Q345E低合金高强度钢Φ600 mm连铸圆坯的生产实践

Q345E钢(/%:0.14~0.17C、0.20~0.30Si、1.28~1.38Mn、≤0.011P、≤0.005S、0.015~0.030Al、0.032~0.045V)大圆坯的生产流程为65 t LD-LF-VD-Φ600 mm圆坯CC工艺。通过出钢时滑板挡渣,加入预熔合成渣(/%:40~50CaO、≤9SiO₂、30~40Al₂O₃~7MgO、8~10Al)、钢芯铝、脱氧剂和合金,控制拉速0.22 m/min,32 t中间包钢水过热度(25±5)℃,恒液面900 mm,全程保护浇铸和电磁搅拌等措施,试生产法兰用Q345E钢Φ600mm连铸圆坯。生产结果表明,铸坯表面无可见冷疤、鼓肚等缺陷,中心缩孔0.5级,中心疏松1.0级,碳偏析≤1.09,-50℃低温冲击功超过100 J,完全满足标准要求。     

800 mm圆坯连铸机45钢生产工艺优化

对于超大截面积钢坯往往采用模铸工艺生产,莱钢于2013年进行特殊钢升级改造项目,新建5机5流大圆坯连铸机,圆坯截面尺寸分别为500、650和800 mm。45钢(碳质量分数为0.42％～0.50％)800 mm铸坯的生产流程为100 t EAFLFVD800 mm大圆坯连铸机。从设备和工艺方面进行研究和优化,通过“三恒”浇注、超弱冷配水工艺、结晶器电磁搅拌参数优化提高铸坯芯部质量,中心缩孔为0.5级,中心疏松为1.0级,中心碳偏析指数不高于1.10;缓冷工艺优化,消除了中心裂纹;全程保护浇注工艺减少连铸过程吸气,实现钢中氧质量分数不高于0.001 5%,氮质量分数不高于0.007 0%。     

Φ500 mm大圆坯连铸机的生产实践

20钢(0.19%～0.23%C)Φ500 mm铸坯的生产流程为70 t转炉-LF-VD-Φ500 mm大圆坯连铸机从机械设备和二冷参数等方面进行研究和优化第1次生产试验连续浇铸8炉20钢,采用的优化工艺包括使用专用结晶器保护渣,控制过热度25～35℃,拉速0.30 m/min,比水量0.14 L/kg,结晶器电磁搅拌400 A/1.5 Hz等。检验结果表明,铸坯表面无可见冷疤、鼓肚等缺陷,中心缩孔0.5级,中心疏松1级,碳偏析≤1.12,钢中氧含量≤15×10^-6,氮含量≤65×10^-6,达到设计要求。     

50 t EAF-LF(VD)-CC流程开发4130钢Φ350 mm连铸圆坯的生产实践

采用50 t EAF-LF(VD)-CC-缓冷工艺,通过控制电弧炉终点[C]0.12%~0.25%,终点[P]≤0.015%,出钢预脱氧和合金化,LF精炼时采用CaO-Al₂O₃系无氟预熔精炼渣,以及连铸综合铸坯控制技术包括钢水深度≥800 mm 19 t中间包,控制拉速0.35~0.45 m/min,钢水过热度15~25℃,优化二冷制度和末端电磁搅拌参数(350 A/8 Hz)等工艺措施,所生产的4130钢(/%:0.29~0.31C、0.25~0.28Si、0.51~0.54Mn、0.96~0.98Cr、0.19~0.20Mo、0.016~0.025A1)Φ350 mm连铸圆坯的[O]、[N]分别为(12~14)×10^-6、(55~70)×10^-6,低倍组织≤1.0级,锻件的非金属夹杂物A、B≤1.0级、C、D≤0.5级,锻件超声波探伤级别、尺寸公差及表面质量等质量指标均满足用户要求。     

