连铸生产高碳钢方坯轻压下技术应用参数的选取

轻压下技术应用于高碳钢方坯连铸中可改善铸坯偏析。压下参数的选取对于轻压下技术至关重要。通过理论分析并结合生产实践经验,认为压下位置在中心固相率为30%~70%、总压下量为4~7mm时,轻压下效果最佳。合理地应用轻压下技术,可以有效地改善铸坯微观及宏观组织。     

基于“射钉法”的凝固坯壳厚度测定的应用研究

在双相钢生产过程中,对钢材内部质量有着严格要求,特别是溶质元素的中心偏析现象对钢材使用性能有严重影响。连铸工序实施凝固末端轻压下可以改善铸坯中心偏析,但实施效果与压下位置紧密相关。以双相钢590DP连铸过程为研究对象,通过射钉试验确定不同工况条件下凝固末端的准确位置,并构建铸坯凝固过程的预测模型。对断面尺寸为230 mm×1 200 mm的铸坯,在拉速1.0 m/min和1.2 m/min条件下的凝固过程进行了模型预测,并有针对性地实施了凝固末端轻压下,试验结果表明:铸坯内部质量得到明显改善,铸坯中心偏析由原先的B1.0提升到C0.5,铸坯中心偏析的曼内斯曼标准符合率由改进前的72%提高到改进后95.3%。     

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碳、锰含量也非常均匀,满足工艺要求。     

开发用于板、带连铸机的轻压下技术

日本君津制铁所4号连铸机是板、带兼用连铸机,现正采用凝固末期轻压下技术,生产中心偏析小的高碳钢铸坯。但在轻压下带的后半部由于压下力不足不能确保大的压下量,未能起到完全抑制引起铸坯低倍偏析的钢液流动现象。因此在该连铸机轻压下带的后半部配置车轮状轧辊(disc roll,即呈凸出形的异形辊),有效地利用设备现有的压下能力提高压下量,进一步改善了中心偏析。     

大方坯连铸轻压下工艺技术开发与应用

连铸轻压下技术为改善铸坯内部质量,减少中心疏松、中心缩孔和中心偏析的重要手段。简述了连铸轻压下冶金技术的基本原理与主要控制参数。介绍了韶关钢铁(SGIS)大方坯连铸轻压下工艺技术开发方法,以及在研究过程中存在的问题和应用的效果。通过大方坯轻压技术的开发, 掌握了轻压下工艺控制方法与要点,以及轻压下工艺参数与铸坯中心疏松、中心偏析的关系。结果表明,大方坯连铸采用轻压下工艺,轴承钢内部质量得到明显的改善,其中轴承钢总压下量达到了12 mm。采用轻压下工艺后,低于1.5级的中心疏松比例提升了18.8%,中心偏析指数由0.877~1.247优化为0.944~1.038。研究结果为韶关钢铁开发高质量、高性能、高附加值的特钢产品提供了重要的技术支撑。     

基于Q235B钢铸坯的动态轻压应用研究

为提高Q235B内部质量,建立铸坯凝固传热模型和动态轻压下模型,利用MSC.Marc有限元软件进行单元网格划分并进行离散求解。结果表明,在拉速由1.4 m/min依次升到1.6 m/min时,出铸机口的热收缩值依次减小0.12 mm和0.14 mm;压下区间随拉速增大而增大但总压下量变化不大;同一固相率fs下,压下效率随着压下量的增加而增加。经钢厂实践,动态轻压下参数优化后铸坯的顶锻合格率达到99.41%、低倍合格率为99.75%,有效改善了铸坯的质量。     

八钢四号板坯连铸机全程动态轻压下技术的应用

通过对八钢四号板坯连铸机现有轻压下系统的技术改造和升级,使其具备了(包括弧形段和水平段)动态的全程轻压下功能,并成功实现了工业化应用。生产实践表明,改造后四号机在弧形段和水平段均可正常实施轻压下功能,整个压下过程平稳顺利,辊缝控制精度良好,L2模型跟踪准确、算法先进,L1程序控制合理、执行可靠,在矫直段实施轻压下时铸坯无内部裂纹生成,铸坯内部质量得以明显改善,充分实现了轻压下技术的冶金工艺效果。     

