含锰钢连铸板坯角裂影响因素分析及工艺改进

对太钢炼钢二厂含锰钢连铸板坯出现的角部横裂缺陷问题进行了简述,并从理论和实验两方面分析了含锰钢板坯结晶器冷却强度、二冷冷却强度、结晶器摩擦力、液面波动等因素对角横裂的影响.     

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.     

包晶钢板坯连铸机结晶器液面波动的原因

在板坯连铸机实际生产操作中发现,生产包晶钢的时候明显存在结晶器液面波动的问题。结晶器液面波动的问题致使生产出来的成品表面有裂纹缺陷,直接造成铸坯的不合格率上升。介绍了连铸机的分类、包晶钢连铸工艺以及结晶器液面波动表现形式。分析了连铸机液面波动产生的原因,并提出了优化措施。认为连铸机坯壳厚度不均匀、板坯拉出结晶器阶段产生"鼓肚"、设备精度不够、钢种特性、保护渣的状态以及冷却温度的设定均有可能导致结晶器液面波动。通过对保护渣性能、冷却制度、液面控制系统等方面优化调整,板坯连铸机包晶钢结晶器液面波动情况明显改善,产品质量的稳定性得到大幅提高。     

连铸板坯角部横裂纹成因探析

针对连铸坯角部发生横裂纹问题,采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪及化学分析等,并结合现场生产工艺,查明了板坯振痕深度深以及结晶器冷却过强等是裂纹产生的原因。在此基础上,通过优化连铸保护渣、控制液面波动、适当降低结晶器冷却强度及调整结晶器振动参数等手段,有效地降低了连铸坯角部横裂纹的产生。     

基于紊流射流理论的连铸结晶器液面波动

 为研究结晶器内液面波动特性的规律,防止连铸坯卷渣,提高铸坯质量,利用紊流淹没射流理论建立了浇注过程中钢液流股撞击结晶器窄边速度和撞击点位置理论模型,推导出液面波动指数的解析公式;通过与试验结果对比,验证了该理论模型的预测结果;利用数值仿真模拟1 000 mm×130 mm板坯连铸结晶器在不同液面波动指数下的液面波动情况。计算结果表明,该理论模型结论与试验结论偏差为－4%～2.5%,可较好地评价结晶器内液面波动的剧烈程度,该型号板坯连铸结晶器最佳拉速为1.4 m/min。     

Q345钢种板坯表面纵裂纹控制措施

针对八钢公司120 t产线板坯4号连铸机的实际生产情况,分析了影响Q345钢种板坯表面纵裂的因素,发现纵裂与结晶器冷却强度、钢水成分、保护渣性能、拉坯速度及结晶器液面波动、钢水过热度、结晶器内钢水流场等诸多因素密切相关。通过采取相应的措施,可使连铸板坯纵裂指数有一定改善。     

包晶钢结晶器液面周期性波动原因及控制

针对鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司板坯连铸在生产包晶系列钢种时．连铸结晶器钢液面周期性剧烈波动的原因进行了分析。包晶钢液在凝固过程的包晶相变造成初生坯壳的不均匀生长是导致结晶器出现液面周期性剧烈波动的主要原因。通过调整结晶器冷却水强度和控制保护渣传热性能,有效地控制了结晶器液面周期性波动,提高了铸坯质量。     

板坯连铸结晶器流场及液面波动的水模研究

以我国实际生产的某连铸结晶器为原型,建立1∶1有机玻璃水模型,研究了不同结晶器断面、不同中间包液位下,板坯连铸结晶器流场形态和结晶器液面波动情况,研究发现中间包液位的变化对结晶器液面流场和波动产生影响;同时中间包液位改变了水口出口的压力和流速,进一步影响结晶器流场和液面波动.实验工况条件下,最佳中间包液位的稳定高度为800 mm.建议生产过程稳定控制中间包液位,以提高连铸坯质量.     

