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2019年 38卷 4期
刊出日期：2019-09-17
连铸工艺
连铸设备
铸柸质量
铸柸质量
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吴建春 方园
薄带连铸低碳钢表面夹渣的形成机理
通过SEM、EDS、CSLM等手段考察了薄带连铸低碳钢表面夹渣的形貌、组成、含量、来源及熔点特性，探讨了表面夹渣缺陷的形成机理。结果表明，表面夹渣主要由三部分组成：ZrO2、MgAl2O4、Al2O3-SiO2-MnO三元复合氧化物，其各自占比分别为3.8%、7.3%、88.7%；通过CSLM高温加热的方法，可以观察到高熔点夹渣和低熔点夹渣分离的现象，证实了表面夹渣中Al2O3-SiO2-MnO三元复合氧化物未能全部控制在低熔点区域。在薄带连铸浇铸硅锰脱氧低碳钢时，低熔点的Al2O3-SiO2-MnO液态氧化物成为高熔点夹杂物颗粒之间的“液桥”，由该液体连接桥形成的对高熔点夹杂物颗粒的聚集力/聚集效应，使夹杂物颗粒聚集长大，是薄带连铸低碳钢形成表面夹渣缺陷的主要原因。
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刘庆岗
冷轧板SPHCZ钢表面缺陷原因分析与对策
冷轧板表面缺陷是影响邯钢SPHCZ钢成材率的一个重要因素，主要表面缺陷为长条状表面缺陷和带状表面翘皮缺陷两种。为了研究冷轧板表面缺陷的成因，利用扫描电镜、金相组织、能谱等相关试验手段对冷轧板表面缺陷进行分析，并针对其原因提出了相应对策。研究结果表明：长条状表面缺陷位置主要成分为Fe和O元素，无其它夹杂元素存在，该类长条状表面缺陷产生原因是由于轧钢生产过程中氧化铁皮压入所致。带状表面翘皮缺陷位置主要成分为Al、K、Na、O等夹杂元素，带状表面翘皮缺陷产生原因是由于在连铸过程中结晶器保护渣卷入钢中所致。通过增加粗轧清除氧化铁皮道次、细化精轧机架内检查制度、优化中间包吹氩制度；提高保护渣黏度等措施，SPHCZ钢表面缺陷率由改进前0.37%降低至0.12%，取得了显著效果。
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隋亚飞 陈杰 刘彭 徐刚军 周军军
连铸混浇坯成分变化规律及模型的研究
研究了实际生产中异钢种混浇坯的成分变化规律。混浇坯成分变化符合对数函数，随着中间包余钢量的增加，相同出钢量下的钢液混合度降低。混浇坯横截面中心处成分变化比边部快，铸坯液芯冲击深度随拉速的增加、铸坯宽度的增加而增加。根据实际的混浇坯成分数据，不依赖数模或水模实验，建立了混浇坯成分预测模型。现场应用结果显示混浇坯混合度变化的预测偏差在5%以下，平均为2.9%，铸坯中心部位冲击深度的预测偏差为6.14%，充分说明了预测模型的准确性。
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肖红军
1000MPa高强钢焊接热影响区裂纹扩展行为的研究
采用Gleeble1500热模拟试验对工程机械用1000MPa级高强钢的焊接热影响区进行单道、多道热模拟，研究不同峰值温度下焊接热影响区各个区域的微观组织与冲击韧性的关系。采用扫描电镜、透射电镜对各个区域的微观组织及冲击断口形貌、裂纹扩展进行分析。裂纹扩展路径统计结果表明，粗晶区和细晶区有着相同的微观组织（板条贝氏体），但粗晶区的裂纹扩展路径要比细晶区的短。而原始奥氏体晶界和板条界能够有效的阻碍裂纹的扩展，使裂纹扩展路径变得复杂。临界粗晶区的裂纹扩展路径最短，这主要由于在晶界上分布着尺寸较大的链状M-A组元，成为裂纹起裂和扩展的主要通道。
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白占禄 熊成剑 吕龙厅
230mm厚板坯表面纵裂成因分析及改进措施
