大型扁钢锭水冷制造技术

 大型扁钢锭主要用于生产特厚板,随着钢锭吨位增大,钢锭上部缩孔较深,影响成材率,同时疏松等级高,偏析严重,因此大型扁钢锭的质量问题成为发挥特厚板轧机能力的瓶颈。针对该难题,采用大型钢锭水冷模铸装置,成功地浇注了60 t级大型扁钢锭。钢锭被轧制成220 mm厚钢板,尽管钢种成分为Q345B,但各项性能指标达到了超厚板Q345E-Z35的要求,屈服强度为348～373 MPa,抗拉强度为562～588 MPa,伸长率为17%～28.5%,－40 ℃横向冲击功为56.57～71.65 J、纵向冲击功为40.76～88.80 J,1/2处断面收缩率平均为63.04%,1/4处断面收缩率为57.93%,夹杂物级别总和不超过2.0,晶粒度达到8.0～9.0级。表明该大型扁钢锭水冷模铸技术具备为高品质特厚板提供坯料的能力。     

大型特厚板坯料制造技术现状和发展趋势

对厚钢板的主要用途和国内生产企业进行了概述,对大单重钢锭坯料主要生产方式优缺点进行了对比分析。详细介绍了国内外极厚钢板坯料制造技术的现状和主要产品,包括传统扁钢锭、电渣重熔扁钢锭、单向凝固钢锭、顺序凝固钢锭、超厚连铸坯、板坯复合技术以及坯料锻轧技术。电磁场作用下水冷结晶器顺序凝固技术制造矩型钢锭将成为厚钢板坯料制造的发展趋势。     

大型特厚板用扁钢锭的研制

随着造船、大型模具和能源等行业的发展,特厚板产品得到越来越广泛的应用.宝钢生产特厚板所用锭型为20世纪80年代初从日本引进的BF28锭型,该锭型上小下大,平头平尾,易形成中心疏松和二次缩孔,严重制约产品的竞争力.为提高特厚板质量,在计算机模拟的基础上,成功研制出适合本厂特厚板轧制的30 t大型扁钢锭.新锭型在成分偏析、低倍组织以及超声波探伤方面较原锭型有显著的改善.     

钢锭疏松,缩孔的因素分析及对策

本文就舞多在特厚钢板的生产中,钢锭出现的疏松、缩孔问题展开了深入的分析和讨论,了钢锭存在疏松、缩孔的宏观及微观因素,阐述了为减轻乃至消除这些缺陷所采取的工艺手段和实际效果。     

大型钢锭定向凝固技术的发展

介绍了定向凝固技术的原理，定向凝固钢锭的制造方法和在实际生产中的应用，以及该技术对特厚钢板综合性能的影响，因而为产生高质量各向同性特厚钢板指明了工艺方向。     

我国极厚钢板生产制造技术的发展

详细介绍了极厚板用坯料的技术进步,包括电渣重熔扁钢锭、焊接复合连铸坯、大厚度连铸板坯、单向凝固钢锭等极厚钢板轧制用高质量坯料,分析了其生产工艺及技术特点,总结了极厚板用原料的冶金技术,论述了极厚板轧制技术的发展、热处理设施与技术,建议进一步优化产品工艺、提升实物质量、开发高品质极厚钢板。     

抽锭电渣重熔718塑料模具钢板坯锭的新工艺

针对大型塑料模具毛坯电渣锭凝固过程中产生疏松和偏析等缺陷,从改变大型钢锭凝固条件角度出发,试图将大圆钢锭改为等截面面积的扁锭,同时采用双极串联供电控制渣池的温度场,以达到提高钢锭凝固质量的目的.本文介绍了采用双极串联、T型结晶器,抽锭电渣重熔工艺生产了0.32 m×2.0 m×4.0 m的718塑料模具钢板坯工业试验,重熔板坯锭的检验结果表明,板坯锭成分、低倍等凝固质量显著提高.     

