用轻压下技术改善连铸板坯中心偏析

一、前言安装在里贾纳钢厂的加拿大省际管子和钢公司(IPSCO)板坯连铸机,1987年5月投产,至今一直正常生产,连铸比已达97％。本文主要介绍IPSCO板坯连铸机为控制末端凝固使用的轻压下技术,这项技术在改善板坯中心偏析方面具有重要的地位。板坯中心偏析通常指发生在板坯中心部位的半宏观偏析。以前的研究告表明,这     

高级别管线钢连铸板坯动态轻压下最佳压下位置研究

介绍了不同动态轻压下压下位置对连铸板坯内部质量的影响。通过对连铸板坯横断面的低倍检验结果和沿连铸板坯厚度方向化学成分分析，发现动态轻压下对连铸板坯中心偏析的改善效果十分显著，高级别管线钢的最佳动态压下位置fa=0．5-0．8。     

管线钢连铸轻压下工艺的研究

为了充分发挥铸机动态轻压下技术在提高铸坯内部质量方面的作用,进行了管线钢连铸轻压下技术的试验研究。通过分析中心偏析的形成机理,研究连铸轻压下工艺的设计原则。利用枝晶检验和化学成分分析等手段,研究不同轻压下位置对连铸坯中碳、锰、磷元素偏析的影响,从而对现行的动态轻压下位置进行了优化调整,进一步提高了管线钢连铸坯的内部质量。     

轻压下技术对连铸坯中心偏析的影响

RAM动态轻压下、连铸坯凝固模型、动态轻压下控制模型和伺服执行系统等,对连铸坯的中心偏析进行数值模拟,精确地对连铸坯凝固末端实施动态轻压下,从而降低了铸坯中心偏析、中心疏松的程度,大大提高了铸坯产品质量.详细阐述了轻压下对铸坯中心偏析的影响,在铸坯凝固末端轻压下直接作用的区域内,两相区受到压缩,枝晶间富含溶质的液相被挤...     

动态轻压下在中碳钢铸坯中心偏析控制中的应用

介绍了某厂直弧型板坯连铸机生产中碳钢过程中,通过对动态轻压下技术参数进行优化,完善了动态连铸控制工艺,使中碳钢连铸坯中心偏析得到明显改善,B级偏析率平均由36．84％下降到15．91％。     

连铸厚板坯轻压下技术的应用

 对首秦2号板坯连铸机轻压下工艺进行了细致的研究。通过连铸坯射钉试验对首秦2号连铸机二级冷却模型进行了校验;通过不同轻压下率试验条件下连铸坯中心偏析的程度确定了合理的、能够有效改善连铸坯中心偏析的轻压下率;通过连铸坯厚度方向不同部位碳硫元素的分析对轻压下工艺改善前后连铸坯中心偏析度进行了对比。结果表明：首秦2号连铸机二级冷却模型能够准确反映连铸坯凝固末端的位置。在拉速为0.70m/min的连铸工艺条件下,320mm厚连铸坯轻压下段为第9和第10段,合理的轻压下率应该保持在0.85～1.0mm/m之间。采用合理的轻压下工艺后,连铸坯中心偏析得到了明显改善,满足了首秦高品质中厚板对连铸坯内部质量的严格要求。     

轻压下条件下管线钢铸坯凝固组织与中心偏析的关系

 为研究在动态轻压下条件下等轴晶和柱状晶组织与管线钢板坯中心偏析的关系,试验通过改变中包钢水过热度来获得铸坯中心不同凝固组织,并分析不同凝固组织内的中心偏析情况。试验铸坯分别采用热酸腐蚀、化学分析的方法,定性、定量分析过热度在11~32℃之间,铸坯厚度方向上元素含量分布和不同凝固组织中的偏析形貌。结果显示：过热度在14℃以下的坯样中心为等轴晶组织,过热度在20℃以上的坯样中心完全为柱状晶组织;在现有轻压下条件下,中心为等轴晶和过热度为32℃时中心柱状晶组织的坯样中心偏析度均较低,但因铸坯中心整个等轴晶区内会分布着偏析点,因而较之中心柱状晶组织,中心为等轴晶组织中点状偏析分布范围较宽;当中心为柱状晶组织时,适当提高过热度、优化压下量,可降低中心偏析度,提高中心偏析评级。     

中心偏析对管线钢内部裂纹的影响

各种管线钢(API X60,X65等)被用来运输天然气、水和石油.管线钢的H2S腐蚀严重时可以产生爆炸和着火,因此防止硫化物腐蚀很重要.板坯中心偏析是常见连铸坯缺陷.对12.7mm厚的X65管线钢进行试验,样品有中心偏析,光学和电子显微镜研究发现,中心偏析对在酸性环境下裂纹的形成有很大的影响.     

