连铸坯氧化行为及其对铸坯冷却降温的影响

研究掌握铸坯凝固冷却过程中氧化层的生成及其对连铸坯冷却降温的影响,对连铸工艺制度的优化、铸坯表面温度的准确监测、热装热送与轧制工艺参数的确定具有重要意义。实验测试了不同温度下45号钢连铸坯的氧化过程,在此基础上建立了铸坯表面的氧化动力学模型,并且实验研究了氧化层厚度对连铸坯冷却降温过程的影响。结果表明,在连铸坯氧化活化期内,铸坯温度越高,氧化越快,但不同温度下最终形成的表面氧化层厚度相近;铸坯氧化动力系数为exp(9.77),氧化层表观活化能为9 323.07 kJ/mol。铸坯温度与氧化层厚度及冷却时间的定量关系表明:铸坯氧化层越厚,铸坯降温越慢;氧化层厚度每增加0.1 mm,平均降温速率降低1.051℃/min。     

连铸坯氧化行为及其对铸坯冷却降温的影响

研究掌握铸坯凝固冷却过程中氧化层的生成及其对连铸坯冷却降温的影响,对连铸工艺制度的优化、铸坯表面温度的准确监测、热装热送与轧制工艺参数的确定具有重要意义。实验测试了不同温度下45号钢连铸坯的氧化过程,在此基础上建立了铸坯表面的氧化动力学模型,并且实验研究了氧化层厚度对连铸坯冷却降温过程的影响。结果表明,在连铸坯氧化活化期内,铸坯温度越高,氧化越快,但不同温度下最终形成的表面氧化层厚度相近;铸坯氧化动力系数为exp(9.77),氧化层表观活化能为9 323.07 kJ/mol。铸坯温度与氧化层厚度及冷却时间的定量关系表明:铸坯氧化层越厚,铸坯降温越慢;氧化层厚度每增加0.1 mm,平均降温速率降低1.051℃/min。     

稳定连铸坯热送热装技术探索

连铸坯热送热装在降低能源消耗、减少铸坯烧损、提高轧材成材率以及市场订单及时交付、物流运转等方面均起到了至关重要的作用。福建三钢闽光股份有限公司(以下简称三钢)炼钢厂着眼于此,通过开展攻关,采取加严炉前冶炼工序各环节控制、稳定连铸二冷区设备精度、优化冷却控制参数、强化热送沿线设备的日常点检维护水平及频次等措施,提高了板坯的无缺陷率,降低了铸坯落地率,连铸坯热送比例由2017年的76.82%提高至2018年的84.16%。     

连铸小方坯中心裂纹的成因分析及控制

从连铸工艺角度分析了2#连铸小方坯中心裂纹的形成原因,认为二次冷却强度过大和钢水过热度过高导致铸坯柱状晶发达,是引发铸坯中心裂纹形成的重要因素。通过降低比水量、优化各段二次冷却水分布量完善二次冷却工艺,降低钢水过热度等工艺措施,有效控制了中心裂纹的发生,铸坯质量明显改善。     

0.1%C低碳钢连铸坯表层微观组织演变过程热模拟

连铸坯表层微观组织直接影响其表面质量，研究微观组织演变过程与工艺条件的关系对认识机制并优化连铸工艺具有重要意义。根据连铸坯传热特点，利用凝固过程热模拟方法再现铸坯表层传热过程，通过液淬实验观察了连铸坯表层微观组织的演变过程，并比较了热模拟铸坯和实际铸坯在传热、枝晶生长速度和微观组织方面的相似性。结果表明，热模拟实验可以很好地反映连铸条件下的传热及微观组织演变过程，为研究工艺条件对铸坯表层微观组织的影响提供了可行的途径。在所选模拟连铸条件下，0.1%C低碳钢的连铸坯表层奥氏体晶粒尺寸(D)与凝固时间(t)符合关系式：D=80.74×ln(t+2.95)-90.49。     

提高连铸小方坯热装温度实践

通过在连铸工序采用工艺优化、设备维护和加强管理等多项技术,提高了连铸坯剪后温度,同时保证了各流连铸坯温度均匀,连铸坯热装温度比原来提高了100℃,吨钢煤气消耗降低了26 m3,节能效果显著。研究结果表明:降低二冷区气体压力对提高连铸坯温度影响较小,提高拉速可使剪后温度提高60℃;统一更换滑块时间可使各流连铸坯温差由50℃降低到20℃;添加保温罩可使连铸坯表面温度提高50℃,角部温度提高80℃。     