当前为了降低炼钢工序成本和提高生产效率，大多数国内炼钢厂在生产普碳系列钢种多采用转炉直上工艺，即铁水预处理/铁水→BOF→转炉吹氩→CC。某钢厂1台230mm×1410mm双流板坯连铸机采用转炉直上工艺浇铸Q235B钢时，板坯出现大面积上表面纵裂，严重时影响企业正常生产经营。对该钢厂的质量缺陷进行现场工艺追踪，通过转炉工艺、出钢合金化、吹氩工艺、生产周期控制、结晶器水冷工艺、结晶器保护渣及浸入式水口等关键工艺控制点进行对比和分析。最终得出一些针对性的工艺改进方法及板坯纵裂纹改进措施，有效的降低了采用转炉直上工艺浇铸Q235B钢的板坯表面纵裂发生率。
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肖尊湖 刘宁 徐刚军 陈光辉 徐光 彭其春
12Cr1MoV耐热钢热装热送过程相变行为及组织研究
连铸坯热装热送轧制工艺是一种有效的节能减排工艺，该工艺生产时偶尔出现表面质量问题，导致轧制过程中钢板表面开裂。针对这一问题，本文采用热模拟试验机模拟了12Cr1MoV耐热钢热装热送加热轧制生产工艺，采用金相法观察试样组织。结果表明，当热装温度在两相区温度以下或以上时，最终组织中有较多铁素体和较少粒状贝氏体+M/A；当热装温度在两相区温度区间内时，最终组织为少量铁素体和大量粒状贝氏体+M/A。此外，在两相区热装后，经二次高温奥氏体化形成“奥氏体混晶”，在变形时容易产生应力集中，容易导致裂纹的萌发。因此，实际生产中，热装热送温度应避开两相区温度区间。
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杨丽 柴锋 罗小兵 苏航 Erwin Wosch Dieter Senk
连铸结晶器内板坯传热凝固行为建模和模拟
对1510mm*250mm板坯在连铸结晶器内的传热行为进行了建模和计算，利用结晶器、保护渣和凝固坯壳之间不同传热层的热流密度相等的假定，通过热力耦合模型进行板坯和结晶器温度分布的计算。传热模拟结果与某钢厂连铸结晶器现场生产数据和热电偶测温数据进行对比，验证了该模型计算结果的可靠性。在结晶器出口位置，板坯宽面中心的凝固坯壳厚度达到了18.7mm。提高连铸拉速，结晶器出口处的凝固坯壳厚度降低。此外，基于传热模型计算获得的板坯温度变化曲线，利用相场模型，模拟对比了不同碳含量的两种成分材料Fe-0.04C-1.36Mn和Fe-0.14C-1.36Mn在凝固过程中的组织演变情况。在相同的冷却条件下，Fe-0.04C-1.36Mn形成的凝固坯壳更致密，树枝晶间未转变的液相体积分数低。可以认为Fe-0.04C-1.36Mn形成的凝固坯壳质量更好，更容易避免在结晶器中产生漏钢以及表面裂纹。
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田鹏
82B钢凝固传热过程对铸坯缺陷影响分析
连铸坯的中心偏析、裂纹、缩孔和疏松等缺陷是铸坯常见的内部缺陷，与钢液自身的性质密切相关。通过对82B钢连铸坯凝固传热过程的研究，分析钢的凝固特性与铸坯缺陷的关系，为改进连铸工艺提供依据。
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连铸工艺
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薛伟锋
异型坯连铸二次冷却配水策略
针对某钢厂的矩形坯-异型坯兼用连铸机，以异型坯二次冷却配水为研究对象，重点分析了异型坯的比水量、二冷区各区配水比例、内外弧度及窄面水量配比的影响因素及确定方法，对影响比水量的四个因素（钢种，比表面积，连铸机结构和拉速）进行了分析，修正了传统的各区配水比例公式，为异型坯连铸二次冷却制度的确定提供了依据。
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陈钰 李耀辉
