2015年, 第34卷, 第2期　刊出日期：2015-03-15

  

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连铸工艺
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  超低碳钢连铸保护渣发展专利现状分析

  王 芳，李 娇，金桂香，张华山

  连铸. 2015, 34(2): 1-4.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140143

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  超低碳钢由于碳含量非常低，在其连铸过程中要避免钢液增碳，并且制备保护渣时应主要考虑保护渣的润滑及消耗。结合最新关于超低碳钢连铸保护渣的发明专利申请，分析了用于超低碳钢的连铸保护渣的发展现状，通过对超低碳保护渣组分最新现状研究发现，超低碳保护渣主要有含碳保护渣，无碳的彩色保护渣，控制硼含量的保护渣，控制氟含量的渣、无氟无硼渣，并对这些种类的保护渣达到的效果进行了探讨，为今后企业在超低碳钢保护渣选取和应用提供了一定的基础。
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  二氧化碳作为连铸保护气体的试验研究

  李 全，王 欢，朱 荣，寿 栋，刘润藻，谷云岭

  连铸. 2015, 34(2): 5-9.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140053

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  连铸过程中为防止二次氧化的发生，常采用保护浇注措施，一般在水口处通入氩气进行密封，隔绝高温钢液与空气的接触。某钢厂连铸水口处，采用原有保护气管道中通入纯度为99.9%的CO2代替Ar作为保护气体，并对保护浇注前后钢中的氧、氮元素含量和夹杂物进行分析，试验表明：与常规Ar保护相比，CO2保护浇注不会导致二次氧化的加剧，保护效果与Ar相同，同时对夹杂物及大型夹杂物的形貌、组成没有影响，并且大型夹杂物平均质量减少了16.6%。故对于氧含量要求不特别严格的钢种，CO2可代替Ar应用于连铸而达到保护浇注的目的。
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  添加镍对低碳Al2O3-ZrO2-SiC-C连铸耐火材料制备及性能的影响

  黄 海，周秀丽，马北越，刘鹏举，于景坤

  连铸. 2015, 34(2): 10-14.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140047

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  以电熔刚玉、α-Al2O3、锆英石、活性炭和天然石墨为原料，镍粉为添加剂，采用反应烧结法在1 500 ℃保温3 h制备出低碳Al2O3-ZrO2-SiC-C复合耐火材料。对其相组成、烧结性和常温耐压强度进行了研究。结果表明，制备的耐火材料主要由刚玉、t-Zr0.92Y0.08O1.96、β-SiC和石墨组成；添加镍粉可改善耐火材料的烧结性，显著提高其耐压强度；添加质量分数为5%的镍粉后，材料的耐压强度达26.5 MPa，约是不含添加剂试样的2.6倍。
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  采用射钉法测定大方坯45钢综合凝固系数

  韦福顺，范黎明，钱 亮

  连铸. 2015, 34(2): 15-18.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140055

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  连铸坯的综合凝固系数对于计算坯壳厚度及凝固末端的位置起着重要作用。研究了采用射钉法测定综合凝固系数，并推导出凝固末端的位置与拉速的关系，为制定凝固末端轻压下方案提供了指导。对比轻压下前后的铸坯低倍，可以看出轻压下效果良好。
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  汉钢65号钢开发实践

  周 详，景琳琳

  连铸. 2015, 34(2): 19-22.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140099

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  介绍了汉钢采用120 t顶底复吹转炉-LF精炼炉-连铸生产65号高碳钢的生产工艺,提出了生产优质65高碳钢方坯的技术路线和措施。生产实践表明，提高转炉出钢碳、低过热度浇注、合理的连铸拉速、二冷配水和结晶器电磁搅拌参数是生产高碳钢的关键，该工艺生产65钢，铸坯表面和内部质量均满足国标要求。
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  二冷区电磁搅拌在宽厚板铸机的研究与应用

  王 皓，陈志军，郄俊懋，李 鑫

  连铸. 2015, 34(2): 23-28.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140115