中碳钢连铸板坯动态轻压下的数值模拟

良好的凝固末端轻压下工艺可以有效地改善连铸坯的中心偏析和中心疏松,压下位置的确定是其关键技术之一。为了得到最佳的压下位置和压下量,首先建立了42MH钢凝固传热模型,计算得出铸坯溶质元素C、Si、Mn元素偏析量和钢水粘度与固相率fs的关系,分析得出最佳压下区间为fs=0.60～0.95;其次计算出不同的工艺参数对压下位置的影响,并拟合出相应的线性关系式;最后根据压下位置的选择原则和对铸坯凝固收缩率的计算,在铸机9#扇形段和10#扇形段分别压下2.9、2.8 mm后铸坯并未出现额外裂纹。     

动态轻压下技术在板坯连铸机上的应用实践

轻压下可显著改善铸坯中心偏析与缩孔、疏松缺陷。以某公司新改建投产的板坯连铸机为对象，针对其二冷传热、理论压下量与压下效率开展了理论计算研究，并在此基础上开展了现场试验。结果表明：拉速对铸坯表面温度、压下区间和理论压下量无显著影响，但拉速增加0.1 m/min,两相区增长0.75 m,结晶器出口坯壳厚度减薄约0.5 mm;铸坯中心固相率f_s由0.3增加至0.9时，Q345压下效率由35%近似线性降低至6.7%。现场试验表明，对200 mm厚度的Q345钢采用6.0 mm压下量时，可更显著的改善其中心偏析与缩孔疏松缺陷，且未引发压下裂纹。     

55钢小方坯连铸轻压下试验研究

针对55钢150 mm×150 mm连铸小方坯中心疏松、缩孔和中心偏析等常见质量缺陷,进行轻压下试验。通过比较不同压下总量以及拉速下铸坯的低倍组织和中心偏析,提出了合适的连铸工艺方案。试验结果和理论分析表明,在现有设备与工艺条件下轻压下工艺可有效改善55钢小方坯内部质量。其中,中心缩孔和疏松可以降至0.5级和1级以下,凝固中心偏析指数可降至1.1,并仍具有优化提升空间。     

炼钢厂5~#连铸机的工艺和设备设计特点

包钢炼钢厂5#连铸机是国内自主研发的以生产重轨钢为主的六机六流大方坯连铸机。主要介绍了此连铸机应用的主要技术,诸如:二冷段采用动态配水、二冷段辊子轴承采用油气润滑、拉矫机连续矫直和动态轻压下等工艺技术,改善了铸坯中心疏松和中心偏析,提高了铸坯表面及内部质量。为国内外的方坯连铸机提供了全新的设计思路。     

动态轻压下技术在大方坯连铸机上的应用研究

针对代表性钢种45钢进行动态轻压下冶金效果试验,根据连铸机实际生产情况,设定3种拉速,分别实施3个不同压下量进行试验,对压下坯样和对比样做热酸低倍、偏析等对比分析,试验统计结果表明:目前的动态轻压下与动态二冷工艺对45钢是适用的。拉速0.83m/min,压下量4.5mm为当前断面条件下中碳钢实施轻压下的最佳参数。     

大方坯连铸40Cr凝固特性及铸坯质量的研究

以新冶钢410mm×530mm断面大方坯铸机生产的40Cr为研究对象,采用射钉试验及酸浸低倍试验研究了40Cr的凝固过程,并根据试验结果对在线动态二冷配水和轻压下模型进行了标定。试验结果证明：结合射钉试验与离线大方坯凝固传热数学模型可有效地校正在线动态二冷配水和轻压下模型,并优化二冷配水和凝固末端轻压下工艺,显著地提高铸坯内部质量。     