CSP加热炉空气过剩系数设定与精确控制研究
马钢CSP加热炉已建成多年，设备的状况已发生了较大的变化，原有的空气过剩系数配比已无法保障炉内进行充分的的燃烧。本研究通过对CSP加热炉的空气过量系数进行重新标定及相应的优化改进，为马钢CSP产线加热炉降低能耗及氧化烧损提供理论和实践支持，从而达到优化空燃比设定，节能和减少氧化烧损的目的。
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隋亚飞 徐刚军 周军军 刘彭 谢凯
CSP含铝电工钢水口堵塞问题的研究和解决
本文研究了CSP产线含铝电工钢连铸水口结瘤、塞棒上涨和大包死流的原因。电工钢水口结瘤物主要是Al2O3和高熔点的6Al2O3?CaO和2Al2O3?CaO。引起水口结瘤的原因一是钢液中[Ca]含量相对较低，夹杂物变性不彻底；二是RH出站时钢包顶渣氧化性较高，连铸过程渣-钢间反应生成新的Al2O3夹杂，污染钢水。通过适当提高硅铁中的钙含量，转炉出钢加顶渣改质剂，转运过程钢包加盖等措施，在不使用钙处理的条件下，解决了水口结瘤的问题，杜绝了大包死流现象的发生。
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王帅
快换浸入式水口时板间漏钢的原因分析及控制措施
本文针对唐钢中板坯连铸机快换浸入式水口时频繁发生板间漏钢问题，对连铸快换浸入式水口时板间漏钢的原因进行了分析。研究结果表明，造成浸入式水口板间漏钢的主要原因与水口面氧化，快换缸伸出速度慢以及换水口操作不合理等因素有关，并根据分析结果制定了相应的控制措施，包括改进中间包氩气管路布局，提高快换缸伸出速度和安装精度，提高水口面耐氧化性，优化浸入式水口烘烤工艺、换水口操作以及提高氩封流量，最终使该铸机年板间漏钢次数由平均4次降至0次，取得良好的控制效果。
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袁静 时朋召
250mm厚板坯结晶器浸入式水口结构的优化研究
以国内某钢厂厚度为250 mm板坯结晶器为研究对象，通过数值模拟方法，研究了浸入式水口结构和拉速对结晶器流场的影响，优化出合适水口结构和工艺参数，结果如下：优化水口结构为3#水口，最佳匹配拉速为0.95m/min。工厂验证试验说明，3#水口条件下液渣层厚度和钢水活跃程度合适，且减小铸坯夹杂物含量23.5%。
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连铸设备
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陈洋
两流中间包控流装置优化的物理数学模拟与应用
以太钢两流对称板坯连铸中间包为研究原型，采用1:3水模型和数值模拟相结合的方法研究抑湍器以及挡墙、挡坝位置对中间包流场的影响。结果表明，中间包未设置任何控流装置时存在短路流，死区比例高达36.47 %；中间包使用抑湍器后，响应时间增加了13.5 s，平均停留时间延长了34.8 s，死区体积降低了6.33 %；保持挡墙的位置不变，将挡坝距长水口的距离增加100 mm，更利于改善中间包流场。通过现场试验表明中间包优化后，铸坯全氧含量由平均20.2×10-6降低至15.5×10-6，减少了30.32 %。
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吕士金
方圆坯连铸机引锭杆下滑现象的研究与改进
结合华中某特钢方圆坯连铸机在开浇至脱引锭阶段出现引锭杆突然下滑导致结晶器液面波动的现象，综合分析引锭杆下滑的各种影响因素，强化操作规范、加强设备点检等人为因素和针对设备自身存在的客观问题进行改造，有效地降低引锭杆下滑的概率，保证生产工艺参数的稳定。
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