高碳钢矩形坯轻压下中心负偏析形成机理

高碳钢82A断面180 mm × 240 mm矩形坯轻压下试验中,铸坯心部碳元素产生了负偏析现象.将轻压下工艺与负偏析形成条件相结合,对中心负偏析形成机理进行了探讨.结果表明,轻压下消除了枝晶间富集溶质钢液向铸坯中心流动通道,铸坯中心受枝晶间富集溶质液体流动影响较小;凝固过程中心负偏析产生条件为vr/R＜-0.042 2,即液相流动速度vr和凝固速度R方向相反为形成中心负偏析的必要而非充分条件;轻压下易满足该条件并在此基础上提出了2种形成机理,即轻压下挤压作用导致心部钢液流动速度方向的改变或者脱落枝晶在铸坯心部先形核凝固导致凝固速度方向的改变都可能导致中心负偏析的形成.     

静态轻压下技术在高碳连铸方坯生产中的应用

简述了利用拉矫机实施静态轻压下,介绍了该技术的关键工艺参数,压下位置的确定和压下量的控制方法.通过试验和生产应用,得出通过静态轻压下技术在高碳连铸方坯生产中的应用,可降低铸坯中心碳偏析,改善铸坯中心疏松.     

Dynamic Soft Reduction for Continuously Cast Rail Bloom

  Center porosity and centerline segregation in continuously cast bloom can be minimized by the well known method of dynamic soft reduction. Metallurgical results of soft reduction previously employed in continuous bloom casting for heavy rail steel in Panzhihua Iron and Steel Group were not fully achieved because of the improper soft reduction process. Therefore, experiments for optimizing the process parameters of soft reduction for bloom were carried out. The results show that the proportion of the center porosity, which is less than 10, increases from 2841% to 9981%, while the proportion of the centerline segregation class increases from 4091% to 100%, and the proportion of the central cavity increases from 9205% to 100%, whereas the center carbon segregation index decreases from 117 to 105. The internal quality and the mechanical performance of the rails produced from continuously cast blooms meet the requirement of high speed tracks of 350 km/h.     

减少方坯中心偏析的冶金手段

讨论了连铸方坯中心偏析的成因,介绍了电磁搅拌、机械应力压下和二冷强冷模式等减少中心偏析的冶金技术,分析了铸坯断面大小对中心偏析的影响,并对宝钢拟建中的方坯连铸机的设备配置提出了几点建议。     

板坯连铸轻压下技术的工艺优化

结合新钢第一炼钢厂4号板坯连铸机的实际情况,对其轻压下进行了工艺优化,结果表明:轻压下工艺优化之后,铸坯的中心偏析和中心疏松得到了明显的改善。     

轻压下技术在板坯连铸生产中的应用现状

 阐述了轻压下技术的机理、作用形式、发展过程、理论研究等,并对梅钢板坯连铸2号机(使用轻压下工艺)和1号机(未使用轻压下工艺)的产品进行了对比,结果表明,使用了轻压下工艺之后,铸坯的中心偏析、疏松、裂纹等缺陷得到了明显的改善,因此轻压下工艺对于改善铸坯的中心偏析、疏松等缺陷有良好的效果。良好的操控界面、强化凝固过程的控制技术、不同钢种临界应变物性的研究是轻压下未来的重点发展方向。     

轻压下技术在连铸中的应用及发展

铸坯在连铸生产过程中很容易产生中心偏析和中心疏松缺陷,其质量对后续的轧材产生直接的影响。随着近年来人们的不断摸索研究,在连铸方面开发了许多改善铸坯质量的新技术,其中最为行之有效的一种便是轻压下技术。为此综述了轻压下技术的基本原理,对其各项工艺参数进行了理论分析选择,并对该技术在国内外企业的应用和发展方向做了一定的阐述和讨论。     

涟钢板坯连铸轻压下技术的研究与应用

涟钢1号连铸机采用动态轻压下技术生产时,轻压下效果不佳,中心疏松和中心偏析达均到2．0级。通过射钉试验发现,实际液芯长度比模型计算长度短约1．6～4．2m,故对铸机凝固末端预报进行了参数化修正,并在基础辊缝的基础上确定了正常与非正常浇铸条件下的轻压下参数,优化后的轻压下使铸坯中心疏松和中心偏析降到0．5级,铸坯横断面上不同位置的C、Mn含量也非常均匀,满足工艺要求。     

凝固传热模型在静态轻压下技术中的应用

在实测铸坯表面温度的基础上,通过对各冷却段界面换热系数进行修正,建立了适合实际工况条件的凝固传热数学模型,并将模型计算结果应用于静态轻压下试验中,取得了良好的效果。研究结果表明:实施轻压下最佳的工艺条件为:过热度10～30℃、二冷比水量0.28 L/kg、拉速0.85 m/min,压下量8 mm;采用轻压下技术后,铸坯的中心疏松级别由原来的2.0～2.5级降低为1.0～1.5级;V型偏析和中心缩孔有所改善;铸坯的中心平均碳偏析指数由1.17～1.26降低为1.07～1.13。     

Dynamic Soft Reduction Technology for Bloom Casting

 The dynamic soft reduction technology for 360mm×450mm bloom casting and its application results at PISCO (Panzhihua Iron &; Steel Co.) were presented. In order to analyze the influence of the soft reduction on internal defects of bloom, such as center porosity and central segregation, experiment for contrasting process with or without soft reduction for bloom was investigated. The operation shows that after applying the soft reduction of bloom alloy steel, the ratio of center porosity whose defect level is below 1.0 increased from 66.67% to 85.71%, ratio of central segregation whose defect level is below 1.0 increased from 94.44% to 100%, ratio of central shrinkage cavity which is free increased from 88.89% to 96.42%, and central segregation index of carbon decreased from mean value of 1.15 to 1.05. These results have provided important technology supports for PISCO to optimize the steel product structure, and to improve the production of high quality, property, and value added products.     