大方坯连铸在线凝固传热模型的开发与应用

作为大方坯动态轻压下技术的核心模型,在线凝固传热模型为动态二冷控制模型和动态轻压下模型提供可靠而准确过程跟踪数据,为动态轻压下技术的有效实施提供保障。结合攀钢2号国产化大方坯铸机上建立的在线凝固传热模型,在此基础上进行了现场实际测温检验和应用,结果表明实测与计算的偏差小于1%,说明计算结果真实可靠,可满足在线计算要求。     

静态轻压下技术在轴承钢生产中的应用研究

介绍了静态轻压下技术在轴承钢大方坯连铸机上的应用情况,分别对未使用轻压下和使用轻压下的铸坯的中心疏松和中心碳偏析情况进行了对比分析。结果表明: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。     

大方坯连铸内部缺陷与轻压下工艺研究

针对连铸大方坯内部存在中心疏松与裂纹缺陷的问题,通过凝固传热模型研究其凝固传热过程,从而获得铸坯温度与凝固坯壳厚度分布,以及两相区区间.在此基础上开发了大方坯轻压下工艺,确定了最佳的轻压下区间和压下量.采用优化的轻压下技术,铸坯内部质量得到了明显的提升,基本上消除了中心疏松和裂纹的问题.     

320 mm×410 mm断面重轨钢连铸坯宏观偏析控制关键技术

针对320 mm×410 mm断面生产重轨钢宏观偏析较大的问题,在分析该断面生产重轨钢宏观偏析控制工艺难点的基础上,开展了电磁搅拌电流强度对比试验、重压下压下总量对比试验以及过热度与拉速匹配对比试验,获得了该断面生产重轨钢宏观偏析控制的最佳连铸工艺参数。试验结果表明,结晶器电搅电流强度600 A、2.4 Hz,凝固末端电搅电流强度330 A、7 Hz,重压下总压下量19～22 mm,过热度控制20～35 ℃、拉速控制0.70～0.72 m/min,生产的重轨钢连铸坯中心等轴晶率平均为41.2%,连铸坯中心偏析≤0.5级的比例达到85%,断面碳偏析指数控制在0.95～1.07,连铸坯质量较好,生产的钢轨质量满足标准要求,形成了320 mm×410 mm大方坯连铸重轨钢宏观偏析控制关键技术。     

连铸工艺对方坯凝固组织影响的数值模拟

铸坯凝固组织特征对于连铸坯粗坯质量具有重要影响。通过建立重轨钢U71Mn方坯连铸过程中传热和凝固组织模拟数学模型,研究了CA模型特征参数和连铸操作工艺参数对于凝固组织特征的影响规律。研究结果表明：平均形核过冷度控制柱状晶区域,随着该值的增大,柱状晶区域也随之增大;最大形核密度控制晶粒尺寸,该值越大晶粒的尺寸则越小。连铸拉坯速度波动在±0.5m/min时,最终铸态组织特征并没有明显变化,而浇注温度对于最终铸坯组织结构具有较大的影响,晶粒平均半径由15℃的1.555mm增加到45℃的1.721mm,并且中心等轴晶比例逐渐减小。因此,连铸生产过程中,在满足钢液顺利浇注的条件下,降低浇注钢液的过热度会很大程度上改善重轨钢内部组织结构,提高铸坯内部质量。     

汽车后桥齿用22CrMoH热轧圆钢带状组织控制

围绕汽车后桥齿用22CrMoH钢,通过开展连铸正交试验,优化连铸过程电磁搅拌工艺,改善连铸坯横截面成分偏析,在轧制过程中采用大压下量的开坯轧制工艺,在奥氏体未再结晶区进行多道次大压下量变形轧制,促进圆钢心部组织动态再结晶,从而改善齿轮钢热轧圆钢一次带状组织,改善汽车后桥齿轮热处理变形.采用上述工艺技术制备的重载汽车后桥...