2016年, 第35卷, 第6期　刊出日期：2016-12-15

  

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连铸工艺
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  连铸技术装备的科技创新必须从精细化开始

  杨拉道，高 琦，雷 华，白鹏鹏

  连铸. 2016, 35(6): 1-9.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160030

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  叙述了连铸技术装备的发展现状，举例说明了连铸技术装备精细化及科技创新所取得的成果，进一步指出连铸技术装备的科技创新必须从精细化开始，用事实说明了精细化设计是连铸技术装备科技创新的基础；精细化制造的高质量装备是提高连铸技术装备水平的保证；精细化操作是提高产品质量、提高设备寿命、最大限度发挥设备潜能的关键。得出结论只有坚持精细化，坚持科技创新，才能提升连铸技术装备的发展水平，助推钢铁工业的科技进步。
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  含硫非调质钢中铸态硫化物的特性研究

  张永超，吴华杰，陆鹏雁，岳 峰，姚登元

  连铸. 2016, 35(6): 10-14.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160094

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  为了研究含硫非调质钢铸坯中铸态硫化物的特性，通过金相显微镜对铸坯边缘至中心不同位置晶界处硫化物整体形貌、分布特点、长宽比、析出面积以及冷却条件对硫化物析出行为的影响进行了研究。结果表明：在铸坯边缘位置，硫化物大多分散在晶内，长宽比较小，其他位置处硫化物几乎全部聚集在晶界，长宽比主要在1.5～3.0之间；由铸坯边缘向中心，晶界处硫化物的析出量先增大后减小；晶界处硫化物析出总面积与二次枝晶臂间距的变化趋势基本一致，这种一致性间接反映了冷却速率和凝固进程对硫化物析出和长大的影响。
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  立式电磁制动结晶器内金属液面波动行为的试验

  李 壮，徐 宇，王恩刚

  连铸. 2016, 35(6): 15-20.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160095

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  以Sn-Pb-Bi低熔点合金为模拟介质，建立了立式电磁制动作用下结晶器内液态金属流动的物理模型，研究了立式电磁制动条件下结晶器内的金属液面波动行为。利用激光液位仪对磁极宽度中心位置处的金属液面瞬时波动进行测量，采用“浸度法”对结晶器厚度中心面处的弯月面波形进行测量。试验结果表明，随着电流强度的增加，立式电磁制动的施加可以显著降低液面波高，稳定液面波动，减小卷渣发生的可能性。
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  提高连浇炉数对汽车板洁净度影响分析

  罗衍昭，刘柏松，季晨曦，青 靓，倪有金，裴兴伟

  连铸. 2016, 35(6): 21-23.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160083

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  对汽车板提高连浇炉数到10炉后钢水洁净度及耐火材料使用情况进行现场工业试验，分析了10炉连浇浇铸过程中T[O]、钢水中[N]质量分数变化，夹杂物分布情况，并对浇铸后耐火材料使用情况进行了分析。研究结果表明，开浇第1炉T[O]质量分数控制在28×10－6，[N]质量分数为18×10－6，T[O]平均质量分数为28.1×10－6，整体控制较好；[N]质量分数控制稳定在17.2×10－6左右。开浇第一炉夹杂物数量并不多，第1炉达到6.46 个/mm2，最后1炉夹杂物分布情况为9.06 个/mm2，整体控制水平较好。10炉连浇后塞棒及中间包工作层厚度耐火材料均可满足现场工艺要求。
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  连铸坯中心碳偏析对其热轧盘条的遗传性

  纪 元，张晓峰，李鹏善，闵云峰，陈志凌，张家泉

  连铸. 2016, 35(6): 24-30.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160104