连铸特厚板坯内部质量控制的关键技术

 采用连铸工艺流程生产特厚钢板具有低能耗、低排放和高效率的显著优势。然而，连铸坯中心偏析与疏松、内部大尺寸夹杂物未能得到较好的控制，是导致厚度不小于100 mm特厚板探伤不合格的主要原因。鉴于此，研发了特厚板连铸坯内部夹杂物去除技术与中心偏析、疏松控制技术，给出了利于夹杂物充分上浮去除的铸机最佳垂直段高度，以及改善铸坯中心偏析与疏松缺陷的凝固末端压下率参数。应用结果表明，上述技术措施取得了明显效果，生产的特厚板坯质量良好，采用连铸特厚板坯轧制出了优质特厚板。     

低合金特厚钢板轧制复合试验

为满足低合金钢板大单重、特厚规格的市场需求,依托轧制复合工艺开展采用复合连铸板坯生产特厚钢板的试验研究,通过对连铸板坯进行复合组坯及轧制获得特厚钢板。综合试验和分析结果表明,采用轧制复合工艺生产的特厚钢板结合界面复合良好,结合界面区域晶粒发生了充分的再结晶,实现了原子层级的冶金结合;z向(厚度方向)拉伸性能满足 Z35 要求,局部断面收缩率因结合界面微区存在的带状分布氧化物而偏低。     

用连铸坯锻造或轧制生产内部质量良好的厚钢板

1 序言 在使用连铸坯生产产品厚度超过100mm的厚钢板时,随着压缩比(板坯厚度/产品厚度)的减小,在连铸坯最终凝固位置会残留产生的微小空隙(疏松或称针孔),恐怕会使钢板的致密性及机械性能降低。因此,以前为了改善由连铸坯疏松引起的内部缺陷,生产合格厚板,已经进行了多方面的研究。例如,采用大直径轧辊实施大压下轧制、低速轧制等,以达到在钢板中心部位酌厚度方向产生塑性变形及压缩力的效果。这都是对疏松进行封闭和压实的加工条件等。但是,在实际上由于受厚板轧机设备条件和能力的限制,生产产品厚度在150mm以上的厚钢板时,是采用铸锭工艺生产的。另外,已知为改进特厚钢板的内部质量,用大型扁锭采用锻造方法有好的效果。     

水电用大厚度钢板Q500DZ35的开发

通过对265 mm厚Q500DZ35钢板成分设计,采用洁净钢冶炼技术、自主知识产权的水冷模铸锭浇注、高温低速大压下轧制工艺及合理的热处理工艺,钢质洁净度高,有害元素残余极低,并有效控制了钢板的组织,细化钢板晶粒,使钢板的综合力学性能均匀稳定,经焊接性能评定试验验证,焊接性能稳定。成功实现了265 mm厚Q500DZ35钢板的批量化生产,保证了钢板的各项质量指标均达到水电站用大厚度高强钢板的技术要求。     

定向凝固大型铸锭研究

为满足高质量，大单重用厚钢板的急需，舞钢研制开发了，定向凝固技术经过２ｔ，１０ｔ铸坯的质量检验证明定向凝固工艺是成本低质量好的工艺路线，定向凝固改变了传统模注凝固模式，改善了结晶组织结构，气体夹杂成分偏析也与模注不同，有希望在低速大压下的轧制工艺下得到高质量的厚钢板。     

Improvement in Quality and Yield of the Low Alloy Steel Ingot Casting Through Modified Mould Design

The internal quality and yield in 4 ton steel ingot of 40cmd8 grade was studied by comparing its solidification in a square cross-section mould with a slender rectangular cross-section mould, using FEM simulation. The model predicted various solidification aspects like fluid flow, thermal and solidification profiles, mushy zone, local solidification time, porosity and piping for both the molds. The convective flow of the molten metal during solidification showed higher velocity in square ingot than rectangular ingot under similar conditions due to lower surface area to volume ratio that affected the heat transfer in the rectangular ingot. Higher amount of air gap between the ingot and the mould was formed in rectangular ingots. Lower microsegregation as measured in terms of local solidification time was observed in rectangular ingot. Based on microstructure parameters such as thermal gradient and rate of solidification, it was found that the square ingot had more equiaxed zone than rectangular ingot. The rectangular ingot solidified at a faster rate and showed more propensity for core porosity than the square ingot. The ingot yield was improved by 3.6% through mould shape modification from square to rectangular. Model was validated to limited extent by carrying out a typical experiment with square mould.     

