南钢第一炼钢厂铸坯三次冷却技术开发

南钢第一炼钢厂(NISCO)生产的部分中碳合金系列钢铸坯在热装热送轧制后,钢板表面会出现裂纹,但冷装轧制不会发生。通过分析代表性钢种AH36钢的热装裂纹产生的机理,开发了铸坯快淬三次冷却技术,使板坯表面中心区温度下降约50 ℃。该技术满足了连铸坯热装热送,提高了生产效率和能源利用,也有效避免了AH36为代表的中碳合金系列钢热装裂纹产生,钢板表面裂纹发生率由3.80%下降至0.47%。     

基于铸机扇形段的连铸板坯热装预处理工艺设备开发

连铸板坯的热装热送作为钢-轧界面重要技术,在绿色减碳、提高成材率和缩短生产周期方面起关键作用。微合金钢连铸板坯热装温度及比例持续提高的限制性环节是钢板表面的红送裂纹缺陷,针对此问题首钢自主设计开发了基于铸机扇形段的板坯热装预处理的工艺、设备及控制系统整套技术,实现了高温铸坯表面组织细化及强韧化,消除了高温热装轧材表面的“红送裂纹”缺陷问题,解决了快冷条件下高温铸坯弯曲变形、冷却均匀性等难题,最大限度保留了高温铸坯内部温度,提高整体热装温度。相比同类技术具有更好的经济性及可复制性。     

CSP产品表面结疤产生原因分析

为了找出产生结疤缺陷的原因并为生产工艺改进提供指导,对CSP热轧成品表面结疤缺陷进行了分析研究。通过对F1道次轧制坯和成品进行低倍组织观察、金相观察等分析时发现,表面结疤缺陷与原铸坯中产生的细小孔洞和铸坯内部裂纹有关,近表面气孔在轧制前或轧制过程中暴露时,随着轧制的进行,气孔就在成品板表面表现出舌头状或指甲状的结疤缺陷。未暴露的气孔或内部裂纹在成品中被压合或沿轧制方向呈线状缺陷。     

铸坯表面划伤在圆钢轧制过程中的演变研究

本文对方坯轧制圆钢过程中铸坯表面划伤演变规律进行了工业试验研究。首先统计了某钢厂常见的铸坯划伤类型,然后选取特征划伤铸坯进行轧制跟踪,最后对相应的圆钢进行酸洗和测量。结果表明：铸坯表面深度较浅的划伤经轧制后不会导致圆钢的表面缺陷;较深的划伤则会在圆钢表面形成三角口型的直线型裂纹,该类裂纹深度最大可达1.9 mm,呈间断性地分布在整个圆钢上,裂纹处的金相检测发现裂纹四周有明显的脱碳现象。     

55SiCr钢铸坯表面孔洞原因分析

55SiCr钢坯在轧制过程中表面出现孔洞现象,影响到了盘条成品的质量。本文利用低倍酸洗、金相观察、能谱分析等手段对钢坯产生孔洞的原因进行了分析。结果表明:铸坯内部存在严重的内部裂纹,铸坯内部缺陷与外部相连通,连铸坯内部存在的穿晶裂纹为铸坯内部较大内应力所致,并在加热和轧制过程中裂纹不断扩展,最终形成孔洞,通过加强冷却均匀性可以控制此类铸坯孔洞。     

直接热装轧制的X60微合金钢连铸坯红送裂纹形成机制的研究

通过对热装、热送过程中连铸坯组织转变的热模拟研究,结合凝固过程中微合金元素第二相的析出行为和热应力变化,研究了X60微合金钢红送裂纹的形成机制。结果表明,X60微合金钢连铸坯不同的热装、热送方式会导致显著不同的铸坯组织和析出物形态,从而显著影响在再加热过程中铸坯红送裂纹的产生。X60微合金钢红送裂纹是在组织转变、微合金元素第二相析出和热应力三者的共同作用下形成的。组织转变过程中沿奥氏体晶界析出的先共析铁素体膜,在降低铸坯高温塑性的同时,也促进了第二相沿奥氏体晶界的析出。再加热过程中,先共析铁素体膜的减薄与第二相在晶界的偏聚和固溶间隙,导致了铸坯高温塑性的降低,从而显著增加了形成红送裂纹的可能性。连铸坯再加热至850℃的过程中产生的峰值应力是形成红送裂纹的主要原因。     