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  试验研究了高碳钢小方坯中心偏析对其热轧盘条性能的遗传性。以不同连铸工况下生产的70钢150 mm×150 mm小方坯为研究对象，后续轧制了直径10 mm和6.5 mm的两种规格盘条。用钻样取屑、热酸浸蚀、电子探针、光镜和拉伸等方法，检测分析了铸坯和盘条的化学成分、组织与力学性能。结果表明，铸坯中心C偏析明显大于Mn偏析，盘条的通条性随铸坯中心偏析的增大而变差。铸坯的中心偏析也会导致盘条发生网状碳化物、中心马氏体和带状组织等缺陷。此外，[?]6.5 mm盘条相对于[?]10 mm盘条的抗拉强度更大，元素分布更加均匀，索氏体率更高，控轧控冷工艺结合铸坯中心偏析的有效控制是改善轧材组织与性能的重要途径。
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  连铸后工序铸坯温度与冷却控制

  李万国，王 庆，张红令，张 娜，白国林，冉莲玉

  连铸. 2016, 35(6): 31-36.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160065

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  在连铸产品规格大型化、品种高端化的发展形势下，连铸机除主冷却工艺（即一次冷却、二次冷却）采取的有关新技术措施外，连铸后工序的铸坯冷却（也称为三次冷却）控制技术也有了新发展。本文描述了连铸后工序的铸坯冷却工艺特点，如铸坯表面淬火技术、铸坯缓冷技术、铸坯热装轧钢加热炉技术、铸坯热送和直接轧制技术等。并就各种工艺的冶金原理、技术特点、装备特点、生产实践等方面展开了讨论。
连铸设备
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  中间包等离子加热和电磁搅拌复合技术的开发与使用

  钟云涛，潘汉玉，Emmnuel Aion，杨洪良

  连铸. 2016, 35(6): 37-41.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160058

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  在连铸过程中，严格的钢水温度控制是保证连铸坯质量的前提，所以中包温度控制技术成为炼钢研究的方向之一。其中，中包等离子加热技术由于控制灵活，设备简单和清洁无污染具有广阔的应用前景。与感应加热相比，等离子加热在中包包型设计和维护成本上具有明显的优势。另外一面，与感应加热90%的加热效率相比，等离子加热仅有60%的加热效率。因此，如何提高等离子加热效率成为制约其发展的关键因素。ABB对于电磁搅拌和等离子加热相结合的方案做了大量的数值研究分析。结果显示，仅使用等离子加热，那么加热室的上部钢液由于浮力作用而滞流，导致传热效率低下，这是由于等离子加热形成了巨大的温度梯度造成的。结合使用EMS，加热室内的钢液以0.2～0.4 m/s的速度旋流，这加速了中包内钢水的对流传热，使得中包内的钢液温度均匀化，减小了中包水口处的温度波动，提高了等离子加热的热效率。同时，通过等离子加热和电磁搅拌相结合的方式能促进夹杂物上浮，达到净化钢水的作用。
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  圆坯凝固末端电磁搅拌电磁场的数值模拟

  李 星，耿 鑫，战东平，姜周华，彭雷朕，师 帅

  连铸. 2016, 35(6): 42-46.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160122

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  以某厂圆坯凝固末端电磁搅拌器为研究对象，建立了圆坯凝固末端电磁搅拌的三维数学模型。利用有限元软件ANSYS对电磁场的分布规律进行了数值模拟，研究了不同工艺参数对磁感应强度和电磁力分布规律的影响。研究结果表明：当电流频率为8 Hz，电流强度从100 A增加到400 A时，搅拌器中心处的磁感应强度从19.5 mT提高到77.9 mT，中心横截面上切向电磁力的最大值从115 N/m3提高到1 837 N/m3。当电流强度为300 A，电流频率从4 Hz增加到12 Hz时，搅拌器中心处的磁感应强度从60.3 mT下降到55.6 mT，中心横截面上切向电磁力的最大值从550.2 N/m3提高到1 501.8 N/m3。
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  基于中间包冶金工艺优化对钢液温度场的研究

  刘 纲，李士琦，李京社，张兴中，张新建，常 进

  连铸. 2016, 35(6): 47-49.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160118

