弹簧钢60Si2Mn大方坯凝固组织的数值模拟

运用ProCAST软件的CAFE模块对60Si2Mn弹簧钢325 mm×280 mm连铸坯的凝固组织进行模拟,研究了钢水过热度和二冷强度对铸坯凝固组织的影响。结果表明,浇钢过热度从10℃增大到30℃后,铸坯晶粒密度从1.055×10⁶m-2减小到1.520×10⁵m^-2,柱状晶显著发达;浇钢过热度同为20℃时,二冷区采用强冷后,晶粒密度从1.009×10⁶m^-2增加到1.083×10⁶m^-2,等轴晶率增大5%。     

改善弹簧钢55SiCrA-1连铸坯碳偏析的工艺实践

Φ13 mm 55SiCrA-1钢(0.55%C)的生产流程为脱S铁水-80 t BOF-LF-RH-280 mm×325 mm坯连铸-轧制。所生产的Φ13 mm55SiCrA-1钢在冷拉过程中出现异常断裂,金相分析结果表明,盘条心部存在明显的黑点,且中心相邻区域出现负偏析现象。通过优化钢水过热度(15～25℃),二冷比水量(0.25 L/kg),结晶器电磁搅拌电流(300 A)和轻压下量(辊Ⅰ-1 mm,Ⅱ-2.5 mm,Ⅲ-3.5 mm,Ⅳ-3.5 mm和V-2 mm)使碳在铸坯横截面上分布趋于均匀,碳含量范围由原来0.49%～0.63%降至0.52%～0.60%,使冷拔断丝率由原7%降至0.5%。     

60t AOD生产0Cr13C钢不加萤石一次还原渣的生产实践

AOD生产不锈钢时还原期炉渣二元碱度在2.0以上时具有较高的熔点,加入15 kg/t以上的萤石完成化渣。对AOD还原期化渣的机理进行分析,试验在不同碱度下一次还原不加萤石的化渣效果。结果表明,依靠低碱度进行一次还原化渣的工艺可行,但需要增加二次还原,即:AOD一次还原炉渣碱度控制在1.7,在倒渣完毕补加石灰、萤石进行二次还原、脱硫,来预防钢水过氧化造成钢包侵蚀引发的增碳问题;同时,为消除石灰增碳以及保持较好活性度,二次补加石灰酌减控制在2%～4%。     

含硫-铝钢GS35C-A硫化钙夹杂热力学分析和工艺改进

针对试验GS35C-A钢（/%:0.34～0.35C,0.20～0.22Si,0.69Mn,0.013～0.016P,0.026～0.045S,0.027～0.046A1,0.000 8～0.001 9Ca）夹杂物变性进行了热力学计算,并对工艺1[BOF-LF（硫合金化）-RH-钙处理-CC]和优化工艺2[BOF-LF-RH-钙处理-硫合金化-CC]对应的钢中夹杂物形貌及数量进行了研究。结果表明:（1）随着钢液中[S]的升高,生成CaS所需的平衡钙含量降低,钙处理变性生成低熔点夹杂物时钢液中的[Al]逐渐降低;（2）优化工艺2后RH离站Ca、S含量分别从优化前（工艺1）的0.001 9%和0.045%降至0.000 8%和0.026%,平均连浇炉数由原2.5炉提高至8炉;（3）优化前（工艺1）中间包典型夹杂物组分为硫化钙包裹的镁铝尖晶石,优化后（工艺2）中间包夹杂物为铝酸钙;RH离站、中间包钢中每mm²夹杂物个数分别从优化前9.09和6.23降至5.06和3.76。     

60 t AOD全铁水精炼400系不锈钢热补偿技术的工艺实践

在铁水直兑60 t AOD精炼1Cr13钢等400系不锈钢工艺过程中,由于加入大量的铬铁合金、渣料、返回废钢等材料,所需热量占熔池的15%~40%,严重制约着生产顺行和质量改善。通过工业实践研究了60 t AOD枪位（1.5~3.5 m）对CO二次燃烧比的影响,铬铁中硅含量（1%~6.5%）对石灰消耗和综合提供热量的影响,以及烘烤时间（0.5~4.5 h）对合金温度的影响。结果表明,60 t AOD氧枪枪位控制在3 m时CO二次燃烧的比例可提高至20%;铬铁中硅含量为4%时综合功效最大;合金最佳烘烤时间为2~3 h。     

T型中间包过滤器应用效果研究

通过对应用了过滤器后的中间包、铸坯的纯净度进行分析,对CaO过滤器在50吨T型中间包上的应用效果进行评价。用物理流动模型与数值模拟对钢液的流动进行模拟。结果表明：中间包大型夹杂物去除效率提高了17.1%,死区比例减小了8%。     

动态轻压下技术的研发及运用

开发了一套完整的动态轻压下系统,包括扇形段、控制系统和计算模型。通过对扇形段进行受力分析,并采用ANSYS软件模拟了扇形段和铸坯的变形状况,得出了合理的辊缝补偿量,对轻压下的关键控制参数进行了优化。试验得出固相率处于0.2~0.5,单位压下量为1.2 mm/m,为试验铸机最佳的轻压下参数。生产实践表明该系统性能稳定,大大提高了铸坯内部质量,一年多的生产统计数据表明,铸坯内部质量C级以上的达到93%。     

预应力钢SWRH82B Φ12.5 mm盘条异常断口分析和工艺改进

SWRH82B钢主要用于高强度、低松弛预应力混凝土结构用钢丝和钢绞线,要求有良好的塑性。邢钢生产的Φ12.5mm SWRH82B钢（/%:0.79~0.86C,0.15~0.35Si,0.60~0.90Mn,≤0.030P,≤0.030S,0.17~0.50Cr）在拉拔过程中出现异常断裂。对异常断口进行金相分析,发现盘条心部存在明显的网状碳化物,而对应的铸坯中心碳偏析指数为1.16。通过优化280mm×325mm坯连铸工艺,拉速由原0.5m/min提高至0.7m/min,增加轻压下工艺（1~5辊,2mm,3.5mm,3.5mm,4mm,2mm）,使铸坯中心碳偏析指数由1.16降至1.08,V形偏析明显改善,盘条断面收缩率由原35%提高至39%,不合格品率显著降低。     

60 t AOD炉铁水脱硫的工艺实践

参照AOD炉冶炼不锈钢的工艺模式,开发AOD炉进行铁水脱硫的工艺,以满足脱硫设备出现故障后脱硫铁水的供应。通过实践表明:AOD炉进行铁水脱硫可实现将w(S)脱至0.002 0%以下,并利用离线扒渣设备扒除含硫渣,防止转炉冶炼过程中回硫;为提高脱硫效率,铁水脱硫终点温度控制在1 350～1 400℃,温度不足采用硅铁弥补,渣量20～30 kg/t,还原后w(Si)控制在0.2%～0.4%,还原阶段侧吹搅拌强度控制在0.4～0.6 m~3/(t·min),搅拌时间5 min。     

连铸过程溶质元素宏观偏析的数值模拟

采用商业软件CALCOSOFT模拟了实际连铸冷却条件下铸坯内部的温度场、流场和溶质场的分布。为了对模拟结果进行验证,将实际铸坯进行了刨屑化学成分检测。结果表明：模拟的宏观偏析结果与实际铸坯中检测的情况极为相似。凝固初期自然对流可能引起较大的内部紊流,将凝固前沿溶质带到中心液相起到了稀释作用;在凝固末期,糊状区显著阻碍了液相的流动,自然对流非常微弱,不能将枝晶间的浓化液相带到中心,大大减小了溶质元素向中心聚集的程度。