连铸新技术在首钢400mm特厚板坯生产中的应用

首钢首秦公司3#连铸机是世界上首台能够生产400mm特厚板坯的直弧形连铸机,该铸机配备了结晶器专家系统、结晶器液压振动装置、二冷配水3D自动调节、3D喷淋、动态轻压下等多项先进技术,生产实践表明,3D喷淋、动态轻压下可以有效减轻400mm特厚板坯的角横裂纹、中心偏析,该铸机具备生产高品质特厚板坯的能力。     

特厚板坯连铸质量缺陷及控制

简要介绍了首秦公司3号连铸机主要工艺及自动控制特点,分析了特厚连铸板坯发生内外部质量缺陷的原因,并提出了具体预防措施。     

400mm厚连铸坯轧制高韧性特厚板技术开发

通过对400mm厚连铸坯轧制160mm厚特厚板的轧制道次分配方法、厚度控制技术以及板形控制技术的研究攻关,成功开发出160mm厚Q345高韧性特厚规格产品,钢板异板差控制在±0.8mm以内,板形合格率达99.5%,-40℃冲击功为171～249J,Z向断面收缩率为31.0%～46.5%,满足了高尺寸精度、高韧性的要求。     

应用连铸坯生产特厚钢板技术

鞍山钢铁股份有限公司通过合理的成分及工艺设计,解决了连铸坯生产特厚钢板因压缩比小所造成的偏析、疏松等同题.采用300mm铸坯可以生产最大厚度为150mm的特厚钢板,最小压缩比为2:1,生产的特厚钢板探伤合格、性能稳定,各项指标均符合国家标准.     

厚板坯连铸新技术

介绍了最近开发成功并应用的三项厚板坯连铸新技术 :人为鼓肚轻压下 ,二次喷淋新技术及在线快速调厚调宽的零号扇形段。     

400 mm特厚板坯尾坯浇铸工艺的研究

板坯尾坯浇注为非稳态浇注过程，400 mm特厚板坯尾坯常伴随着表面横裂纹和中心缩孔质量缺陷。研究了不同的尾坯浇注拉速工艺和尾坯封顶工艺对特厚板坯尾坯质量的影响。结果表明：控制尾坯浇铸拉速v＜0.5 m/min的时间t＜5 min，使得矫直区尾坯表面温度在910 ℃以上，能够有效降低铸坯的表面横裂纹；尾坯采用无水封顶工艺，能够有效降低铸坯的中心缩孔。通过采取有效措施，特厚板坯尾坯废品量由改善前的月平均242 t降低到月平均30 t，降低了87.9%；尾坯中心缩孔长度由（3.0～3.5） m缩短到（1～2） m，效果明显。     

400 mm×2 100 mm特宽特厚板坯表面纵裂成因及控制措施

2011年5月国内最大断面规格的板坯连铸机在南阳汉冶特钢有限公司投产,生产400mm×2100mm特厚特宽板坯,投产初期生产铸坯表面纵裂严重,造成轧后钢板不合格品比率大幅提高,通过现场调查和数据分析,查明了表面纵裂形成主要与结晶器冷却及二次冷却不均匀有关,通过规范中包第一炉开浇时提速曲线、调整浸入式水口插入深度、加强设备管理等一系列控制措施,使铸坯表面一次合格率稳定提高至99.2%,有效解决了宽厚板坯表面纵裂。     

高效板坯连铸结晶器技术

为了实现唐钢1700板坯连铸机尽快减少漏钢生产事故,达产达效,主要从优化结晶器铜板及镀层材质,优化结晶器内钢水的流场和温度场,优化结晶器振动系统等方面开展工作,最终在质量改善的前提下,实现了拉速由1.6m/min提高到1.9m/min,机时产量提高达18%。     

SS400特厚板坯连铸二冷凝固过程的数值模拟研究

利用ANSYS15.0有限元软件对SS400钢种400 mm特厚板坯在过热度为30℃时,不同拉速和不同二冷区水量工况下的凝固过程,进行了数值模拟研究。结果表明,板坯在拉速为0.6 m/min时,出二冷区后的角部温度为609.1℃,铸坯中心的温度为1 279.2℃。通过改变拉速和二冷区水量的大小,可以为实际生产中SS400钢种的坯壳厚度确定及连铸工艺改进提供参考。     

厚板坯连铸轻压下技术和轻压下扇形段

论述了浇注连铸厚板钢种板坯容易出现的质量缺陷, 采用轻压下技术的必然性及实现轻压下技术所采用的专用二冷扇形段的主要特点     

唐钢薄板坯连铸高拉速技术优化研究

唐钢薄板坯连铸连轧线在2012年围绕提高连铸拉速对薄板坯连铸机进行工艺技术优化,优化后连铸工作拉速由原来的4 m/min以下提高到4.5～5.5 m/min,最高拉速可以达到6.0 m/min。为解决连铸拉速提高后铸坯质量缺陷增加的问题,对高拉速保护渣、浸入式水口、结晶器冷却方式和结晶器窄板进行技术优化研究。通过优化,连铸坯的裂纹缺陷率降至0.1%以下,表面夹渣缺陷率不高于0.03%,结晶器铜板寿命显著延长,漏钢率不高于0.1%,实现了高拉速下薄板坯连铸的稳定生产。     

