异型坯腹板纵裂纹产生原因分析

针对异型坯的特点,通过对异型坯的凝固特性和应力分析,找出了异型坯腹板纵裂纹产生的原因：冷却不均匀造成的温度分布不均匀以及各种复杂应力的集中是产生纵裂纹的根源,结晶组织粗大是产生纵裂纹的诱因,钢中成分和保护渣的性能是纵裂纹形成的重要影响因素。     

异型坯腹板纵裂纹产生原因分析

针对异型坯的特点，通过对异型坯的凝固特性和应力分析，得出异型坯腹板纵裂纹产生的原因：冷却不均匀造成的温度分布不均匀以及各种复杂应力的集中是产生纵裂纹的根源，结晶组织粗大是产生纵裂纹的诱因，钢中成分和保护渣的性能是纵裂纹形成的重要影响因素。     

钢绞线用钢连铸坯二冷配水工艺研究

用热模拟试验研究了钢绞线用钢连铸坯的高温塑性曲线,确定连铸拉矫温度应控制在1 020℃,建立了连铸二冷配水模型。通过PROCAST软件模拟钢绞线用钢凝固过程的冷却曲线,并对模型参数进行了优化。射钉试验和生产实践证明:采用优化的二冷配水技术可有效改善铸坯质量,降低铸坯的裂纹缺陷。     

小方坯连铸坯壳凝固行为的研究

通过分析、测定拉漏坯壳和大生产中铸坯的情况,计算出连铸小方坯凝固坯壳的厚度及凝固系数,揭示了165mm×165mm小方坯连铸坯壳的生长规律和不均匀性,指出坯壳生长的不均匀性是造成连铸小方坯变形和角裂漏钢的前提条件,并为评价二冷系统的冷却能力、制定合理的二冷配水制度和高拉速条件下的工艺参数提供了重要依据。     

改善二冷系统提高连铸小方坯的质量

分析了新疆八一钢铁有限公司第一炼钢厂1#连铸机二冷存在问题对120 mm×120mm断面连铸坯质量的影响,通过缩短外弧、侧弧喷淋管支管长度,使连铸坯在二次冷却时趋于均匀;降低HPB235钢二冷冷却强度,优化了二冷配水制度,取得了较好的效果：脱方废品率由0.034%逐渐降低到0.003%;中间裂纹率由10%降到8%,平均裂纹级别由原来2.0级降至1.5级;轧钢质量异议由5起降低到1起。     

基于非调质钢凝固特性的二次冷却控制

提出了基于非调质钢凝固特性的二次冷却控制方法。在凝固特性研究方面,运用高温共聚焦显微镜、场发射扫描电镜研究了冷速对第二相粒子析出规律的影响,并阐释了先共析铁素体的相变机制。结果表明,第二相粒子在1086 ℃开始析出,并在912 ℃达到峰值。当冷速在0.1～5 ℃·s?1时,随着冷速增大,第二相粒子尺寸和数量均减小,且第二相粒子由晶界处的链状分布向晶体内的弥散分布过渡,提高冷速有助于削弱第二相粒子的钉扎作用,强化铸坯表层微观组织;在二冷配水优化方面,建立了考虑铸坯横向水量分布的凝固传热数学模型,提出了基于非调质钢凝固特性的二冷配水优化方案,即对出结晶器后的铸坯实施强冷,以满足控制第二相粒子析出的合理冷速和温度区间的要求。工业试验证实了技术方案的可行性。此外,研究表明,降低喷淋距离有助于改善连铸坯横向冷却不均匀性。本研究统筹考虑二冷水量与喷淋距离对非调质钢裂纹敏感性的影响,通过开展“纵?横”凝固冷却控制研究对连铸二次冷却进行系统优化,提出的二冷优化方案有助于改善连铸坯的表面及皮下裂纹。      

大断面矩形坯连铸机二次冷却系统优化

介绍了山钢莱芜分公司炼钢厂4#矩形坯连铸机二次冷却系统的改造过程。针对铸坯角裂、中间裂纹等质量问题和二次冷却不均匀现象,优化了喷嘴型号、喷嘴布置、二冷配水参数。调整后铸坯角裂、中间裂纹等缺陷得到明显改善,铸坯质量得到显著提高。     

