成机理和影响因素,并根据实际生产条件提出了铸坯高拉速质量控制策略。研究发现,辊缝和对中精度为Q235B铸坯中间裂纹形成的主要因素,两者应变之和占凝固前沿总应变60%以上;而表面回温高于50 ℃/m的铸机前段冷却也有重要影响,其应变占比最高约40%。当辊缝的邻辊正偏差为1.5 mm时,通过强化冷却和控制回温可使铸坯凝固前沿总拉应变整体降低约20%;当辊缝的邻辊正偏差为0.5 mm时,冷却优化对凝固前沿拉应变的影响较小。随着拉速增大,辊缝精度对铸坯中间裂纹的影响愈加显著。当前工况下,将锰硫比提高到25,坯壳可最多承受1.4 m/min时邻辊正偏差 1.5 mm、对中偏差±0.5 mm和回温不超过50 ℃/m带来的附加应变。为抑制1.5 m/min以上高拉速下直上钢Q235B铸坯的中间裂纹,建议将辊缝整体精度控制在±0.5 m且邻辊正偏差控制在0.5 mm以内。     

Q235B和Q345B钢板坯保护渣渣膜显微结构的对比分析简

 保护渣渣膜的矿相结构是影响其传热与润滑性能的重要因素之一,偏光显微镜下对唐钢中厚板公司Q235B和Q345B板坯保护渣渣膜的矿相结构进行了系统研究。结果表明,Q235B板坯正常渣膜的结晶矿物主要为黄长石、枪晶石和硅灰石,结晶率高达90%~95%;Q345B板坯正常渣膜的结晶矿物中却没有硅灰石生成,并且结晶率也相对较低为35%~65%。对事故渣膜的研究发现,Q235B板坯出现纵裂对应的事故渣膜的突出特点是结晶率为65%~70%,较正常渣膜偏低;而Q345B板坯出现夹渣对应的事故渣膜与正常渣膜的最大区别是枪晶石晶体大量析出,并且结晶率异常升高至95%以上。     

防止Q195L热轧窄带钢边裂的工艺实践

2 mm窄带钢Q195L (/%: ≤0.08C、0.05～0.10Si、0.30～0.40Mn、≤0.035P、≤0.035S)的生产流程为80 t转炉-钢包合金化和软吹氩-150 mm×150 mm方坯连铸-窄带轧制工艺。金相、扫描电镜、能谱仪等对窄带钢边裂分析表明,边裂处存在FeO和网状裂纹。通过控制钢水氧含量从原≤80×10^-6 降至≤60×10^-6 ,吹氩时间从≥3min增至≥5 min,中间包钢水过热度从原25～35℃降至15～25℃,加热炉两侧温差≤40℃,减小冷却水嘴间距,增加一次立轧压下量2～5 mm等工艺措施,防止了该钢边裂发生,取得了良好的生产效果。     

硫含量对Q235B钢连铸坯表面纵裂纹的影响

分析Q235B钢连铸板坯表面纵裂纹产生的原因,主要是钢中锰硫比偏低及结晶器液面波动较大。为提高钢中锰硫比,减轻结晶器液面波动,在铁水w(S)≥0.045%的情况下,铁水兑入转炉前应先尽可能扒除铁水表面的熔渣,转炉终点w(S)≥0.035%的炉次,出钢过程采取"渣洗"处理工艺,并适当增加Mn-Si合金,在连铸工序采取结晶器换渣操作,可减少板坯表面纵裂纹缺陷。     

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。     

液化天然气罐用9%Ni钢板坯连铸工艺优化

分析了9%Ni钢(/%:≤0.10C、≤0.35Si、0.30～0.80Mn、≤0.005S、≤0.008P、8.5～10.0Ni、≤0.10Mo、≤0.10Al)200～220 mm板坯连铸试生产中出现的结晶器液面结壳、铸坯表面网裂纹产生原因,对连铸工艺进行优化。结果表明,液相线温度偏差是导致9%Ni钢液面结壳的主要原因,基于差示扫描量热法(DSC)的实测数据建立了新的液相线温度计算公式,得出试验的9%Ni钢的液相线温度,在钢水过热度为10～30℃时能较好地满足板坯的连铸要求。通过控制[N]≤25×10^-6,[Al]≤0.03%,二冷比水量由0.6L/kg降至0.4L/kg,使9%Ni钢连铸顺行,铸坯内部和表面质量良好。     

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%。