包钢宽厚板Q690D铸坯表面缺陷分析与控制

针对包钢Q690D宽厚板坯在连铸生产过程中出现的振痕及角裂等表面缺陷,分析了保护渣性能、结晶器振动参数、铸机冷却效果以及钢中含N量对铸坯表面缺陷的影响,通过降低保护渣黏度、提高碱度,结晶器采用高振频低振幅,控制铸坯矫直温度在900~1 300℃的塑性区,以及控制钢水中的含氮量≤50×10-6,有效地减轻了铸坯振痕,消除了星裂、角裂等裂纹的产生,提高了Q690D铸坯质量。     

合金钢连铸结晶器保护渣的基本功能

分析了合金钢连铸结晶器保护渣对钢水的保温和避免钢液氧化功能、吸收夹杂物的能力、以及润滑铸坯和控制传热的功能。改善保护渣的保温性能，有利于减轻振痕缺陷和铸坯皮下夹渣，提高保护渣吸收夹杂能力，防止高合金钢连铸时的漏钢和减少铸坯夹渣缺陷；而协调保护渣传热与润滑的功能对避免粘结漏钢和减少铸坯表面纵裂纹和微裂纹有着不可低估的作用。     

YQ450NQR1高强耐候钢表面裂纹成因分析

针对火车车厢中梁用钢YQ450NQR1高强耐候钢的腿部拉裂问题,运用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪对拉裂裂纹形貌进行分析;设计裂纹脱碳模拟试验,探明裂纹两侧发生脱碳的工艺条件并判定裂纹产生工序;通过对铸坯原料进行低倍检测明确与拉裂相对应的连铸坯质量缺陷,并结合检测结果对铸坯缺陷产生原因进行分析。研究结果表明,腿部拉裂缺陷是由严重的铸坯边部皮下网状裂纹造成的,而钢水在结晶器中冷却不均匀、残余元素含量高以及氮含量波动范围过大是造成皮下网状裂纹的主要原因。通过采取措施,YQ450NQR1钢腿部拉裂率由原来的0.5%~3.5%稳定控制在1%以下。     

优化保护渣改善冷镦钢铸坯表面质量

钩型振痕是某厂生产35K冷墩钢铸坯表面的主要问题,其产生的原因是由于保护渣的润滑性能不良造成。钩型振痕一方面会使铸坯表面产生夹渣、裂纹和皮下气孔等缺陷;另一方面,由于该处传热不好会使局部奥氏体晶粒粗大和微观组织发展而产生组织不均匀的现象,引起轧材冷镦开裂。因此,通过优化结晶器保护渣理化性能,改善保护渣的润滑性能,铸坯钩型振痕得以消除,振痕处组织的不均匀性得到控制,为后续的轧钢过程提供了合格的铸坯。     

Q235B钢矩形坯在结晶器中传热凝固行为的研究

将连铸过程连铸坯凝固收缩、鼓肚变形、气隙、保护渣及结晶器传热进行耦合求解,开发出了适用于165 mm×225 mm的Q235B钢矩形坯连铸过程中钢水传热凝固的计算模型,并利用该模型对拉速1.5 m/min工况下结晶器内连铸坯的传热凝固行为进行了详细计算。计算结果表明连铸坯宽面温度在气隙分布的影响下呈不均匀分布,且与现场坯壳比对研究可以发现振痕的形成分成了4个阶段,第1阶段发生在距弯月面0～0.17 m,高温区分布法向与拉坯方向垂直,法向垂直于拉坯方向的振痕形成;第2阶段发生在距弯月面0.17～0.26 m,温度分布呈现W形,法向与拉坯方向平行的振痕形成;第3阶段发生在距弯月面0.26～0.36 m,宽度方向温度进一步均匀化,法向与拉坯方向平行的振痕进一步向均匀化发展;第4阶段发生在距弯月面0.36～0.80 m,连铸坯宽面宽度方向的温度分布趋于稳定,振痕也趋于稳定。现场漏钢坯壳的振痕形貌图与计算的温度分布图相似,计算模型可以用来解释该工况下连铸坯的传热凝固行为。现场加大结晶器锥度和调整结晶器铜管刚度,漏钢率和铸坯鼓肚及脱方超标比例显著下降。     