大方坯连铸漏钢原因分析及控制研究

针对Q235KZ钢230 mm×230 mm大方坯连铸二冷区频繁漏钢事故,采用扫描电镜、低倍腐蚀、成分分析、黏度测定、模拟计算等方法开展研究。研究发现连铸坯表面存在较长的纵裂纹,且漏钢坯壳附近存在夹渣。此外,发现结晶器内的初始凝固坯壳生长不均匀,在结晶器出口处最薄坯壳厚度为7.9 mm,最厚为20.2 mm。通过调整保护渣碱度、降低渣膜导热速率、优化二冷区水量分配,大方坯漏钢次数显著降低。     

中薄板坯连铸SPHC钢偏离角纵裂纹成因分析及控制

针对唐钢中薄板坯连铸机生产SPHC钢过程中出现偏离角纵裂纹的情况进行了分析,提出了控制铜板表面质量、控制结晶器变锥度、优化提速制度、优化结晶器冷却强度和改善结晶器振动偏摆等措施,有效地控制了偏离角纵裂纹和裂纹引起的漏钢。     

汽车大梁钢板坯连铸工艺研究

汽车大梁钢为裂纹敏感钢,通过对汽车大梁钢连铸生产工艺的研究和对该钢种化学成分设计中碳、铌含量的分析,提出了弱冷方式.均匀地二次冷却使铸坯矫直温度控制在950℃以上,可有效防止裂纹的产生;选用合适的保护渣、中包钢水过热度和拉速,可保证铸坯良好的表面质量,减少内裂和中心偏析.     

钢球用钢Φ380mm连铸圆坯表面裂纹原因分析及工艺改进

对Φ380mm高碳钢球钢连铸圆坯轧成钢材出现的表面裂纹进行了统计分析结果表明:抛丸检查后的连铸圆坯表面存在纵向裂纹,主要原因是钢液在结晶器中凝固时冷却不均产生的。通过将结晶器铜管锥度由0.45%/m调整为0.63%/m,1300℃保护渣粘度由0.60 Pa·s降到0.50 Pa·s,1300℃保护渣熔速由36s调整到49s,二冷比水量由0.30L/kg降到0.25L/kg,二冷段四面冷却改为八面冷却等措施,有效降低了大规格钢球钢铸坯及轧材的表面纵裂纹,轧材表面探伤合格率提高到95%以上。     

宽厚连铸板坯角部裂纹控制技术开发

 针对直弧型大型连铸机钢液中夹杂物更容易上浮到结晶器液面,有利于降低板坯中的夹杂物质量分数,生产宽厚板坯时角部容易出现横裂纹也容易出现纵裂纹的特点,重钢3号连铸机通过大倒角结晶器技术开发、直弧型连铸机对弧技术优化、板坯宽窄面鼓肚预防等工作降低坯壳所受到的应力;通过大倒角结晶器开发、二冷喷嘴布置优化、二冷动态配水等工作,使板坯温度避开钢的第三脆性区。这两方面综合作用的结果是,2014年2月至12月板坯角部裂纹率为零,解决了板坯角部横裂纹和纵裂纹问题。     

Two-dimensional heat transfer model for secondary cooling of continuously cast beam blanks

Abstract

A two-dimensional heat transfer model was developed for the secondary cooling system during beam blank continuous casting. The finite element method was used to calculate the heat transfer. Accurate cooling boundary conditions in the secondary cooling zone are involved, including spray water cooling, water evaporation cooling, radiation cooling and roll contact cooling in the casting direction and non-uniform distribution of spray water flow density in the cross-section. The causes of longitudinal crack at the fillet during Q235 steel continuous casting were analysed on the basis of the simulation of the developed model, and then the spray water flow and the transverse nozzle layout were optimised. Practical results show that the surface quality of the beam blank improved after optimisations. Numerical results from the present model were validated using previous experimental measurements, which show good agreement.     