电磁搅拌作用下板坯连铸结晶器熔池液面稳定性研究

液面波动是连铸过程的重要问题。推导了电磁搅拌作用下板坯连铸结晶器熔池液面稳定性指数(F)的函数表达式,分析了电磁场、结晶器、水口、浇铸速度等对F数的影响,评估了实际连铸系统工艺参数的稳定性。主要结果:(1)基于自由射流理论,建立了电磁搅拌下板坯连铸结晶器液面稳定性指数的理论公式;(2)各连铸参数按照影响液面稳定性由大到小排序依次是:磁感应强度、水口浸入深度、拉坯速度、板坯宽度、搅拌频率、水口倾角等;(3)对于厚度为230 mm的板坯连铸,现有各种板宽—拉速匹配下的F数均处于3~5之间,但在宽板宽—低拉速时参数优化的稳定性空间更大。     

南阳汉冶特钢连铸板坯表面横裂纹的控制实践

针对南阳汉冶特钢宽板坯连铸机生产的板坯出现表面横裂纹情况,分析认为钢水成分、中间包过热度、结晶器液面波动、结晶器振动、结晶器冷却水量、保护渣、扇形段二次冷却及连铸机检查等是主要影响因素。对以上影响因素采取针对性措施后,连铸板坯表面横裂纹得到了有效控制。     

冷却条件对EH40钢板坯表层奥氏体晶粒长大的影响

铸坯表层异常长大的奥氏体晶粒是产生横裂纹的重要原因之一,研究冷却过程对其生长行为的影响对科学制定连铸工艺、降低铸坯裂纹敏感性有重要意义。采用原创连铸坯凝固过程热模拟方法,再现了EH40低碳船板钢板坯的凝固过程,观察在传统板坯连铸条件下,2种结晶器冷却强度对铸坯表层奥氏体晶粒长大行为的影响。结果表明,在结晶器冷却阶段,热模拟坯表层5 mm的绝大多数奥氏体晶粒短轴尺寸均不超过0.5 mm,但已出现粗大晶粒,且强冷条件下奥氏体晶粒尺寸平均值和极大值均更大,分别为弱冷条件下的2.5倍和2.0倍。在足辊区到矫直点区间,表层奥氏体晶粒生长非常缓慢,平均尺寸仍未超过0.5 mm。矫直点处,结晶器强冷热模拟坯表层20 mm的晶粒短轴最大尺寸为2.2 mm,为弱冷条件下的1.7倍。综上,奥氏体晶粒在连铸不同阶段表现为不同的生长行为,且采用结晶器弱冷更有利于EH40钢板坯获得相对细小的表层奥氏体晶粒。     

稀土钢连铸板坯纵裂研究

研究分析了影响稀土钢连铸板坯纵裂的多种工艺因素，包括钢中化学成分、结晶器保护渣、结晶器拔热量、二冷水、拉速和中间包过热度等。据此采取了有效措施，彻底消除了稀土钢板坯纵裂。     

H型钢表面裂纹成因分析

H型钢由异型坯轧制生产,异型坯形状独特,连铸生产中横向表面温度极不均匀,应力、应变状况复杂,对冶炼和连铸工艺均有较高要求。SS400异型坯生产中钢水未经精炼处理,部分炉次钢水碳含量处于包晶反应严重的碳含量范围,硫、磷含量较高,w（Mn）／w（S）较低,总氧和大型夹杂物含量较高;浸入式水口为直孔型,结晶器中上升流股较弱,坯壳生长不均匀;拉速较慢,并采用双水口浇铸,结晶器中上升流股更弱,弯月面处钢水供热不足,处于低温状态,保护渣也因温度低而熔融欠佳;二冷强度偏高,矫直辊前异型坯腹板表面温度处于低温脆性区,因此轧制成品H型钢的表面裂纹较多。     

连铸坯表面纵裂纹的产生原因及控制措施

介绍了连铸坯表面纵裂纹的成因及特征,从钢水成分、连铸机拉速、保护渣液渣层厚度和结晶器液面波动、结晶器冷却效果和二次冷却方面,提出了防止连铸坯表面纵裂纹的具体措施。     

H型钢表面裂纹成因分析

 H型钢由异型坯轧制生产,异型坯形状独特,连铸生产中横向表面温度极不均匀,应力、应变状况复杂,对冶炼和连铸工艺均有较高要求。SS400异型坯生产中钢水未经精炼处理,部分炉次钢水碳含量处于包晶反应严重的碳含量范围,硫、磷含量较高,w(Mn)/w(S)较低,总氧和大型夹杂物含量较高;浸入式水口为直孔型,结晶器中上升流股较弱,坯壳生长不均匀;拉速较慢,并采用双水口浇铸,结晶器中上升流股更弱,弯月面处钢水供热不足,处于低温状态,保护渣也因温度低而熔融欠佳;二冷强度偏高,矫直辊前异型坯腹板表面温度处于低温脆性区,因此轧制成品H型钢的表面裂纹较多。     

