宝钢研制成功高拉速连铸保护渣技术

最近,由宝钢自主开发的高拉速连铸保护渣技术取得成功。应用此项技术，可使超低碳钢连铸生产平均拉速提高0.2m／min,为企业稳定物流、提高产量、实现效益最大化提供有利条件。     

低碳钢薄板坯高速连铸保护渣研究与优化

 针对低碳钢薄板坯高速连铸过程中保护渣液渣层过薄、黏结报警频发、铸坯表面纵裂纹过多等问题,在充分考虑高拉速下低碳钢凝固收缩特性的基础上,确定了保护渣润滑与传热性能的优化方向并开展了工业试验。将保护渣碱度从1.10提高到1.30,Li₂O质量分数从0.57%提高到1.06%,Na₂O质量分数从5.48%提高到8.16%,碳质量分数由7.71%降低到6.72%。对2种保护渣的流变性能和渣膜3层结构进行了深入研究,发现优化后保护渣渣膜中的液渣层比例增加,渣膜润滑系数α增大;同时,渣膜中的结晶层比例也有一定程度的提高,渣膜热阻系数β增大,从而使保护渣的润滑性能和控制传热能力均得到改善。从矿相分析结果看出,保护渣碱度的提高在一定程度上会促进硅灰石的析出,导致渣膜结晶率提高、热阻增大,进而起到控制传热的目的。生产实践表明,在拉速提高后,使用新型保护渣基本避免了黏结和裂纹的产生,生产效率和铸坯质量均得到显著提高。     

方坯高拉速连铸结晶器的研究与开发

介绍了国内外近年来有关方坯高拉速连铸结晶器的研究与开发概况 ,针对武钢现状提出了二炼钢连铸结晶器改造设想。     

MCCR产线110mm薄板坯结晶器流场的数值模拟

首钢京唐MCCR产线是国内第一条多模式连铸连轧产线,薄板坯高拉速连铸是实现无头轧制模式的基础,结晶器内流场控制是决定薄板坯高拉速连铸的关键.采用VOF两相流模型研究薄板坯连铸结晶器内流场特点,采用插钉法测量实际生产过程结晶器弯月面流速,并与对应工况条件下模拟结果进行对比校验了模型准确性.通过薄板坯连铸结晶器内流场的数值...     

薄板坯高拉速连铸结晶器研究与改进

针对结晶器无法满足高拉速条件下薄板坯连铸生产要求的问题进行了相关研究和改进。通过将结晶器进水方式由下进水改为上进水,冷却方式由水孔冷却改为水槽冷却,同时优化漏斗形状等措施,浇注过程热相图、热流趋于稳定,板卷表面质量良好。     

电磁制动对镀锡板高拉速结晶器内流场的影响

 为了实现镀锡板高拉速生产,采用数学模型和工业试验研究了在FC(电磁制动)结晶器条件下水口角度、水口插入深度、拉速及磁场强度对结晶器流场特征的影响。研究结果表明,随着水口角度、插入深度和拉速的增加,下磁场作用区域靠近窄面的钢液受到的电磁力明显增大,水口下方的磁场可有效地减小水口出口射流对窄面的冲刷;在工业试验中发现,施加磁场后水口两侧钢液面流速对称性得到改善,钢液面轮廓较平稳,当BU(上磁场强度)为0.5BL(下磁场强度)时液位波动最小;夹杂物明显降低,边部大于10 μm夹杂物数量密度从0.134 降低到0.079 个/mm2,1/4处夹杂物数量密度从0.129 降低到0.074 个/mm2,宽度中心处数量密度从0.100 降低到 0.073 个/mm2;凝固钩的长度和深度都有明显的降低作用,平均深度从2.3 降低到1.7 mm,平均长度从2.3 降低到2.0 mm,适合的电磁制动参数可以抑制凝固钩的生长。通过优化FC结晶器参数,氧化铝类缺陷降低约77.8%,保护渣类缺陷降低约82.6%,并且在工业上实现了拉速为2.0 m/min的常态化生产。     

高拉速条件下中碳钢连铸用保护渣的性能研究

高拉速连铸技术因其高效生产的优点而备受人们关注,其中典型的紧凑型带钢连铸技术的连铸速度普遍提高至3～6 m/min,甚至达9 m/min。因高拉速连铸技术的拉坯速度提高,导致结晶器内部许多参数发生了改变,使得该工艺对保护渣的要求也变得颇为严苛。针对紧凑型带钢连铸连轧生产中碳钢所用保护渣开展了研究,并与传统低拉速连铸保护渣的理化性能进行对比。研究结果表明:中碳钢高拉速连铸用保护渣相比低拉速连铸用保护渣需要有更好的润滑性能,1 300℃时的黏度应低于0.086 Pa·s(拉速3.5 m/min);因高速拉坯,结晶器内壁与初始钢坯之间的热流大大增加,为避免过快的传热导致铸坯缺陷则需采用控热能力更均匀更强的保护渣。     

提高板坯连铸拉速的技术措施

阐述了国内外高速板坯连铸技术的发展现状,介绍了其所采用的诸如保护渣、结晶器振动、浸入式水口、结晶器液面控制、电磁制动、大容量中问包等技术措施,并对如何提高拉速提出了设想。     