石钢中碳高锰钢连铸坯表面纵裂纹成因及控制

通过对石钢公司大方坯连铸机生产现场的调查、跟踪、试验、取样和统计,认为以40Mn2H(K)为代表中碳高锰钢铸坯表面纵裂纹的主要原因是二冷制度控制不当、保护渣性能不良、钢水过热度高,制定了相应措施,进行工业试验。试验结果表明,中包钢水的过热度控制在15~30℃、二冷水各区分配比由33∶42∶25调整为32∶40∶28、保护渣渣耗量提高到0.5 kg/t、液渣层厚度提高到10 mm左右,能有效减轻中碳高锰钢的表面纵裂纹。     

方坯偏离角部纵裂漏钢原因分析

偏离角部纵裂漏钢占新钢第一炼钢厂2号方坯连铸机漏钢总数的50%以上,影响了生产和产品质量的稳定。通过对连铸二冷系统进行调查分析,发现二冷段喷啉管对中及喷嘴距坯面的距离是导致偏离角部纵裂的主要原因。     

喷嘴喷淋距离对连铸小方坯二冷均匀性的影响

研究了不同喷淋距离下连铸小方坯二冷喷嘴的水量分布,建立了凝固传热模型分析了82B钢连铸坯的热行为。该模型特别考虑了二冷区铸坯表面宽度方向的水流密度分布,并根据铸坯表面测温结果进行了模型校正。采用凝固传热模型研究了喷嘴喷淋距离对连铸二冷均匀性的影响。结果表明:喷嘴喷淋距离的增加有助于提高二冷水横向分布的均匀性,导致铸坯表面温度横向均匀性降低、纵向均匀性提高。这些效果有助于改善铸坯内部裂纹,但是会对角部裂纹产生不利影响。在二冷区前段喷嘴采用低喷淋距离,二冷区末段采用高喷淋距离,既可以提高铸坯角部温度,又能降低表面最大回温速率,有助于同时改善连铸坯角部和内部裂纹。在此基础上,提出了一种连铸小方坯二冷喷嘴布置方式,即二冷区每段喷嘴喷淋距离沿拉坯方向逐渐增加,该方法有助于提高连铸坯“纵?横”冷却均匀性。      

低碳高硫易切削钢冷拔纵裂纹分析和改进工艺措施

对100t BOF-LF—165 mm×165 mm方坯连铸-热轧至Φ14 mm-冷拔至Φ12 mm的低碳高硫易切削钢(/%:0.07C,1.24Mn,0.06P,0.39S)冷拔材开裂现象进行系统分析,得出该钢在冶炼连铸过程中由于卷渣、氧化等原因造成钢坯内部缺陷是材料冷拔纵裂纹形成的主要原因。通过控制连铸过程结晶器冷却水量,二冷区采用弱冷工艺,比水量0.83 L/kg,拉速1.5 m/min,无氧化保护浇铸及采用1300℃粘度为0.6 Pa·s专用保护渣等工艺措施,有效避免冷拔纵裂纹的发生。     

南钢小方坯连铸生产45钢二冷制度的优化

通过低倍组织和二冷制度计算机仿真软件分析了2~#连铸机150mm×150mm,4~#连铸机150mm×220 mm 45钢铸坯中心和中间裂纹发生距弯月面的位置,铸坯表面温度与目标温度的对比。结果表明,二冷比水量和各段冷却水分配不当是形成铸坯裂纹的主要原因,通过降低二冷水量和优化冷却水分配使铸坯表面温度接近目标温度曲线,明显降低了铸坯中间和中心裂纹的发生率。     

低合金结构钢板边部开裂原因分析及改进措施

分析了低合金结构钢板的边部开裂的主要原因,指出由于层流冷却的侧喷漏水使钢板边部急冷,导致形成了马氏体的异常组织,该组织的出现使钢板在冷矫过程中边部开裂。通过加强生产线的水系统管理,以及规范生产操作等改进措施,解决了钢板边部开裂的质量问题。