Effect of temperature field and cooling rate along casting direction on surface transverse cracks of microalloyed steel

The temperature field and cooling rate especially for surface center and corner, which located at 0-5mm under the slab surface were calculated along the casting direction based on the two- dimensional heat transfer and solidification model of slab continuous casting, combined with the actual casting process conditions. The results show that the temperature of slab drops rapidly from liquidus temperature to 1200-900?? in the mold, and then drops slowly in the secondary cooling zone with the corner 200?? about lower than the surface center. As to the cooling rate, for 0-5mm layer under surface, it is up to 40??/s in the mold with the average cooling rate about 10??/s. For the secondary cooling zone, it is about 3-6??/s in the foot zone, and then drops to a steady value about 0. 1-0. 5??/s. The results can be used to optimize the continuous casting process and provide the basis for the control of the surface and corner transverse cracking of continuous casting slabs based on the solidification and phase transformation principles.     

异型坯表面纵向微细裂纹研究

通过对异型坯腹板表面纵向微细裂纹宏观和显微特征的研究、保护渣性能检验、连铸二冷段铸坯表面温度测定和连铸设备的检查等,确定了异型坯腹板表面纵向微细裂纹的产生原因主要有结晶器保护渣性能波动大、连铸冷却工艺不合理、设备状况差及连铸操作不规范等.根据分析结果,同时结合异型坯连铸温度场、应力场数值模拟结果,提出了改进措施,使异型坯表面纵向裂纹发生率由10%下降到1.5%以下.     

宽板坯连铸工艺优化与铸坯质量

结合实际生产,对宽厚板坯表面横裂纹、纵裂纹、氩气泡疤产生的原因进行了机理性分析。提出了消除宽板坯表面质量缺陷的具体措施。采用较弱的二冷配水,适当高的拉坯速度及矫直温度等,有助于降低表面横裂纹缺陷;采用较低且稳定的拉坯速度,低的吹氩量及水口浸入深度,有助于降低表面氩气泡疤缺陷;结晶器采用缓冷工艺,保持较小的液面波动等可有效防止铸坯表面纵裂纹的发生。     

微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术研发及应用

微合金钢连铸过程频发铸坯角部裂纹缺陷是钢铁行业的共性技术难题。基于微合金钢铸坯角部裂纹组织结构与析出特征检测，以及铸坯在结晶器与二冷铸流内的凝固热/力学行为演变规律定量化模拟，开发形成了基于新型角部高效传热曲面结晶器和铸坯二冷高温区角部晶粒超细化控冷工艺与装备的微合金钢连铸坯角部裂纹控制技术。研究结果表明，传统板坯连铸工艺下，窄面直线型结晶器无法充分补偿坯壳收缩，致使厚保护渣膜与气隙在坯壳角部集中生成，大幅降低了结晶器中下部坯壳角部传热，引发微合金碳氮化物沿奥氏体晶界析出。传统二冷配水条件下，奥氏体晶界不可避免生成先共析铁素体膜低塑性组织。两者共同作用致使铸坯角部高温塑性不足而引发裂纹。通过开发新型曲面结晶器，坯壳角部于其内高效传热，凝固全程冷却速度大于5℃/s，弥散化了微合金碳氮化物高温析出。同时，基于窄面足辊超强冷新控冷结构，对铸坯角部实施γ→α→γ循环相变，铸坯角部晶粒显著超细化，高塑化控制了铸坯角部裂纹产生。     

减少异型坯裂纹的工艺研究

结合连铸坯凝固理论和异型坯在结晶器内以及二冷段所受的应力，分析了异型坯这种独特断面铸坯表面裂纹和内部裂纹的形成机理。根据机理分析对异型坯的冷却制度和保护渣理化性能进行适当优化。通过降低结晶器和二冷段的冷却水量，增大结晶器保护渣粘度等措施，减少了异型坯裂纹的产生。