微合金钢铸坯角部横裂纹控制技术的应用

微合金钢在凝固过程裂纹敏感性高,连铸坯角部极易产生横裂纹,严重影响铸坯热送和轧制卷板的表面质量。研究了角部裂纹在凝固过程中的产生机制:碳氮化物沿晶界析出,脆化晶界;沿粗大奥氏体晶粒晶界形成铁素体膜,降低晶界强度,铸坯弯曲矫直区过程产生角横裂纹。设计了新型内凸曲面窄侧结晶器和铸坯宽、窄侧足辊区强控冷装置,解决了铸坯角部晶粒初凝细化及后续粗化生长的难题,进一步细化了铸坯角部组织晶粒度,明显提高了铸坯角部组织的塑性,从而降低连铸坯角部裂纹敏感性,控制了微合金钢连铸坯角部裂纹产生。     

宽厚板边部黑线缺陷分析与控制

针对包钢宽厚板边部黑线缺陷进行了分析研究,通过坯角钻坑跟踪轧制试验表明钢板边部黑线是由铸坯角部在轧制过程中折叠产生。过程控制分析与实践表明,通过减小出加热炉后铸坯上下表面温差,可减少该缺陷向钢板内部延伸的程度,减小初轧到精轧之间的钢板边部与内部的温差,可提高精轧过程对边部黑线的焊合效果。对铸坯角部进行处理,使铸坯角部接近弧形,可减轻该缺陷的产生。同时可根据产品规格合理安排投料铸坯断面,尽可能将展宽比设计到最低,以达到通过正常钢板切边量将钢板边部黑线缺陷切除的目的。     

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实验室模拟了不同热送热装温度的Ti微合金化连铸坯热送热装和加热过程,并采用光学显微分析、扫描电镜分析和透射电镜分析等方法,观察了生产条件下连铸坯和粗轧中间坯试样的显微组织,以及实验室条件下不同热履历铸坯试样的显微组织,分析了热送热装连铸坯在粗轧过程中表面裂纹的生成原因。结果表明,经热送热装的连铸坯表面金属中奥氏体晶界处的先共析铁素体膜及沿奥氏体晶界的碳氮析出物可能是导致粗轧过程表面裂纹形成的主要原因。     

铸坯裂纹造成钢材缺陷的特征及控制措施

采用金相显微镜(OM)及扫描电子显微镜(SEM)等仪器对铸坯裂纹造成钢材缺陷的特征及成因进行分析。结果表明:钢筋拉拔断裂、钢板表面结疤及麻坑缺陷均是由铸坯裂纹遗传至轧制过程所导致的。由铸坯裂纹引起的缺陷往往在缺陷处可观测到一薄层高温氧化铁,附近分布着大量细小高温氧化圆点,且在中高碳钢材中缺陷处往往伴随有脱碳迹象。为改善钢材品质,全面分析了铸坯裂纹的形成原因,并针对相关原因提出了相应的改进措施。     

中厚板边部裂纹缺陷的成因分析及对策

边部裂纹缺陷是中厚板常见的表面质量缺陷之一。分析表明,钢板边部的多条纵向微裂纹是连铸坯轧制过程中棱部侧翻产生的折叠。通过提高钢水纯净度, 控制连铸坯冷却强度,减小横轧展宽量,提高板坯加热均匀性,保证轧制压下量等措施,可大大减轻中厚板边部裂纹缺陷的程度。     

冲压用结构钢热轧酸洗板生产工艺研究

针对低碳结构钢热轧酸洗板表面氧化铁皮缺陷问题,从加热工艺、精轧轧制润滑以及工作辊冷却等方面分析了不同生产工艺参数对板坯表面质量的影响;研究了钢卷下线入库不同的存放方式对钢卷表面氧化铁皮结构的影响。通过对板坯加热时间、出炉温度的控制,精轧轧制润滑给油量的优化,以及更换精轧工作辊水嘴型号从而增大工作辊冷却水量以保证轧辊表面质量,钢卷入库后采用风机快冷等措施,可以减少热轧酸洗板表面氧化铁皮,有效提高产品表面质量。     