板坯连铸二冷制度优化

应用二冷区铸坯表面温度测定和连铸坯硫印、低倍检验等方法，分析评价了攀钢板坯连铸现行二冷制度对铸坯内部质量的影响，并在此基础上优化完善了连铸二冷配水制度。结果表明，采用增大二次冷却强度、增加二冷段后区铸坯冷却能力的配水制度对减轻铸坯中心偏析、扩大铸坯等轴晶率、提高铸坯内部质量有明显效果，为进一步完善连铸二冷控制制度提供了坚实的技术基础。     

我国炼、轧钢工序的先进节能技术

(1)连铸坯热送热装技术 连铸坯热装温度500～600℃,吨钢可降低成本70元,到2000年,若全国1/3连铸坯实现热送热装,每年降低成本10亿元。 目前,重点应做好板坯铸机与热宽带连轧机组之间的热送热装和小方坯铸机与小型连轧机组间的热送热装。 (2)加热炉综合节能技术 在轧钢工序中,加热炉耗能占70％以上。     

连铸二次冷却研究的进展

从连铸坯凝固传热数学模型、二次冷却配水与控制、钢的高温力学性能和二次冷却喷嘴冷态及热态特性等方面综述了连铸二次冷却研究的进展,分析了相关研究对优化二次冷却控制和提高铸坯质量的参考作用.对运用经典方法研究特殊钢连铸的二次冷却控制技术具有借鉴作用.     

连铸-开坯生产流程325mm×280mm轴承钢铸坯温度变化的数值模拟

通过数值模拟和现场实测的方法研究了在连铸、保温输送、堆垛冷却、加热炉加热等工艺过程中325mm×280 mm GCr15轴承钢连铸坯温度的变化。结果表明,铸坯在出拉矫机后的单辊道输送过程不同部位的冷却速率差异较大(角部10℃/min、表面7.1℃/min、芯部4.6℃/min),而在保温车输送过程(角部4℃/min、表面2.9℃/min、芯部1.67℃/min)及堆垛冷却期间不同部位的冷却速率差异较小,因此缩短在连铸机尾部的停留时间有利于防止因冷却不均产生微小裂纹。热送热装较冷装工艺可使铸坯的加热时间减少20 min。     

低合金钢铸坯中NbC析出行为的二次冷却调控

针对含铌低合金钢中大颗粒NbC晶界析出及先共析铁素体膜诱导连铸坯裂纹的问题,利用Matlab建立凝固传热模型和优化二冷各段目标设定温度,反算改进连铸二次冷却水量,有效提高了NbC析出温度区间内的铸坯边部冷却速率及矫直前铸坯温度,增强了铸坯窄边在矫直区前的热塑性。研究表明：Q345钢中NbC在A_e3上温度区间(1 108～905℃)基本完全析出,在原有连铸二次冷却制度下,NbC析出区间的铸坯冷却速率低(4.33℃/s),难以避免大颗粒NbC在奥氏体晶界析出,而且连铸坯矫直前窄边温度低于相变A_e3温度,导致奥氏体晶界先共析铁素体膜的形成,二者共同诱导铸坯窄边裂纹的形成;通过二次冷却3～7段的目标温度及边部水量的调整计算,实现了铸坯窄边冷却速率达到5.92℃/s,有助于NbC细小弥散析出,同时铸坯窄边矫直前温度高于A_e3温度,避免了先共析铁素体膜的形成,可显著提高含铌低合金钢的热塑性,对控制CSP工艺下含铌低合金钢边部缺陷提供了理论参考。     

一种高效连铸连轧工艺

本发明涉及一种连铸生产工艺,特别涉及一种在连铸连轧带钢生产中优化加热炉的布置方式的一种高效连铸连轧工艺。解决ASP工艺存在的执装温度低、投资成本高的技术问题。本发明采用的技术方案是：一种高效连铸连轧工艺,其工艺流程包括以下步骤,连铸铸坯-铸坯加热-坯料除鳞-精轧轧制-热卷箱-切头尾-二次除鳞-精轧-层流冷却一卷取。其特征是,连铸机采用2机2流,在铸坯加热工段,加热炉以轧线为中心线面对面错开排列,加热炉采用2段步进式炉。     

攀钢板坯连铸机的铸坯温度测量与分析

在工业生产条件下测量了攀钢板坯连铸机的铸坯表面温度分布，建立了连铸板凝冷却过程的二维传热数学模型，全面探讨了连铸工艺参数对铸坯热状态的影响，深入分析，讨论了凝固终点的控制及铸坯保温输送的模拟计算效果。     