铸轧辊套用Φ700mm 32Cr3Mo1V钢连铸圆坯生产实践

32Cr3Mo1V钢(/%:0.33～0.36C,0.20～0.50Mn,0.20～0.40Si,3.00～3.20Cr,0.30～0.45Ni,1.00～1.20Mo,0.19～0.22V,≤0.008P,≤0.005S,≤0.1OCu,≤0.01 Al)连铸圆坯生产工艺为110 t电弧炉-LF-VD-Φ700mm坯连铸。控制电弧炉出钢终点[C]≥0.08%、[P]≤0.004%,LF精炼终点渣(/%:50～60CaO,10～15Si02,15～25Al203,≤6MgO,ΣFeO+MnO≤0.8%),VD后[H]≤1.3×10^-6,连铸全程保护浇铸,采用拉速0.2 m/min,过热度稳定控制在18～30使用结晶器、铸流、末端电磁搅拌等工艺措施成功生产Φ700mm32Cr3Mo1V钢连铸圆坯。结果表明,连铸圆坯表面质量良好,中心疏松1.0级、缩孔≤1.5级、中心裂纹≤1.5级,中心缺陷大小低于100满足协议标准要求。     

60Mn钢的热塑性试验在优化Φ450 mm圆坯连铸工艺中的应用

用Gleeble-2000动态热/力模拟机,通过凝固法测定成分(%)为0.61C-0.74Mn-0.18Cr 60Mn钢的高温塑性(断面收缩率),得出60Mn钢存在>1 300℃和925~750℃两个高温脆性区。在925~750℃温度中,钢中AlN和NbN等氮化物在γ晶界析出,先共析α-相在γ α区呈网膜状。通过优化工艺,钢中Als量由原来的≤0.015%降到≤0.010%,采用强化VD脱气和保护浇铸使[N]由60×10-6降至40×10-6,过热度由≤50℃降至≤35℃,比水量由0.40 L/kg降至0.30 L/kg,降低拉矫力并保持矫直前铸坯表面温度≥900℃,从而降低了铸坯疏松级别,等轴晶比由优化前的45.7%增至51.3%,内裂发生率由5.2%降至1.7%,铸坯质量显著提高。     

石油钻铤用4145H热轧圆钢用Φ600 mm圆坯加热装炉优化

以石油钻铤用4145H热轧圆钢为研究对象,在加热炉预热段温度较高（870～920℃）的工况条件下,设计出一种温送温装工艺：入炉前铸坯表面温度控制在200～400℃,预热段时间≥120 min,升温段温度950～1 050℃,保温时间≥60 min,高温段1 220～1 280℃,保温时间≥240 min,总加热时间≥510 min。通过工艺试验,采用Φ600 mm连铸圆坯轧制Φ260 mm圆钢,对比热送热装、温送温装、冷送冷装三种入炉方式下热轧圆钢的质量情况,得出温送温装工艺可以获得良好的表面质量和内部质量。     

高压气瓶用钢4147 Φ500 mm连铸圆坯的生产实践

永钢高压气瓶钢4147(/%:0.46~0.50C,0.15~0.35Si,0.8~1.0Mn,≤0.015P,≤0.008S,0.85~1.10Cr,0.15~0.25Mo,0.02~0.04Al)的冶炼工艺为110 t EBT电弧炉-LF-VD-Φ500 mm圆坯连铸。通过使用炉料80%铁水+20%废钢, 控制(Pb+As+Sn+Sb+Bi)≤150×10^-6,EAF终点[C]≥0.08%,终点[P]≤0.006%,并在出钢过程加1.0 kg/t Al;以及采用LF精炼合成渣（/%:40~55CaO,20~30Al₂O₃,≤6MgO,≤4.0SiO₂,≤1.5FeO),成品硫含量≤0.002%,T[O]≤17×10^-6,[N]≤32×10^-6,[H]≤0.9×10^-6,(Pb+Sn+Sb+As+Bi)≤0.013 7%;连铸圆坯中心疏松、缩孔≤1.5级,轧材各类夹杂物均≤0.5级,满足高压气瓶钢质量要求。     

包钢X65管线钢Φ300 mm圆铸坯的试制

包钢钢联股份有限公司炼钢厂采用120 t顶底复吹转炉-100 t LF(VD)-5流Φ300 mm铸坯连铸工艺流程试生产X65管线钢13MnNbTi(%:0.10～0.16C、1.20～1.40Mn、0.03～0.05Nb、0.01～0.02Ti、0.025～0.05Al)。生产实践表明,通过铁水脱硫([S]≤0.005%),转炉挡渣出钢,精炼渣碱度≥3.0,VD处理≥13 min,可以使[S]≤0.005%、[P]≤0.015%、[H]≤1.5×10~(-6)。通过全程保护浇铸和结晶器电磁搅拌工艺,钢中氧含量(13～21)×10~(-6),平均氧含量16.44×10~(-6),铸坯表面质量良好,低倍组织0～1级。     