梅钢“大板坯高拉速连铸技术”项目获国家资助

梅钢公司的“大板坯高拉速连铸技术”科研项目目前再获国家科技部资助科研费用23．3万元,至今该项目已累计获得国家科技部资助费用87．3万元。     

板坯连铸提高拉速工艺研究与实践

对首钢二炼钢板坯铸机提高拉速的工艺进行了研究。为适应1．2～1．3m／min拉速条件下稳定正常的生产,对结晶器冷却水量、浸入式水口参数、二冷比水量、振动参数、保护渣性能指标进行了调整,最高拉速达到了1．4m／min。研究了拉速变化对结晶器热流密度的影响、提高拉速后对结晶器铜板温度的影响、矫直区铸坯表面温度变化、保护渣耗量的变化等。通过采取以上措施,与0．8m／min拉速情况对比,铸坯表面纵裂发生率维持在同一水平,含铌的微合金钢种一检合格率显著上升,铸坯内部质量维持在同一水平。板坯双流铸机改为单流铸机后,由于拉速的提高,板坯月产量达到了9．5万t,达到了双流铸机的产量水平。     

低碳钢连铸板坯表层凝固钩的特征

对不同浇铸条件下的低碳钢连铸板坯进行了凝固钩（Hook）的特征研究,根据凝固钩的形貌概括了凝固钩的不同类型,统计了凝固钩周围气泡和夹杂物的分布,讨论了不同浇铸参数对铸坯凝固钩深度的影响,并通过Bikerman方程和弯月面凝固理论对凝固钩的不同特征进行了解释.结果表明：按形貌可将凝固钩分为完整叶状、双凝固钩、弯曲截断型和二次凝固型四种类型,其中二次凝固型的凝固钩出现的概率最高为46.8%,而完整叶状、弯曲截断型和二次凝固型的凝固钩出现概率分别为25.3%、7.6%和6.3%;研究发现,凝固钩周围的夹杂物数量明显多于其他区域的夹杂物数量,说明凝固钩能够捕获结晶器内上浮的夹杂物;对比不同浇铸参数发现,采用结晶器电磁制动装置（FC-Mold）、减小结晶器水口浸入深度、增大浇铸拉速均能够减小凝固钩的深度;Bikerman方程的计算结果和弯月面凝固理论能在机理上解释凝固钩的形貌特征.     

凝固坯壳对高拉速板坯连铸结晶器钢水流动特征的影响

 采用全比例的水力学模型,利用刺激-响应法、波高传感器、流速仪研究了考虑凝固坯壳时高拉速板坯连铸结晶器内的钢水流动、液面特征与卷渣特征。结果表明：考虑凝固坯壳后钢液到达液面的时间缩短;在高拉速条件下(2.4 m/min), 有坯壳时结晶器液面最大平均波高与表面流速比没有坯壳时分别大31 % 和17.5 %,使卷渣更容易发生。其主要原因在于考虑坯壳后结晶器下部钢液的自由流动空间变小,下回流的钢液流动受到抑制,上回流的能量变大。所以在高拉速结晶器水模拟试验过程中,有必要考虑凝固坯壳的影响。     

高拉速下凝固进程的试验测量与模型预测

 根据京唐高拉速试验特点,结合板坯连铸机设备和洁净钢连铸工艺特点和要求,建立连铸板坯凝固传热模型并结合射钉法测量综合预测了1.9～2.4 m/min高拉速条件下铸坯的凝固坯壳厚度和凝固终点位置。综合研究表明,结合射钉试验和数值模拟能更精确跟踪铸坯的凝固进程,为高拉速试验提供准确的凝固信息,并能为评价连铸机综合冷却能力、优化二冷制度和轻压下工艺提供合理的参考信息。     

硼对低碳铝镇静钢中AIN、MnS析出的影响

通过实验室模拟薄板坯连铸连轧(TSCR)流程实验,研究了向低碳铝镇静钢中加入质量分数为3.0×10-3%的微合金元素B对A lN、MnS在连铸连轧过程中析出的影响.结果表明:微合金元素B可以在高温奥氏体中优先与自由N结合形成粗大BN颗粒,且常与MnS复合析出,抑制了细小A lN的析出,减少了钢中细小A lN的含量.     

ML08Al冷镦钢连铸坯中夹杂物的研究

利用转炉冶炼生产ML08Al冷镦钢，生产过程中通过冶炼工艺的优化，改善了钢中非金属夹杂物的形态和行为，提高了钢的质量。同时还特别对连铸坯进行了必要的检测分析，并对ML08Al冷镦钢连铸坯中非金属夹杂物的形态与行为做了深人的研究。提出了改善产品质量的措施和提高钢的纯净度的手段和方法。     

薄板坯连铸连轧改造为无头轧制产线的分析及展望

热轧带钢无头轧制技术诞生于常规热轧宽带钢轧机,之后有一批薄板坯连铸连轧产线采用半无头轧制技术,但由于轧制机理及其他方面的局限性,不能认为是一个理想的工艺产线.近几年国外两套以原有ISP(在线带钢工艺)型式的薄板坯连铸连轧产线为原型进行了无头轧制改造,特别是意大利阿维迪无头轧制产线的构成及特点,揭示了无头轧制技术发展的某些特征.国内薄板坯连铸连轧最多的是CSP产线,以国内某套一代半的CSP机组迁建项目为例,对改造成无头轧制产线进行技术分析,提出改造的设想方案及改造的效果预期.未来热轧带钢无头轧制技术的发展前景取决于在技术性、经济性及适用性方面的竞争力.     

薄板坯连铸连轧产品质量分析及控制

分析了唐钢UTSP生产线热轧板卷的实物质量,并提出了相应的控制措施,为提高产品实物质量奠定了基础。     

高速钢轧辊在棒材生产线上的应用

介绍了高速钢轧辊的特性以及优点,并通过对西林钢铁集团轧钢总厂三轧作业区全连续棒材生产线在高速钢轧辊使用过程中,使用条件、事故处理以及使用效果等方面的总结,介绍高速钢轧辊的应用前景与效益。