CSP产线汽车结构钢边裂的成因与解决措施

本文对郸钢铁股份公司CSP产线(薄板坯连铸连轧)生产汽车结构钢过程中铸坯边部裂纹的形成机理进行了分析,并研究了钢水成分、精炼与连铸过程增氮、连铸机冷却制度、铸坯矫直温度等因素对裂纹产生、发展的影响。通过采取相应的措施,如铁水预脱硫处理、钢水成份的控制与调整、连铸工艺过程控制的优化、结晶器保护渣的优化等工作,使铸坯边裂率由15%左右降到了1%以下。     

高强耐候钢YQ450NQR1连铸大方坯质量的控制

通过降低结晶器冷却强度、优化结晶器宽窄面水量分配,延长喷水冷却区长度、适当增大连铸比水量、调整二冷区各回路的水量分配比例等优化工艺措施,高强耐候钢YQ450NQR1 360 mm×450 mm连铸坯质量明显提高,表面凹坑缺陷率由37.13%降至2.87%,中心疏松评级≤1.0级的比例由79.71%增至90.70%,中心偏析≤0.5级的比例由1.45%增至44.19%,无中心裂纹的比例由39.13%增至62.79%。     

连铸板坯表面横裂纹形成机理及防止措施

从第Ⅲ脆性区、振痕以及偏析3个方面分析探讨了连铸板坯表面横裂纹的形成机理,得出仅从第Ⅲ脆性区方面不足以解释裂纹的产生,还要考虑偏析以及引起应力集中的因素(如振痕、夹杂等)。在此基础上简要讨论总结了防止板坯横裂纹产生的措施:如铸坯矫直温度、晶界析出物、二冷区冷却速度和低C钢C%的控制;结晶器振幅、锥度和保护渣的改进,降低钢中S、P含量和提高Mn/S,降低结晶器弯月面的冷却速度和改善结晶器表面光洁度等。     

中厚板边裂控制实践

鄂钢板坯连铸—中厚板轧制生产线投产初期,钢板边裂比例月均高达6.34%,造成钢板切边量大并产生3.58%的非计划宽度钢板,经生产试验及数据统计分析:认为二冷水设计不合理、拉速波动造成矫直温度过低是导致铸坯产生角裂的主要原因,在轧制展宽过程中,铸坯的角部裂纹向钢板宽面延伸。采取以钢种成分设计铸坯矫直温度,根据铸机二冷水分布特点优化坯料设计,控制轧制宽展比等措施,钢板边裂比例降至0.7%以内,由此产生的非计划宽度钢板控制在0.4%以下。     

振痕生成机理初探

探讨了结晶器使用保护渣润滑和油润滑时铸坯生成振痕的机理，并讨论了结晶器振动频率、振幅和拉坯速度等因素对振痕宽度和深度的影响。     

低碱度高结晶率连铸保护渣的研究与应用

针对攀钢连铸 Q2 35 G等包晶钢生产中出现的铸坯表面裂纹问题 ,在调查分析裂纹特征及其产生原因的基础上 ,发现保护渣传热过强和保护渣流入不均是诱发角横裂产生的主要原因。通过对保护渣结晶特性的研究 ,开发出了低碱度 (Ca O/ Si O2 <1.0 )、高结晶率的新型包晶钢用连铸保护渣。工业试验表明 ,研制的保护渣具有良好的使用效果 ,所浇铸坯表面质量优良 ,铸坯裂纹较少 ,表面角横裂发生率降低到 4 .19% ,纵裂发生率为 3.4 2 % ,且保护渣润滑作用良好 ,未发生漏钢事故。     

含硼钢板坯边角裂纹的成因与控制

 采用金相显微镜、扫描电镜和Gleeble-3800热模拟试验机分析了含硼微合金化钢板边角部表面裂纹的形成原因。发现二冷矫直区铸坯内弧边角部温度位于该钢种第3脆性温度区间内,拉速较低和二冷水表及喷嘴布置不合理导致了内弧两边角部温度较低。采用提高拉速、遮挡矫直区铸坯角部喷嘴和适当降低二冷水表等“热行”方法后,结合调整动态轻压下参数使得铸坯角部温度明显提高,铸坯的边角裂纹和内部质量均得到显著改善。     

利用倒角结晶器消除连铸板坯的角横裂纹缺陷

 提出一种用以解决连铸板坯角横裂纹缺陷的倒角结晶器技术。倒角结晶器的数值仿真和工业化试验表明：倒角铸坯在连铸矫直区角部温度可以提高70℃以上,能够避开钢的高温低塑性区;同时,倒角的特殊的结构形式可以降低铸坯角部的Z向应力,有助于控制角横裂纹缺陷。     