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  通过电磁搅拌辊磁场形成图、安装方式、电流应用值及搅拌方式对铸坯的冶金效果的深入分析，采取了具体的优化措施，有效解决了二冷区电磁搅拌在包钢宽厚板铸机应用过程中出现的搅拌不均、负偏析及启动时电磁干扰等问题，显著提升了宽厚板铸坯的内部质量。
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  高温合金线材真空水平连铸过程的数值模拟

  骆合力，冯 涤，李尚平，曹 栩，王建涛

  连铸. 2015, 34(2): 29-37.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140138

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  采用基于连续介质的耦合求解模型研究了镍基合金线材K418和GH4169在真空水平连铸过程中的流动、传热和凝固过程。模型考虑了流体流动过程对凝固过程的影响，以及间隙性的水平连铸周期性拉坯曲线（拉－停－拉）对水平连铸过程中的流动和温度场分布的影响。利用校正后的模型分析了水平连铸过程中拉－停－拉过程中的瞬态流动和凝固过程，研究了不同合金种类、拉速、冷却强度对线材水平连铸过程中的凝固行为的影响。结果表明：在水平连铸周期性拉坯过程中，结晶器内的熔体流动模式和温度模式是周期性变化的，其影响着线材初始坯壳的生长。与K418相比，在相同的计算条件下，GH4169有较低的表面温度而显示了更快的坯壳增长。高拉速和低冷却强度将增加线材表面温度，并增加液芯长度。目前模型再现了水平连铸过程中特定拉坯曲线引起的凝固的本质特征，可为水平连铸过程中改进生产工艺、 优化拉坯曲线、减少合金线材缺陷提供指导和参考。
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  小方坯定径包长寿技术的应用

  丰 年

  连铸. 2015, 34(2): 38-42.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140057

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  莱钢小方坯定径包平均使用寿命在45 h，使用寿命偏低。对影响小方坯定径包使用寿命低的原因进行分析，通过设计应用高性能定径水口锆芯、定径上水口与快换滑块改型设计、定径水口快速对中安装技术、中包线下三级火焰烘烤脱模工艺及中间包在线快速富氧烘烤工艺等工艺措施，提高了小方坯定径包的使用寿命，实现定径包长周期连续稳态浇注，单包平均连拉周期达到70 h，降低生产成本，提高了钢水回收率，保障了生产稳定顺行。
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  小方坯凝固传热数值模拟及验证

  王建磊，李京社，杨树峰，唐海燕

  连铸. 2015, 34(2): 43-47.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140126

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  为控制帘线钢82A连铸小方坯铸坯质量，建立小方坯凝固过程二维非稳态传热数学模型，计算得到连铸过程铸坯的温度场以及液相穴长度，讨论了比水量和拉速对铸坯的温度场以及固相率分布的影响，并通过现场射钉试验对模拟结果进行验证，误差范围在±4%以内。模拟结果表明，当比水量一定时，拉速越大，铸坯中心温度降温越滞后；拉速一定时，比水量越大凝固终点越提前，当在拉速1.3 m·min－1，比水量0.3 L·kg－1时，凝固终点为12.84 m。模型能够较好地预测凝固末端位置并为凝固末端电磁搅拌提供指导。
连铸设备
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  结晶器振动运动轨迹数值模拟

  李 慧，董长军

  连铸. 2015, 34(2): 48-50.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140067

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  针对四连杆振动机构形式的多样性，采用绘图模拟不能完全反应运动轨迹，并且存在人为误差。分析了四连杆振动机构运动过程应用数值仿真技术建立了仿真模型，使用MATLAB设计开发了仿真模拟程序，模型充分反映了四连杆振动机构的运动轨迹，计算出结晶器振动时的仿弧轨迹误差。
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  连铸塞棒紧固失效原因分析及措施

  沈 康

  连铸. 2015, 34(2): 51-54.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140101