低碳钢Q345E Φ600mm连铸圆坯宏观碳偏析的控制

Q345E钢(/%:0.13~0.17C,0.24~0.28Si,1.02~1.40Mn,0.015~0.040Al,≤0.015P,≤0.015S)的冶金流程为70 t转炉-LF-VD-Φ600 mm圆坯连铸工艺。通过0.08 L/kg比水量和0.18、0.20、0.22 m/min拉速条件下的凝固模拟计算,结合拉速0.22 m/min,过热度20℃,一冷4 600 L/min(进出水温差2.7℃),二冷L_1-38、L_2-6和L_3-5 L/min条件下的射钉试验,确定该拉速下Q345E钢Φ600 m/圆坯的凝固末端位置距弯月面22.4 m,在此基础上优化结晶器M-EMS\末端F-EMS组合电磁搅拌,调整连铸工艺,使大圆坯宏观碳偏析取得显著改善。结果表明,浇铸过热度、电磁搅拌参数是影响碳偏析的重要工艺条件;当过热度20~30℃、拉速0.22~0.24 m/min、M-EMS(200 A,2 Hz)、F-EMS(400 A,8 Hz)交替搅拌时,Q345E钢Φ600 mm断面碳极差≤0.04%C。     

基于Deform-3D软件对AISI4340钢Φ600mm铸坯开坯工艺参数的模拟数值

利用Deform-3D软件对AISI4340钢Φ600 mm铸坯至300 mm × 300 mm坯的开坯过程工艺参数进行了数值模拟.通过对加热温度、轧制速度、压下率、2道次压下对铸坯心部变形和材料流动影响的研究,分析了开坯成形过程中心部等效应力和材料变形特点,获得了Φ600圆连铸坯开坯成300 mm方坯的成形规律.结果...     

Φ430mm圆坯表面质量问题及改善措施

包钢Ф430 mm圆坯经过热轧生产的无缝钢管大批量出现外结疤,通过热酸及裂纹分析发现是因为圆坯表面存在着微裂纹,在随后的热轧生产中形成外结疤,针对Ф430 mm圆坯表面出现微裂纹的问题,通过调整炼钢连铸工艺和钢种成分,制订出相应的改进措施。圆坯表面质量得到明显改善,经过热轧生产后,钢管成材率得到提高。     

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。     

120 t BOF-LF-Φ200mm坯连铸工艺试制X52管线钢

由于方圆连铸机浇铸X52管线钢（%:0.14～0.18C、0.30～0.50Si、1.25～1.40Mn、≤0.025P、≤0.025S、0.03～0.06Nb）易发生水口堵塞和难控制铸坯质量,故采用转炉出钢时根据钢中的碳含量加入200～500kg/炉Fe-Al脱氧剂进行脱氧,在LF用高碱度渣（%:≥70CaO、≤5Al₂O₃、≤5SiO₂、≥5CaF₂、≤5MgO、≤0.05N）进行精炼,精炼结束软吹氩≥5 min等技术措施生产X52管线钢。结果表明,LF平均脱硫率37%,钢中S≤0.011%、P≤0.015%,Φ200 mm连铸圆坯表面质量良好,低倍各项评级均小于1.0级。     

100 t EAF-LF-VDΦ500 mm连铸坯流程高压锅炉用钢SA-210A1生产实践

生产的高压锅炉用钢SA-210A1（/%:0.08～0.11C,0.22～0.24Si,0.72～0.74Mn,0.007～0.010P,0.004～0.005S,0.010～0.015V,0.025～0.035Ti,0.012～0.018Alt）的冶金工艺流程为55%铁水+废钢-100 t EAFLF-VDΦ500 mm坯连铸-轧制成Φ130mm圆钢。通过低铝脱氧工艺-EAF终点控制[C]≤0.06%,[P]0.006%～0.010%,出钢加石灰12 kg/t,AD粉（/%:10～13A1,55～60Al₂O₃,5～8SiO₂, 5～8Mg0）3 kg/t,700%Al钢芯铝3 kg/t预脱氧;LF采用5.76～6.06高碱度Al₂O₃渣系,LF终点喂0.40 kg/t钙线,软吹≥10 min;中间包钢水过热度15～25℃连铸结晶器和末端电磁搅拌,拉速0.31～0.32 m/min,铸坯缓冷≥48 h等工艺措施,SA-210A1钢中的[O]16×10^-6~ 24×10^-6,[N]65×10^-6～80×10^-6,[Alt]≤0.020%,铸坯和热轧圆钢低倍组织和非金属夹杂物均满足要求     