钢坯高温抗氧化涂料应用效果试验研究

由于钢坯在加热过程中温度高、时间长,其表面氧化烧损严重,不仅降低了热连轧过程金属收得率,而且影响轧制过程中高压水的除鳞效果,产生带钢表面质量缺陷,为此出现了高温抗氧化涂料的研究和应用.在某常规热连轧生产线针对低碳钢、微合金钢、耐侯钢,试验研究了一种钢坯高温抗氧化涂料的高温防氧化效果及使用性能.结果表明,试验应用的高温抗...     

加热工艺对高强耐候钢Cu析出和裂纹的影响

采用光学显微镜（OM）、透射电镜（TEM）等技术研究了热轧加热工艺对高强耐候钢的Cu析出和裂纹的影响,结果表明：通过奥氏体化温度的升高和保温时间的延长使得Cu析出物尺寸和析出量显著减小,因此在实际生产中应需要快速加热至1 200 ℃以上温度并较长时间保温,避免在1 083～1 200 ℃温度范围内长时间停留导致裂纹的产生。另外板坯在750 ℃的热送热装温度进行70%大变形时出现裂纹,因此,为了减少轧制过程中产生裂纹,此钢种应该避开两相区温度进行热送热装及大变形。     

连铸坯锻轧工艺对核电用特厚钢板内部质量和力学性能的影响

研究了采用300 mm厚连铸坯锻轧生产核电特厚钢板的工艺,通过对连铸坯直轧、模铸和连铸坯锻轧3种不同工艺生产的核电特厚钢板内部质量和力学性能进行对比分析,结果表明：连铸坯直轧工艺生产的特厚钢板不能满足NB/T47013-2015《承压设备无损检测》Ⅰ级和GB/T 5313《厚度方向性能钢板》Z向断面收缩率大于35%的要求,钢板内部存在裂纹和偏析。采用锻轧工艺生产的钢板能够100%满足探伤要求,连铸坯芯部裂纹和柱状晶在高温锻造过程中能够有效焊合和破碎,并且高温加热过程对连铸坯的芯部偏析有很大程度的改善,通过锻造和轧制工艺相结合,能够解决连铸坯直轧出现的探伤不合问题,并且能替代高成本的模铸生产,进一步降低生产成本。     

采用400 mm特厚连铸板坯生产高韧性厚规格管线钢技术研究

采用400 mm特厚连铸板坯生产厚规格管线用钢具有压缩比大的优点,能够有效细化晶粒尺寸,改善钢板韧性。为保证厚规格管线用钢板的低温韧性,以及充分发挥400 mm特厚连铸板坯的优势,论述了保证其芯部质量及加热温度均匀性的必要性和措施,同时重点研究了再结晶区轧制温度、变形量及奥氏体晶粒尺寸的变化规律,在生产实践中应用效果良好。     

道次间冷却工艺对厚板芯部变形及组织的影响

利用道次间冷却技术对特厚钢板轧制开展道次间冷却工艺试验,研究轧制过程中的冷却参数对钢板变形渗透性和晶粒细化的影响规律。研究结果表明:道次间冷却工艺能够促进轧制变形向特厚钢板芯部渗透,在一定程度上消除了芯部带状组织;采用再结晶低温区连续轧制并在轧制道次间进行大强度冷却工艺,特厚钢板芯部组织晶粒明显细化,晶粒尺寸可达10~15μm;粗轧道次间的冷却工艺对轧制变形渗透的提高效果优于中间坯冷却工艺,并且道次间冷却强度的增大有助于进一步提高变形渗透性。     

不锈钢中厚板质量提升工艺研究

针对不锈钢中厚板的边裂、表面裂纹,薄尺等缺陷,分析了缺陷产生的原因,即板坯加热不均,过烧及冷缩。为此,提出保证板坯加热均匀性,减少上下表面温差,相同牌号集中装炉,避免过烧等措施;同时,建立了冷缩量与终轧温度、钢板厚度的关系模型。经实践,消除了边部、表面裂纹,厚度满足了公差要求,最大化地减少了薄尺产品。