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  以首钢82B连铸凝固传热过程为研究对象，应用FLUENT数值模拟软件对首钢中间包结构优化，研究其对铸坯凝固传热和铸坯凝固质量的影响。研究表明：中间包结构的优化改造，通过减小纵向侧壁钢液液面高度处内壁宽度，适当减小中间包两端的体积，从而减小死区，优化中间包内钢液流动和温度场分布。有利于保持钢液流场的稳定，降低钢液对耐材的侵蚀和钢液中夹杂物的含量，夹杂物的控制保证了82B在拉拔过程中质量缺陷的发生。
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  连铸中间包通道式电磁感应加热数值模拟

  麻永林，刘进飞，邢淑清，陈重毅，孙彬彬，王 婷

  连铸. 2016, 35(6): 50-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160079

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  中间包作为连铸的中间环节，起着承上启下的作用。如何控制中间包浇铸钢水温度是连铸生产的关键环节。运用有限元软件ANSYS对通道式中间包感应加热进行模拟计算分析，通过控制中间包的钢水出口流速计算得到钢水通过通道的时间，从而得到中间包钢水的温升速度，有效地补偿了钢水散热造成的温降，保证钢水具有合适的浇铸温度。通过参考文献间接验证了此模拟过程的有效性。
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  宝钢连铸电磁搅拌装置的系统集成与应用

  李华刚，连井涛

  连铸. 2016, 35(6): 54-57.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160107

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  2009年以前宝钢连铸电磁搅拌一直引进外方技术，从2009依靠宝钢研究院完成6CC铸流辊式搅拌科研项目，科研成功后由宝信软件进行6CC技改，宝钢连铸电磁搅拌走出了一条自主集成的成功之路。通过近几年科研研究及工程应用实践中，宝钢已全面掌握连铸电磁搅拌装置系统内的电磁搅拌本体、冷却水系统、低频专用电源、控制系统及对外抗干扰系统的五大核心技术。
铸柸质量
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  宝钢大方坯高压锅炉管角部纵裂机理研究

  徐荣军，李成斌，王启江，翟国丽，吴晔初， 周灿栋

  连铸. 2016, 35(6): 58-62.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160009

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  针对宝钢大方坯生产的高压锅炉管钢T91、T92多次出现角部纵裂问题，通过低倍及金相观察，发现裂纹产生与铸坯组织中存在马氏体和铁素体两相区有关。采用Thermalcalc软件计算、高温显微镜、硬度测试的手段，对T91的高温凝固特性进行研究，分析了两相区产生的原因，解释裂纹产生机理。
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  S355NL连铸圆坯表面横裂纹形成原因分析及改进

  张锦文，王文先，李建军，陈金虎，王育田

  连铸. 2016, 35(6): 63-66.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160088

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  对S355NL连铸圆坯表面横裂纹形成原因进行了低倍和高倍凝固组织研究，并对裂纹区域微观凝固组织进行了能谱成分分析，根据分析结果推测：表面横裂纹萌生于结晶器，出结晶器后在二冷区扩展，进入矫直阶段裂纹沿着振痕波谷处发生了撕裂和贯通。实践表明，通过采取提高拉速8.69%、降低二次冷却水强度10%和采用包晶钢专用保护渣的措施可预防包晶钢表面横向裂纹的发生。
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  连铸板坯SS400钢黏结漏钢攻关实践

  崔 拓

  连铸. 2016, 35(6): 67-71.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160081

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  分析了邯钢邯宝炼钢厂连铸车间生产SS400钢种黏结漏钢的原因，通过优化结晶器水流量，使用改良后的西峡龙成XX-3D保护渣，使坯壳在结晶器内的传热以及润滑得到了有效改善，明显降低了黏结的概率。通过改进结晶器漏钢预报热电偶，能准确及时预报黏结给连铸机的MBPS自动化控制系统，黏结漏钢预报准确度在90%以上。使SS400钢种黏结漏钢率大幅降低，直至基本消除。