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  连铸机中间包塞棒机构一般多采用螺栓固定并通过钳臂上直通槽的结构进行固定和位置调整，但该种结构易发生螺栓松脱，导致塞棒滑脱事故。通过对塞棒的安装方式进行改进，将钳臂的槽口改为L型，同时在塞棒上加装凸台垫圈，利用两者转弯半径的不同来实现对塞棒行进路线进行限制固定，确保塞棒不会发生脱落。通过介绍为同型连铸机塞棒安装方式提供可靠的实施依据。
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  邯钢260 tRH真空精炼钢水混匀时间水模研究

  张春杰， 王涛英

  连铸. 2015, 34(2): 55-58.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140121

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  通过建立1:4的水模型，对不同工艺条件下影响RH精炼钢水混匀时间的因素分析。通过试验，吹氩量、真空室压力、吹气孔堵塞程度、浸渍管浸入深度和内径对钢水混匀时间的影响非常明显。结果表明：环流吹氩量控制在1 500～2 000 L/min、真空室压力轻处理67×10－4～266×10－4 MPa本处理2.66×10－4 MPa、减少吹气孔堵塞个数、浸渍管浸入深度560 mm、浸渍管内径为750 mm，有效降低了钢水在RH精炼钢包的混匀时间。
铸坯质量
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  振动结晶器内凝固前沿初始裂纹形成力学扰动分析

  林仁敢，孟祥宁，朱苗勇

  连铸. 2015, 34(2): 59-63.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140088

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  连铸结晶器振动冲击对连铸坯初始裂纹形成影响显著。研究考虑弯月面初凝坯壳为简支梁，基于材料力学理论和非正弦振动波形分析结晶器振动周期典型时刻初凝坯壳凝固前沿受渣道压力和钢水静压力所形成非均布载荷时的力学状态，进而定量分析初始裂纹的形成可能，并计算振动参数变化对初凝坯壳受弯曲应力的影响，以阐明控制初始裂纹工艺措施。研究表明，弯月面初凝坯壳垂直拉坯方向最大弯曲应力可达148.4 kPa，而固相分率为0.9的固态坯壳临界断裂应力仅为14.7 kPa，极易使得初凝坯壳凝固前沿产生初始裂纹；振频、振幅各降低75 min-1、1.5 mm，非正弦振动因子增大0.15时，最大弯曲应力值分别减小约36.3、24.6、16.4 kPa；适当降低振频和振幅，增大振动因子可抑制坯壳初始裂纹的形成。
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  H型钢腹板裂纹内部异质颗粒形成机理研究

  霍喜伟，刘春伟，孙晓庆，方金林

  连铸. 2015, 34(2): 64-66.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140069

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  通过对莱钢H型钢腹板裂纹组织的金相和扫描电镜分析发现，在裂纹周围组织中存在大量异质颗粒。为了弄清此类异质颗粒的性质及其与裂纹之间的联系，以及具有该相同特征的裂纹组织的形成过程，特设计预制裂纹实验方案进行验证，通过试验研究，发现了异质颗粒的性质及其与裂纹之间的联系，分析出具有该相同特征的裂纹组织的形成过程，总结出了影响异质颗粒形成及大小的主要因素。分别从连铸、加热和轧制3个工序制定了预防措施以减轻或消除腹板裂纹。
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  430铁素体不锈钢连铸板坯振痕

  叶红刚，陈兴润，莫志斌，潘吉祥

  连铸. 2015, 34(2): 67-71.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140074

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  利用光学显微镜对430铁素体不锈钢板坯表面振痕深度和形貌进行观察。结果表明：利用金相法测量振痕深度，测量的结果可以达到很高的精度。430连铸坯表面边部振痕深且紊乱，中部振痕浅、分布比较均匀。上表面边部和中部振痕深度平均值分别为320.847 6 μm和247.886 μm；下表面边部和中部振痕深度平均值为301.753 μm和221.753 6 μm。430不锈钢深振痕谷底有微裂纹和偏析带存在。通过优化结晶器的振频、振幅及保护渣黏度等工艺参数可以显著减小430板坯的振痕深度。