大型扁钢锭锭型设计和评价

目前国内多条特厚板轧机相继投产,特厚板坯料成为制约特厚板生产的关键技术,大型扁钢锭是特厚板轧机的重要原材料,国内关于大型扁钢锭锭型设计的论述鲜有报道。研究的目的是通过对大量外文文献的分析,论述大型扁钢锭锭型参数对钢锭质量的影响。同时对国内外大单重扁钢锭的现状进行了介绍,并对大型扁钢锭锭型进行了评价,对用于生产特厚板的大型扁钢锭锭型设计提出了几点建议。     

大直径铝锭热顶铸造中超声施振深度的细晶机制

在直径为650 mm的铝合金热顶半连续铸造过程中施加双源超声振动系统, 研究3种超声辐射杆浸入深度对铸锭宏观凝固组织的影响.基于铝合金铸锭凝固组织形貌的检测结果以及ANSYS等有限元软件对铸造过程中声场的仿真结果, 深入探讨了超声辐射杆在不同的施振深度下对铝合金铸锭凝固组织细化机制的影响.结果表明: 随着超声辐射杆施振深度的增加, 铸锭截面组织整体进一步细化, 晶粒形状由发达的枝晶变为等轴枝晶; 由于超声辐射杆端面以及柱面存在几个固定位置处振动波峰, 在铝熔体中不同的超声施振深度下存在不同的超声空化范围, 进而导致凝固组织的细化机制也不同.      

首钢板坯连铸技术进步

回顾了近十年来首钢为生产优质冷轧钢板和特厚钢板而开发的板坯连铸新技术。为了降低优质冷轧钢板表面冶金缺陷,开发了浸入式水口防堵塞技术、结晶器内钢液流动综合控制技术和中高拉速FC结晶器技术等。综合应用这些技术后,水口堵塞率降低60%以上,结晶器液面波动±3 mm比例提高至98%以上,冷轧钢板表面卷渣缺陷指数降低50%以上。为了提升特厚钢板的冶金质量,开发了特厚板坯窄面鼓肚控制技术、倒角结晶器连铸技术、半干法连铸技术和二冷间歇式喷淋等技术,400 mm厚板坯窄面鼓肚量降低至5 mm以下,含铌微合金化钢板坯表面裂纹发生率大大降低。开发了特厚板坯连铸轻压下技术,中心偏析C类1.0级及以下比例达到100%,确保了150 mm特厚钢板的心部韧性达到100 J以上。     

新一代中厚板制造关键技术在唐钢的应用

 为提升唐钢中厚板公司技术水平,提高产品市场竞争力,引入了多项新一代中厚板生产技术。介绍了微合金钢铸坯角部裂纹控制技术、铸坯凝固末端重压下技术等高品质中厚板坯生产技术,实现了优质铸坯的生产;介绍了先进中厚板轧机控制系统集成和MAS轧制板形控制技术等高成材率中厚板轧制技术,提升了板材成材率;介绍了新一代超快冷（UFC）TMCP装备和合金减量化等技术在唐钢的应用,新一代中厚板制造关键技术的应用实现了唐钢中厚板产品升级和品种钢品质提升。     

中锰钢高温热塑性研究

摘要：采用真空感应炉熔炼中锰钢,经铸铁模冷却至室温铸锭内部存在大量的微观裂纹,实验表明中锰钢高温热塑性极差。而采用铸铁模冷却至700℃后,置于700℃马弗炉随炉冷却至室温铸锭内部微观裂纹消失。将试样经过热轧锻造后,中锰钢的热塑性较为良好。研究表明铸锭中柱状晶发达以及凝固过程产生的微观裂纹是造成热塑性极差的主要原因,铸铁模快冷引起的热应力和铸锭完全凝固700℃以后相变应力是造成铸坯内部裂纹的主要因素。生产过程推荐采用结晶器、二冷段相对弱冷工艺措施降低铸坯产生裂纹风险性。