连铸连轧卷板边部线状缺陷的形成机制

边部线状缺陷是热轧卷板最为常见的缺陷之一,与连铸坯缺陷、轧制工艺与装备等因素有关,难以判定产生的关键工序,严重影响了热轧卷板表面质量的有效控制.为了探明其形成机制,采用扫描电镜、金相显微镜及酸洗等手段表征了某公司Q355、Q235钢热轧板的典型线状缺陷及铸坯边角部裂纹特征,结果表明:线状缺陷表面及横截面上均含有Ca、S...     

Quality Control for Continuously Cast Slab of High Strength Weathering Steel Q450NQR1

In order to reduce the transverse corner cracks of high strength weathering steel Q450NQR1,the factors influencing transverse corner cracks on continuously cast slab,such as level fluctuation of molten steel in mold,mold taper,primary cooling,mold powder,secondary cooling,nitrogen content in steel,spray nozzle structure,processing parameters and equipment of CC,etc.,were analyzed.Based on this,a series of comprehensive countermeasures have been proposed.The operation shows by the use of key technologies,including stabilizing steel level,optimizing the mold taper,weakening the primary cooling and the secondary cooling,reforming the mold powder,and adjusting spray nozzle structure,the transverse corner cracks on continuously cast slab have been significantly reduced,and the edge cracks on hot rolled sheet have been eliminated due to the transverse corner cracks.The qualified slabs are delivered to produce weathering cold forming sectional steel,whose yield strength is greater than 450MPa.     

Analysis on morphology and stress concentration in continuous casting bloom to learn the formation and propagation of internal cracks induced by soft reduction technology

ABSTRACT

The crack formation and propagation were analysed according to actual internal crack morphology and the finite element model simulation of stress concentration. The results showed that most cracks were distributed along the transverse and the longitudinal section of the bloom. Distinct differences between these two major types of cracks were found in dimension and inclination, which were owing to different local stress concentrations. In the longitudinal section of the bloom, shear stress was concentrated in the brittle temperature region, which led to the formation of initial cracks and subsequently cracks propagation. Meanwhile, the maximum tensile stress occurred at the edge between the brittle temperature region and surrounding material, which resulted in crack formation and propagation along the transverse section of the bloom. This phenomenon was due to the obvious bulging deformation of the solidified shell induced by soft reduction.     

20钢Φ300 mm圆铸坯中间裂纹成因分析和改善工艺措施

针对20钢φ300mm圆铸坯低倍组织出现中间裂纹的位置和形貌,结合连铸设备和工艺进行分析,得出结晶器内坯壳厚度不均匀,拉矫机矫直压力波动大,铸坯在受到热应力和矫直应力的作用下沿晶界开裂形成中间裂纹。通过改善结晶器软化水和连铸二冷水的质量,钢水过热度由25～35℃降至20～30℃,结晶器电磁搅拌电流由550 A降至350 A,稳定矫直压力,铸坯矫直温度≥950℃,避免了圆铸坯中间裂纹的出现。     

大方坯结晶器圆角半径大小对铸坯角部热-机械状态影响

通过采用Marc软件建立包括结晶器与大方坯凝固坯壳之间动态热交换的热-力耦合模型,分析了结晶器圆角大小对铸坯和结晶器热-力学状态温度、应力和应变分布的影响。结果表明,对于280 mm×380 mm断面铸坯,结晶器圆角半径应选17.5～20 mm为宜,结晶器圆角半径过小,铸坯偏离角部10～20 mm区域表面温度波动较大,不利于坯壳均匀生长;结晶器角部半径过大,结晶器与坯壳之间在角部摩擦严重,易导致坯壳龟裂。     

耐硫酸露点腐蚀钢热轧边裂机理研究

应用Gleeble－3500热／力模拟试验机研究了耐硫酸露点腐蚀钢热轧边裂机理。在连铸过程中,板坯边角部温度会在降低至某一温度后,再次返温升高。模拟表明,这样的一个温度变化过程,会使得材料塑性发生超大幅度下降。以这种超低塑性状态进入弯曲矫直阶段的板坯边角部,会在拉伸应变的作用下产生出裂纹,并最终在轧制过程中表现为边裂。同时提出了避免边裂的措施以及检测钢材是否具有边裂倾向的试验方法。