2017年, 第36卷, 第2期　刊出日期：2017-04-20

  

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连铸工艺
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  方坯连铸结晶器内表面流速与卷渣行为模拟

  程鹏飞，唐海燕，吴光辉，郭晓晨，张家泉

  连铸. 2017, 36(2): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160119

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  针对中小断面方坯侧分水口浇铸技术，以实际180 mm×240 mm断面方坯连铸结晶器为原型，基于相似原理，采用1：1的物理模型，比较了直通型和侧分旋流型水口浇注时在不同拉速和浸入深度下的结晶器内自由表面流速和渣层状态。结果表明：相同的浸入深度和拉速下，旋流型水口浇注时结晶器内各测点表面流速比直通型水口大；在实验条件下，直通型水口表面流速为0.010～0.023 m/s，旋流型水口为0.010～0.055 m/s，拉速和浸入深度对旋流型水口表面流速的影响较直通型水口显著；此外，采用旋流水口时结晶器的渣层波动要比采用直通型水口时频繁，拉速1.0 m/min、浸入深度120 mm时，其渣层波动适宜，钢渣界面活跃且无卷渣和裸钢现象发生，此时两测点的表面流速分别为0.028和0.032 m/s，是较适宜的工艺条件。
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  硫质量分数对船体钢诱发点蚀行为的影响研究

  李 丽，罗小兵，柴 锋，苏 航

  连铸. 2017, 36(2): 7-16.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20170032

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  采用腐蚀浸泡的方法研究了酸性氯离子环境下S质量分数对低合金船板钢耐蚀性的影响，探讨了非金属夹杂物诱发点蚀形核的机理。结果表明，杂质元素S对钢的耐蚀性具有不利影响。随着S质量分数的增加，钢的耐点蚀性能恶化。S元素损害耐蚀性主要与钢中的非金属夹杂物有关。不同种类夹杂物诱发点蚀的机理有显著差异。单一MnS夹杂物与基体间存在缝隙，其诱导点蚀形核包括缝隙腐蚀和夹杂物溶解两个过程，MnS夹杂物是最敏感的点蚀诱发源；MXS-Al2O3复合夹杂物同样能诱发低合金钢的点蚀形核，包裹在Al2O3外层的硫化物优先发生溶解，成为腐蚀介质的通道，从而引发局部腐蚀。MnS-Al2O3夹杂物的点蚀形核能力大于CaS-Al2O3夹杂物，CaS遇到水容易发生水解并在夹杂物周边形成OH-，阻碍了坑内部的酸化，有利于抑制钢的耐局部腐蚀性能。
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  重轨探伤不合的原因分析及改进研究

  王建锋，张旭峰，郭朝军，汪 鹏

  连铸. 2017, 36(2): 17-21.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20150136

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  针对重轨探伤不合的问题，以U71Mn探伤不合试样为研究对象，通过宏观检验、光学显微镜、扫描电镜等手段进行分析研究。结果表明，探伤不合的主要原因是轨腰存在孔洞、微小裂纹以及MnS夹杂物、氮化物夹杂等缺陷。经过对冶炼、连铸及铸坯冷却方式、轧钢工艺加以改进，提高了铸坯内部质量及重轨探伤合格率。
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  热送裂纹产生机制及生产工艺控制研究

  王建钢１，３，王 皓２，３，李人杰１，４，张 沅 １，３

  连铸. 2017, 36(2): 22-26.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20170028

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  针对包钢宽厚板铸坯热装热送生产工艺产生的钢板细小纵向裂纹进行了金相取样分析，确定了缺陷为轧制工艺之前产生。产生原因是热送的高温铸坯表面在加热炉内产生了混晶组织，降低了晶界塑性，裂纹初步产生于加热过程，并在后续的轧制过程中扩展。采用自主设计的红送铸坯表面淬火处理装置使铸坯表面温度降低至650 ℃以下，有效改善了铸坯的表层组织、提高了铸坯表面的综合力学性能，避免了热送裂纹的产生。包钢宽厚板铸坯热装热送比例由试验初期月平均30%提升至最高72%的水平，显著降低了产线的制造成本，缩短了供货周期 。
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  脉冲电流防水口堵塞的应用研究

  周秀丽

  连铸. 2017, 36(2): 27-31.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160117

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  浸入式水口的堵塞问题仍然是影响连铸工艺的一个关键问题，为解决水口堵塞问题人们提出了一些改善水口堵塞问题的措施，如优化水口形状、提高钢水洁净度等。试验采用对水口施加脉冲电流的手段改善水口堵塞问题。研究在实验室条件下，调查脉冲电流对Al2O3等夹杂物迁移行为的影响，发现施加脉冲电流的试样负极附近的Al2O3夹杂明显多于未施加脉冲电流试样，表明施加脉冲电流能够使钢液中Al2O3夹杂向负极迁移。现场应用试验结果表明，在连铸浸入式水口上施加脉冲电流能够有效降低水口的堵塞程度，防止结瘤。
连铸设备
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  含Nb-Ti微合金钢连铸过程中TiN析出行为研究

  屈天鹏，王德永，徐 周，陈开来，田 俊

  连铸. 2017, 36(2): 32-38.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20170013