Q345B厚板坯连铸轻压下工艺的优化

针对生产中出现的厚规格Q345B板材厚度中心分层缺陷进行了调查分析,结果表明：板材中心分层是由于连铸坯中较为严重的中心疏松在后期轧制过程中未能轧合所致。进一步对Q345B连铸坯轻压下工艺调查发现,实际凝固终点位置比模型计算值靠后,且凝固末端扇形段压下率低,不足以补偿其凝固收缩,从而形成较为严重的中心疏松缺陷。在调查分析基础上,通过将该规格连铸坯轻压下区间后延并加大轻压下量,增加了凝固末端压下率,降低了连铸坯中心疏松和中心偏析程度,从而彻底解决了板材中心分层问题。     

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。     

连铸板坯凝固末端大压下改善铸坯内部质量

探讨了单对辊凝固末端大压下对连铸板坯内部质量的影响。研究中,分析检测了不同拉速条件下Q345D连铸坯低倍组织特征,并对铸坯中心疏松进行了定量测量。结果表明,采用大压下能够有效改善连铸坯的内部质量。拉速为0.70 m/min时,大压下15 mm相比轻压下时铸坯在宽度1/2位置、1/4位置处的中心疏松体积均明显降低。轻压下时铸坯宽度1/2、1/4位置处的中心疏松体积分别为1.73×10-7、2.68×10-7 cm3/g;大压下15 mm时铸坯宽度1/2、1/4位置处的中心疏松体积分别为5.33×10-8、-1.84×10-8cm3/g。轻压下、大压下15 mm时连铸坯中心碳偏析均较轻,但后者相对稍重,最大值分别为1.176、1.282;轻压下与大压下条件下,铸坯宽度1/4位置中心碳偏析均高于宽度1/2位置。特别地,大压下15 mm时,铸坯宽度1/2位置、1/4位置处,连铸坯中心靠外弧侧出现负偏析,最大负偏析值为0.916。     

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.     

宽板坯动态轻压下应用研究

对宽板坯轻压下的应用效果进行了研究，采用铸坯低倍检验、偏析指数分析等方法对轻压下实施前后的冶金效果进行了研究，提出了提高铸坯质量、避免中间裂纹的具体措施。     

Control Model of Bloom Dynamic Soft Reduction

There are significant effects of process parameters on internal qualities of bloom,and these process parameters are as follows:position and reduction amount,reduction distribution,reduction rate,and so on.Developing a control model is the key to apply soft reduction technology successfully.As the research object,360 mm×450 mm bloom caster in PISCO (Panzhihua Iron and Steel Co.) has been studied,and the research method for control model of dynamic soft reduction has been proposed.On the basis of solidification and heat transfer model,the position of soft reduction and reduction distribution of each frame are determined according to the bloom temperature distribution and solid fraction in bloom center calculated.Production practice shows that the ratio of center porosity which is less than or equal to 1.0,increased to 97.27%,ratio of central segregation which is less than or equal to 0.5,increased to 80.91%,and ratio of central carbon segregation index which is more than or equal to 1.10,decreased to 4% with the applying model of dynamic soft reduction.     

板坯连铸动态轻压下控制模型的开发与应用

 为保证轻压下参数的有效、稳定实施,研究开发了板坯动态轻压下控制模型,给出了模型计算流程,详述了压下起始段和结束段的辊缝设定值计算方法,并分析了铸坯自然热收缩制度和轻压下作用方式切换条件。模型投产应用后,低碳钢、包晶钢、低合金钢的中心偏析均控制在C级0.5以内,中心疏松基本消除。     

轻压下技术在高碳钢方坯连铸中的应用

台湾中钢、韩国浦项等5家钢厂在高碳钢方坯连铸中采用轻压技术之后，铸坯中碳和其它元素的中心偏析程度明显降低，缩孔和中心疏松缺陷也大大减少。从这些厂家的应用效果还可以看出，普通的轻压下技术，即机械轻压下技术用于小方坯连铸似乎存在一定的局限性，而热轻压下技术则为小方坯连铸提供了一种新的选择。     

动态轻压下技术在大方坯连铸机上的应用

动态轻压下技术可降低铸坯中心偏析,改善铸坯中心疏松状况.本文主要介绍了动态轻压下技术的冶金原理,并根据应用效果,分析工艺参数对铸坯内部质量的影响.     

凝固末端轻压下技术在连铸中的应用

文章阐述了凝固末端轻压下技术的原理，介绍了这种技术的几种不同方式，并对其主要工艺参数轻压下的位置、压下率、总压下量、压下速率和拉速等等的确定进行了讨论和分析。对比了一些厂家使用末端轻压下技术的效果。末端轻压下技术对减少中心偏析很有效，对提高产品质量、生产高附加值产品有重要意义。