大方坯末端电磁搅拌工艺参数优化

结合某厂大方坯连铸机的实际情况,采用Pro CAST软件建立了数学传热模型,并利用射钉结果对模型加以修正,提高了模型的准确性。根据大方坯模拟结果,末端电磁搅拌位置设在凝固率为0.6~0.7或者液芯35~55 mm处效果不佳,研究铸坯凝固规律,选择装在中心固相率为0.1处,这与3/4液相穴位置相对应。根据固相率为0.1的概念,得出过热度28℃,比水量0.6 L/kg条件下,拉速0.78 m/min偏大,推荐拉速0.7 m/mim,并计算了最佳拉速随现场过热度的变化。优化后铸坯内部质量明显改善。     

CONCAST大方坯连铸机末端电磁搅拌位置的优化

针对河南济源钢铁(集团)有限公司炼钢厂进口CONCAST大方坯连铸机(5#)典型钢种低碳钢(20Cr Mn Ti/H)、中碳钢(42Cr Mo/A)、高碳钢(GCr15-K)进行了射钉实验,测定了二冷区的坯壳凝固厚度,根据铸坯凝固定律计算了液相穴长度和综合凝固系数分别为30.0、29.5、24.5 m和25.3、25.5、27.1 mm/min1/2,对目前CONCAST大方坯连铸机(5#)的末端电磁搅拌位置进行重新评估,通过计算提出凝固末端电磁搅拌最优安装位置距弯月面距离在11.88~14.99 m之间     

GCr15轴承钢240 mm×240 mm连铸坯末端电磁搅拌工艺参数研究

利用射钉法测定了240 mm×240 mm断面高碳铬轴承钢GCr15的铸坯凝固坯壳厚度,并根据凝固定律计算了其液相穴长度和综合凝固系数,针对凝固率0.65、0.75进行计算得出F-EMS在不同拉速条件下的电磁搅拌位置。同时,与该铸机二级模型计算结果进行对比,在不改变末端电搅位置(9.4 m)的情况下,讨论了拉速对连铸坯质量的影响。并采用特斯拉计HT201对末端电磁搅拌磁感应强度进行了测量,找出凝固末端电磁搅拌最佳工艺参数。结果表明,拉速由原来的0.68 m/min提高至0.75 m/min,效果更好;电搅参数优化为电流450 A,频率8 Hz;工艺改进后,中心碳偏析合格率从75%提高至92%。     

结晶器电磁搅拌改善重轨钢连铸坯内部质量的试验研究

针对攀钢大方坯连铸机投产初期重轨钢连铸电磁搅拌冶金效果不明显的问题,开展了优化重轨钢连铸结晶器电磁搅拌工艺参数的现场试验,对比研究了电磁搅拌电流对重轨钢铸坯中心疏松、中心偏析、等轴晶率等内部质量的影响,制定了满足攀钢重轨钢连铸工艺要求的电磁搅拌工艺制度.生产应用表明,重轨钢连铸坯内部质量明显提高,铸坯中心区等轴晶率由18.8%增至36.2%,中心疏松≤1.5级,中心偏析≤1.0级,中心缩孔≤1.0级,连铸坯轧成重轨的内部质量和力学性能能够满足时速350 km高速铁路用钢轨的要求.     

大方坯末端电磁搅拌试验研究

对280 mm×380 mm大方坯连铸凝固末端的最佳电磁搅拌频率进行了模拟。结果表明,在拉坯速度为0.7 m/min的条件下,凝固末端的最佳搅拌频率为4~8 Hz。在此范围内,随着频率的增加,液芯处的最大磁感应强度逐渐降低,最大电磁力逐渐增加。工业生产结果也表明,此频率范围的应用明显减轻了C元素的偏析程度。     

大方坯在连铸过程中传热及凝固规律的数学模拟

结晶器和二冷区传热对大方坯产品质量和铸机的生产率有重要影响。讨论了包头钢铁集团公司引进的大方坯连铸机在拉坯时结晶器和二冷区的传热、坏壳凝固生长和铸坯温度的变化规律。着重讨论了电磁搅拌、过热度和拉速对坏壳凝固和生长规律的影响。指出影响铸坯凝固的主要因素是凝固潜热，影响凝固末端位置的最主要工艺参数是拉坯速度，而电磁搅拌对其影响区内的传热、坯壳生长和铸坯温度亦有较大影响。     

凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术对大方坯高碳钢偏析和中心缩孔的影响

基于ANSYS软件建立了310 mm×360 mm断面大方坯连铸过程二维凝固传热数学模型,并采用窄面射钉试验及铸坯表面测温试验对模型的准确性进行了验证.通过模型研究了过热度、拉速和二冷比水量对铸坯中心固相率以及凝固坯壳分布的影响,并结合高碳耐磨球钢BU的高温拉伸试验结果,确定了最佳的拉速以及最优轻压下压下区间要求.通过工业试验对理论模型进行了验证,并分析研究了拉速对采用凝固末端电磁搅拌(F-EMS)以及凝固末端17 mm大压下量的轻压下技术生产310 mm×360 mm断面大方坯高碳耐磨球钢BU铸坯的偏析和中心缩孔的影响.结果表明:采用凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术,通过调整拉速优先满足轻压下压下区间要求,可显著降低中心偏析、V型偏析及中心缩孔,但如果仅达到凝固末端电磁搅拌位置要求时,则铸坯中心质量不会得到明显改善.拉速为0.52 m·min^-1且轻压下压下区间铸坯中心固相率为0.30~0.75时,偏析和中心缩孔有很大程度的改善,不合理的压下量分配会引起铸坯出现内裂纹以及中心负偏析.     