连铸-热轧区段大板坯温度变化规律研究

针对连铸-热轧区段的工艺技术界面,通过数学模拟和现场实测的方法研究了典型大板坯生产流程连铸、辊道输送、堆冷、加热等单元内连铸坯的温度变化规律。结果表明:在750~900℃范围内对铸坯进行辊道输送,不同断面铸坯相同位置以及不同输送温度时铸坯相同位置的冷却速率差异都较小,而铸坯断面中心与表面的冷却速率差异显著,铸坯窄面中心、宽面中心、断面中心的冷却速率分别为6.3、7.0、8.7℃/min;堆冷铸坯的冷却速率为8.1~14.2℃/h;铸坯热装时表面和心部的热履历差异较大。     

连铸坯三次冷却技术的机理与发展

主要概述了连铸坯三次冷却技术的基本原理及其适用范围,且对近年来国内外钢铁企业连铸坯三次冷却技术的探索与实践进行了阐述,指出了现阶段连铸坯三次冷却技术存在的问题,并提出了相应的改进措施及方向。理论与实践均表明,三次冷却技术可以有效减小铸坯红送过程出现表面裂纹的概率,提高连铸坯表面质量及生产效率。     

薄板坯流程连铸连轧过程中的细晶化现象分析

研究了薄板坯连铸连轧工艺的铸坯凝固组织特征和钢带的组织演变规律。通过化学相分析、微观组织分析研究发现，微细AIN粒子在薄板坯连铸过程中可沉淀析出，铸坯经20～30min均热后AIN仅部分溶解。对AIN析出的热力学和动力学分析也证实了AIN在铸坯上沉淀析出的合理性。这些在连轧开始前原始奥氏体中析出的AIN沉淀是抑制变形奥氏体再结晶晶粒长大，细化奥氏体组织，并最终使钢带组织细化的主要原因；同时，薄板坯连铸连轧流程冷却辊道短、冷却强度大等因素也是导致薄板坯连铸连轧过程中Al镇静钢组织细化的主要原因。     

一种高效连铸连轧工艺

<正>专利号:ZL200610023519.7专利权人:上海梅山钢铁股份有限公司设计人:陈应耀本发明涉及一种连铸生产工艺,特别涉及一种在连铸连轧带钢生产中优化加热炉的布置方式的一种高效连铸连轧工艺。解决ASP工艺存在的热装温度低、投资成本高的技术问题。本发明采用的技术方案是:一种高效连铸连轧工艺,其工艺流程为:连铸铸坯—铸坯加热—坯料除鳞—粗轧轧制—热卷箱—切头尾—二次除鳞—精轧—层流冷却—卷取。其特征是,连铸机采用2机2流,在铸坯加热工段,加热炉以轧线为中心线面对面错开排列,加热炉采用2段步进式炉。本发明能     

连铸板坯表面裂纹的改善

前言 人们要想提高连铸至热轧的铸坯热送直接轧制(HCR)比率,重要的是掌握生产高温无缺陷铸坯的技术。尤其要解决好中碳钢(C=0.10％～0.15％)表面容易产生裂纹,致使连铸坯直接轧制受阻这个要害问题。为了防止这种表面裂纹的产生,必须给结晶器内设定均匀凝固和合适的二次冷却条件,为达此目的,进行了设备改造和操作技术的改进。     

薄带连铸亚快速凝固过程热模拟技术开发

利用自主开发的薄带连铸亚快速凝固工艺过程热模拟试验装备,实现了薄带连铸亚快速凝固工艺过程的模拟,得到钢水—基体界面传热曲线和铸带样品.在模拟的亚快速凝固条件的冷却速度(二次枝晶臂间距)、铸态凝固组织、室温微观组织、界面传热等特征参数上与薄带连铸工业化产线具有物理本质上的相似性.该热模拟技术仅需钢水量5～10 kg,可实现薄带连铸新钢种的开发、可浇铸性研究、工艺参数优化、表面质量及力学性能研究等工作,在大大降低研发试验成本的同时,大大缩短产品研发周期,提升研发效率.相比较其他技术,该热模拟技术经过三代发展已日臻成熟,检测手段齐全、控制精度高、功能丰富,配置不同模块,还可用于板坯、薄板坯、方坯、圆坯等连铸过程的热模拟试验研究.     

360mm×450mm连铸大方坯表面质量控制技术

针对攀钢360 mm×450 mm连铸大方坯存在的表面凹坑和表面纵裂缺陷,优化了连铸冷却制度.生产应用表明,大方坯表面质量明显提高,铸坯表面凹坑缺陷率由37.13 %降至0.14 %,因铸坯中间裂纹严重而产生的表面纵裂缺陷率由53.52 %降至0.30 %,满足了连铸坯热送热装工艺要求.