高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施

分析了评价连铸坯中心偏析的几种方法及其各自优缺点,并综合比较了各类中心偏析的形成机制和控制技术的特点。在实际生产过程中对于钢水成分、钢水纯净度、钢水过热度、连铸冷却工艺、板坯缓冷、连铸机辊缝控制、轻压下的参数选择等关键控制技术进行了讨论。     

高强度管线钢焊接接头韧性参数CVN的神经网络预测系统

使用VC 6.0建立了多层BP人工神经网络模型预测高强度管线钢焊接接头韧性参数夏比冲击(CVN)值.根据现场X70管线钢焊接参数,选择平均线能量、壁厚、预热温度、焊接位置和取样位置作为模型输入量,建立了节点数为14的一个隐层,激活函数为Sigmoid型的接头韧性参数CVN预测程序.194组样本数据均来自现场焊接数据,随机选取150组样本作为训练样本,其余44组样本作为预测结果的检验样本.分析了神经网络结构对预测结果的影响.预测值误差在20%以内的样本占测试样本数的77%.结果表明,在高强度管线钢焊接中,基于ANN(artificial neural network)的CVN预测方法可为合理选择焊接工艺参数提供一种有效途径.     

板坯窄面渗钢研究与实践

为保证210转炉厂连铸机稳定运行,对210转炉厂两台双流板坯连铸机窄面渗钢缺陷形成机理进行了研究。通过对不同渗钢类型的板坯窄面宏观形貌分析和形成全过程的现场跟踪观察,判断并分析了4类窄面渗钢,5种形貌产生的原因。根据这些渗钢类型产生的原因,提出了相应的工艺改进措施,如结晶器内采用“高位换包”(SEN插入钢液面以下开浇)或“低位换包”(SEN高于钢液面开浇)时采用硅胶或铁泥密封结晶器角部“弯月面”,优化结晶器锥度,严格控制结晶器振动偏差,避免板坯窄面渗钢缺陷的产生。通过工艺改进,210转炉厂板坯窄面渗钢问题得明显到改善,渗钢发生率从20.8%降低到1.0%以下。     

60 mm厚Q550D 钢板在线淬火韧性提升的研究

针对在线淬火厚规格高强钢板韧性提升问题,对比分析了在线淬火工艺与离线淬火工艺的差异;根据某产线在线淬火的工艺特点,建立了水冷模拟仿真模型,得到了60 mm厚Q550D钢板在线淬火过程中的温度场;根据实际的冷速,对钢板化学成分进行了优化设计,即提高碳当量,并添加Mo、Cr等强淬透性元素,以此提高材料的淬透性,在现有的冷却速率条件下得到以马氏体为主的组织,其回火后组织使钢板强韧性匹配良好,韧性明显改善,能够满足60 mm特厚调质高强钢板的性能要求。     

高碳工具钢板坯连铸生产工艺优化

以某钢厂板坯连铸机生产高碳钢BJS55C为研究对象，结合钢种高温力学实验，优化了高碳钢BJS55C连铸生产工艺。其中对铸机弯曲段二次冷却强度减弱，调整各区冷却水分配，使板坯通过矫直区避开了脆性温度区间，板坯角部裂纹发生率降低41%；优化动态轻压下压下区间，压下量在原有基础上增加15%，板坯低倍指数由2.6改善到2.0；高碳钢保护渣熔点由1 100 ℃降低到980 ℃，保护渣黏度（Pa·s，1 300 ℃）由0.14降低到0.08，保护渣熔化效果与透气性得到明显改善。解决了板坯连铸生产高碳钢的一些关键难题，实现了高碳钢连铸的批量稳定生产。     

坯料厚度及轧制规程对厚规格管线钢落锤撕裂性能的影响

厚规格管线钢板随其厚度的增加, 落锤撕裂性能控制难度急剧增加, 成为管线钢开发的关键技术。本文对厚规格管线钢板生产过程中铸坯厚度、未再结晶区压下率、变形速率及轧制规程优化设计对粗轧阶段的变形渗透及钢板落锤撕裂性能的影响规律进行了分析研究, 并进行了工业化轧制试验。结果表明: 轧制相同规格(22 mm厚)管线钢板时, 铸坯厚度由300 mm增加到400 mm, 钢板落锤剪切面积由85%～90%提高到90%~100%; 采用相同坯料(400 mm厚)轧制25 mm厚度管线钢板, 通过优化轧制规程, 钢板落锤剪切面积由85%~90%提高到90%~95%。     

高拉速薄板坯连铸中碳钢保护渣开发与应用

针对在高拉速情况下薄板坯连铸过程中频繁出现"冷齿"、黏结以及铸坯表面纵裂纹较多等问题,依据中碳钢凝固收缩特性并结合现场实际生产情况,开发了一种适合在高拉速情况下薄板坯中碳钢连铸用保护渣。生产实践表明,在拉速提高后,使用新型保护渣基本避免了铸坯表面纵裂纹的产生,也无"冷齿"、黏结等报警现象出现,铸坯质量显著提高,完全满足生产要求。