弧形连铸机生产S355NL/Q355NE钢Φ1200 mm连铸圆坯的工艺实践

Φ1200 mm S355NL/Q355NE钢(Ceq 0.38～0.41)连铸圆坯的生产流程为100 t KR-BOF-LF-RH-R18 m连铸。采用全保护浇注、精确冷却工艺、三段式电磁搅拌、缓冷工艺等技术措施,过热度控制在15～45℃,拉速为0.14～0.20 m/min,电磁搅拌300 A/2 Hz,二冷比水量0.20 L/kg,圆坯入坑缓冷时间≥72 h,出坑温度≤300℃。检测结果表明,[O]≤0.0018%、[H]≤0.00008%;铸坯中心疏松≤1.5级、中心裂纹≤1.5级、缩孔≤0.5级;全截面碳含量极差≤0.07%;圆坯成分、低倍、表面均满足标准要求。圆坯经用户锻造成壁厚450～550 mm的风电法兰后,夹杂物、力学性能、内部探伤等质量指标检测结果,完全符合技术规范及用户使用要求。     

石油套管用钢37Mn5 Φ210 mm连铸圆坯凝固过程的数学模拟和工艺优化

在分析37Mn5钢（/%:0.34~0.39C,0.20~0.35Si,1.25~1.50Mn）凝固特性的基础上通过用ANSYS软件建立连铸圆坯凝固热-力耦合数学模型,对Φ210 mm连铸圆坯凝固过程进行模拟,分析了40 t中间包,拉速1.4 m/min,浇铸温度1531℃时,二冷水比水量0.58~0.78 L/kg和各段配置对铸坯表面温度、坯壳厚度、液芯长度和表面应力的影响。模拟结果表明,比水量每增加0.1 L/kg,铸坯表面约下降18℃,试验比水量变化对出口坯壳厚度、液芯长度和表面应力影响不显著,但原工艺配水量0.68 L/kg下二冷0段和1段之间空冷部位出现高达185℃急速回温,最大应力达6.41×10⁷Pa,通过保持配水量0.68 L/kg不变,调整各段配水量使0~1段间回温降至123℃,最高应力降至4.53×10⁷Pa,铸坯裂纹基本消失,表面质量显著改善。     

Φ180mm连铸坯试制GCr15轴承用圆钢的质量控制

介绍了包钢采用Φ180 mm连铸圆坯在棒材生产线试制GCr15轴承圆钢的生产工艺,阐述了从炼钢工序到轧制工序的质量控制关键因素.生产实践表明,在包钢现有设备及工艺条件下,轴承钢产品的质量指标均满足相关标准要求.     

Φ600 mm 4130连铸圆坯的质量影响因素与改善措施分析

针对因连铸圆坯质量原因造成生产的阀体锻件探伤不合格的问题,分析可能造成锻件超声波探伤不合格的连铸圆坯缺陷类型,重点对大圆坯夹杂物超标造成的探伤不合格原因进行分析,对产生的夹杂物进行溯源,并针对性地制定对应改善措施和工艺控制方案.     

Q345E钢Φ600mm大圆坯连铸凝固数值模拟

建立了Q345E钢Φ600 mm大圆坯凝固传热模型,利用Procast软件对其连铸凝固过程进行了数值模拟,并通过射钉试验结果验证。研究结果表明:浇铸温度对铸坯的表面与中心温度以及固液相分布影响很小;拉速每增加0.02 m/min,铸坯表面温度无明显变化,糊状区向前移动,凝固末端离结晶器液面距离增加约1.75 m;二冷比水量每增加0.01 L/kg,其二冷区表面温度约降低30℃,糊状区向后移动少量,凝固末端后移0.3 m左右;适宜的工艺条件为浇铸温度1 539℃、拉速0.22 m/min、二冷比水量0.08 L/kg。实际生产的Q345E钢Φ600 mm大圆坯中心缩孔0.5级,中心疏松1.0级,碳偏析指数不大于1.09,完全满足标准要求。