板坯连铸动态轻压下系统参数的优化及应用

泰山钢铁公司不锈钢板坯铸机的动态轻压下系统,其扇形段设备、控制系统和计算模型全部为自主设计、制造,首次实现了动态轻压下系统的完全国产化。实践表明该铸机设备性能稳定、控制模型计算准确,铸坯质量良好。对轻压下过程中,扇形段的受力变形进行了有效的补偿。通过大量的生产试验,对动态轻压下技术的关键控制参数进行了优化,得出了最佳的轻压下参数。     

轻压下管线钢连铸板坯的原位统计分布分析

针对轻压下两种不同加压分配位置,采用原位统计分布分析方法对两炉管线钢板坯的偏析和致密度进行了对比分析。方法定量检测出了管线钢板坯的偏析和疏松部位及变化情况,从板坯不同部位碳元素分布和致密度的二维等高图中,可以直观地呈现出板坯的缺陷和疏松情况。实验结果表明,连铸过程中,在钢水成分、中包温度、过热度、拉速、压下量均相同,压下分配位置不同的条件下,试验样品中碳元素的偏析和致密度有所不同,不同的压下位置能够改善板坯偏析和致密度,进而提高板坯的质量。     

Modeling and control of dynamic soft reduction in continuous slab casting

The centerline segregation in continuous casting steel is known to be formed by the interdendritic enriched liquid flow at the solidification end in strand.At present,several methods,such as thermal soft reduction, electromagnetic stirring and dynamic soft reduction,are available to reduce the center segregation and to improve the internal quality.Although some methods could alleviate center segregation to some extent,they can also give rise to new problems.For instance,thermal soft reduction can lead to surface cracking during casting of some steels and electromagnetic stirring can result in white band.Dynamic soft reduction is an effective technology for the improvement of strand quality in continuous slab casting.In this paper,the key parameters of dynamic soft reduction technology,such as soft reduction region,the total reduction amount,for low carbon steel have been studied based on experimental and theoretical analysis.The soft reduction region was related to the segregation of chemical composition,slab bulging of narrow side and avoiding internal crack of slab.The total reduction amount was composed of natural thermal shrinkage and actual reduction amount depending on critical strain.For low carbon steel with slab dimension of(950 - 1 950) mm×170 mm,the solid fraction range in soft reduction region was recommended from 0.4 to 0.8,the total reduction amount was 2.0 -2.8 mm,and the optimized reduction rate was 0.4 - 1.2 mm/min,respectively.Furthermore,a dynamic soft reduction system in continuous slab casting, Visual Cast-Dynamic,has been developed by multithreading method.It demonstrated that the dynamic soft reduction model in this study was correct with the ability of online control.     

板坯连铸机动态轻压下过程控制系统的研究与实现

梅钢2^#连铸机动态轻压下二级过程控制系统是国内自主研发并投产应用的系统。该系统采用客户端／服务器模式架构，包括了系统管理、数据通信、数据处理、模型计算等功能模块，通过系统各模块的协作，实现了板坯连铸生产中二冷和轻压下的动态控制。该系统已正式投产应用，产品质量达到了较高水平。     

Model control technologies of dynamic secondary cooling and soft reduction for slab continuous casting

Dynamic model control technologies of secondary cooling and soft reduction of Baosteel are introduced. Model principle and control system architecture are summarized,as well as functions and features.Finally,applications of model technologies are discussed.The self-developed dynamic secondary cooling model and the dynamic soft reduction model have been applied on several casting machines inside and outside Baosteel,desired control effects were achieved with good stability and reliability.Temperature measurement results verified the correctness of model.     

二冷区电磁搅拌对连铸板坯中心偏析的影响

通过对板坯逐层刨钢屑,采用化学分析和低倍组织检验的方法,研究了板坯连铸机二冷区电磁搅拌频率参数对1450mm×230mm板坯中心偏析和等轴晶率的影响.结果表明:单独采用二冷区电磁搅拌相比不采用电磁搅拌工艺的板坯中心偏析程度明显减轻,C、P、Mn的中心正偏析系数低于无电磁搅拌工艺的板坯;电磁搅拌频率为2Hz,5Hz和8Hz时板坯中心偏析都为B0.5级;电磁搅拌频率对中心等轴晶率略有影响,搅拌频率5Hz的情况下等轴晶率最大.     

板坯连铸机动态轻压下过程控制系统通信接口研究与开发

分析了梅山2#连铸机动态轻压下控制网络构成,基于WinPcap调用和交换机端口镜像功能实现了原过程控制系统TCP/IP报文获取。在分析原系统报文的基础上,通过单体扇型段通信报文测试与分析,得出二级系统与一级系统通信协议,开发了新过程控制系统通信接口,最终实现了新系统与原控制体系通信的无缝对接。     

板坯连铸动态轻压下技术的新进展及其在邯钢的应用

介绍了板坯连铸动态轻压下技术的应用现状和最新进展,阐述了基于"压力反馈"的轻压下技术的基本原理和扇形段设计特点;叙述了西马克公司开发的Cyberlink扇形段和达涅利公司开发的Op-timum扇形段的压下技术及其应用;详细介绍了河北钢铁集团邯钢公司自主开发的基于"压力反馈"动态轻压下技术的应用原理和应用效果。     

动态轻压下模型的开发及优化

为确保提高连铸板坯铸坯内部质量,开发了一套完整的轻压下模型,包括凝固传热、二冷水动态控制和辊缝控制模型,并对动态轻压下技术的关键参数进行了优化.通过射钉实验和铸坯表面温度测量,对该模型进行了校核.实验结果与模型计算结果较为一致;当拉速变化时,铸坯表面温度可以保证在较小的范围内波动.采用不同的轻压下参数进行生产试验,并通过铸坯低倍检验和中心偏析分析,对压下量和压下位置进行了优化,得出固相率(f_s)0.2~0.5、单位压下量1.2mm·m^-1为本铸机最佳的轻压下参数.