重轨钢连铸结晶器电磁搅拌技术应用研究

针对大方坯连铸机投产初期重轨钢连铸电磁搅拌冶金效果不明显的问题,开展了优化重轨钢连铸结晶器电磁搅拌工艺参数的现场试验,对比研究了电磁搅拌电流强度对重轨钢铸坯中心疏松、中心偏析、等轴晶率等内部质量的影响,制定了满足攀钢重轨钢连铸工艺要求的电磁搅拌工艺制度.生产应用表明,重轨钢连铸坯内部质量明显提高,铸坯中心区等轴晶率由18.8%增至36.2%,中心疏松≤1.5级,中心偏析≤1.0级,中心缩孔≤1.0级,中心碳偏析指数≤1.05,连铸坯轧成重轨的内部质量和力学性能能够满足350 km/h高速铁路用钢轨的要求.     

大方坯连铸动态轻压下技术应用研究

攀钢全连铸工程新建的大方坯连铸机采用了奥钢联SMART／ASTC动态轻压下技术。自大方坯连铸机投产以来,以重轨钢、硬线等典型钢种为代表开展了应用大方坯连铸轻压下技术的试验研究。通过不断优化调整轻压下工艺制度,取得了改善铸坯中心偏析、疏松和缩孔的显著效果。结果表明,铸坯表面无清理率达到100％,中心疏松≤1．0级,中心偏析≤1．0级,中心缩孔≤0．5级,中心碳偏析指数≤1．05,无其他内部质量缺陷,为攀钢生产高速铁路用钢轨提供了合格铸坯。     

大断面连铸圆坯白亮带的金属原位分析

未经末端电磁搅拌（F-EMS）的连铸网坯上未出现自亮带，应用电磁搅拌（电流强度249．67A、频率6,6Hz）的连铸坯产生了白亮带，用金属原位分析仪研究了白亮带区域的元素分布。结果表明，自亮带区存在c、Si、Mn、S、P元素的负偏析。分析认为，电磁搅拌形成的钢液对流将富溶质元素的钢液带走后形成了C元素的偏析负区，该区域在随后的冷却中形成了尺寸较大的铁索体品粒，酸浸时相对其他区域更耐腐蚀而显示为白色。     

重轨钢大方坯连铸二冷技术研究

针对攀钢大方坯连铸引进的二冷控制技术在连铸比水量和二冷区水量分配等方面存在的问题,通过测试研究重轨钢的高温延塑性能和二冷区的铸坯表面温度分布,制定了满足攀钢重轨钢连铸工艺要求的二冷控制制度.生产应用表明,重轨钢连铸坯内部质量明显提高,铸坯中心疏松≤1.0级,中心偏析≤1.0级,中心缩孔≤1.0级,中心碳偏析指数≤1.05,中心区域等轴晶率≥30%,由连铸坯轧成重轨的内部质量和力学性能能够满足350 km/h高速铁路用钢轨的要求.     

连铸重轨钢的生产工艺及产品性能

采用连铸生产大大提高了重轨钢的成材率，通过对炼钢和连铸过程工艺参数的优化，获得了良好的铸坯质量，所生产的钢轨具有良好的性能，完全可以满足高速铁路用重轨的性能要求。     

42CrMo合金结构钢大方坯连铸工艺研究与应用

攀钢采用大方坯连铸工艺生产42CrMo合金结构钢取得明显效果。简介了它所采取的转炉冶炼、LF＋RH精炼、连铸的技术方案以及试验结果。生产实践证明,铸坯表面质量良好,成分偏析度可控制在0.96～1.03,中心疏松和中心偏析均不大于1.0级,w(T.O)≤15×10-6,w(H)≤1.8×10-6。     

连铸钢水过热度对大方坯凝固的影响

结合现场研究,利用显式有限差分法计算出不同工艺条件下的铸坯凝固情况;进行了过热度对出结晶器坯壳厚度、方坯表面温度、铸坯凝固过程中坯壳厚度和液相穴的影响的模拟分析研究。模拟结果表明：在拉速相同的情况下,随过热度的增加,出结晶器坯壳厚度减小、表面温度略微增加、铸坯液相穴拉长、坯壳减薄。     

重轨钢大方坯连铸动态轻压下技术研究

针对攀钢大方坯连铸机投产初期引进的轻压下装备技术冶金效果不明显、重轨钢铸坯中心疏松、中心偏析等内部缺陷较严重的问题,开展了优化重轨钢连铸轻压下工艺的现场试验,对比研究了轻压下工艺对重轨钢铸坯中心疏松、中心偏析等内部质量的影响,建立了适应重轨钢要求的动态轻压下工艺技术.生产实践表明,重轨钢铸坯内部质量明显提高,铸坯中心疏松评级≤1.0级的比例由28.41%增至99.91%,中心偏析评级≤1.0级的比例由40.91%增至100%,中心缩孔≤1.0级的比例由92.05%增至100%,铸坯中心碳偏析指数由1.17降至1.05,连铸坯轧制的重轨的内部质量和力学性能完全满足350 km/h高速轨要求.