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  针对控制含Nb微合金钢铸坯角裂缺陷的增Ti固N控制工艺，通过热力学计算和试验分析手段，详细研究了钢中TiN颗粒的形成条件。经过研究得到结论：Ti元素可以稳定Nb在钢中的固溶状态，所生成的TiN颗粒在2 μm左右，属于非金属夹杂物范畴。随着冷却速率的增加，钢中生成的TiN颗粒位置逐渐由原奥晶界转为晶内析出。基于Ohnaka微观偏析模型计算凝固TiN凝固析出行为，当固相率达到0.95以上凝固前沿的[Ti][N]浓度积高于平衡浓度积，开始析出TiN。根据凝固前沿溶质元素偏聚程度排序：Scheil＞Ohnaka＞B-F＞C-K＞V-B＞Level。在钢液中析出的Al2O3类的高熔点氧化物降低了TiN形核势垒，促进了TiN颗粒的析出行为。
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  非稳态浇铸条件下IF钢铸坯中大型夹杂物分析

  杨 鹤，王 洋，崔 衡

  连铸. 2017, 36(2): 39-42.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160127

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  应用了大样电解、扫描电镜、能谱分析等方法，研究了转炉—RH—连铸工序生产IF钢的头坯、交接坯、尾坯中大型夹杂物的质量分数、粒径、来源，并与正常坯进行了对比。结果表明：非稳态浇铸条件下，头坯的大型夹杂物质量分数最高，平均质量分数是正常坯的3.15倍，其次是交接坯和尾坯，平均质量分数均高于正常坯。本次试验只有头坯和尾坯中发现大于300 μm的大型夹杂物，且在头坯中质量分数最高，质量分数为7.47×10－7。交接坯中大于80 μm粒径的夹杂物高于正常坯，而正常坯中则以小于80 μm的夹杂物为主。头坯中大型夹杂物主要来源于结晶器卷渣、耐火材料、中间包渣、引流砂；交接坯和尾坯中大型夹杂物主要来源于结晶器卷渣、中间包渣；正常坯中大型夹杂物的来源主要是水口结瘤以及结晶器卷渣。
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  金相组织和夹杂物对40Cr边部裂纹形成的影响

  赵 烁，马 良，闫 涛，马光民

  连铸. 2017, 36(2): 43-47.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20170021

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  针对永洋特钢集团公司40Cr轧材边部裂纹的成因和影响因素进行系统调查研究，通过一系列取样、检验和分析发现，某纵裂纹内含有与钢渣反应产物、结晶器保护渣类似的残存物，结合160 mm×225 mm 铸坯热轧工艺过程，最终得出该钢种产生裂纹的主要原因是由于脆性夹杂物较多、铸坯表面粘渣或有细小裂纹，以及加热过程脱碳严重、轧制变形制度不合理。
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  钢液采用甲烷脱氧效率及脱氧后夹杂物形貌探究

  陈 伟，王建军，常立忠，彭承松，蒙李鹏

  连铸. 2017, 36(2): 48-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20170016

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  在1 873 K的实验室条件下，利用CH4对增氧后的纯铁液进行脱氧实验，研究了CH4对钢液氧含量的去除效果。研究结果表明：利用CH4对钢液进行脱氧是完全可行的。通气前8 min，钢液氧含量降低明显，通气后8 min，钢液氧含量降低较为缓慢，脱氧速度和CH4利用率逐渐降低。相同时间内，钢液氧含量随脱氧气体流量的增大而减少，相比于纯CH4气体，氩气和CH4的混合气体对降低钢液氧含量更为显著。与Al相比，采用CH4脱氧能明显降低钢中Al2O3夹杂物的含量，在一定程度上提高了钢液的洁净度，对开发无污染的脱氧技术提供参考。
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  钢中第二相粒子与铸坯表面裂纹分析

  于小春，汪洪峰

  连铸. 2017, 36(2): 54-57.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20170020

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  测试了Q345B钢的高温力学性能，鉴别了铸坯裂纹处析出物的类型，研究了含铌Q345钢中第二相粒子固溶析出及晶粒长大的规律，探讨了钢中第二相粒子与铸坯表面裂纹的关系及相应的控制措施。
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  冷轧辊钢9Cr3Mo洁净钢工艺研究

  王大鹏，任立坤，尹修刚，陈宏豫，

  连铸. 2017, 36(2): 58-61.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160098

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  根据冷轧辊钢9Cr3Mo的性能要求，通过转炉“双渣法”冶炼工艺，采用双滑板档渣＋红外报警装置控制下渣量，实现了低磷、低硫控制。试验了一种Al2O3质量分数约40%的精炼渣系，获得了熔点低，流动性好的精炼顶渣，吸附夹杂物能力大大提高，有效减少了钢中氧化物夹杂物含量。精炼后期采用变渣操作，通过加入硅石调节渣碱度，有效控制了钢中钛含量，减少了碳化物液析的产生。
铸柸质量
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  新钢4号板坯连铸机升级改造的技术应用和生产实践

  冉莲玉，周贱生，彭绍南，曾 珊，毛敬华，刘 芳

  连铸. 2017, 36(2): 62-68.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160129

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  分析了新钢一炼钢4号板坯连铸机的铸坯表面裂纹、角部裂纹、中间裂纹、中心偏析等质量缺陷的产生原因，通过对二次冷却系统改造、采用了CISDI三维模型进行二冷动态控制和CISDI动态轻压下技术等措施，有效的提高了板坯表面质量和内部质量，取得了良好效果。
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  湛江2 150 mm板坯连铸机工艺设计

  张 娜，张亚东，丁小林，阎建武

  连铸. 2017, 36(2): 69-71.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160123

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  简要介绍了中冶赛迪（CISDI）与PRIMETALS（原SVAI）共同承担设计的湛江2 150 mm板坯连铸机的生产规模、产品方案、技术装备、工艺布置及工艺设计特点。湛江2 150 mm板坯连铸机设计实现了专线化生产分工，从而建立了合理、稳定、高质量的生产流程和顺畅的板坯物流。另外，湛江2 150 mm板坯连铸机设计优化了连铸车间的工艺布置，从而节省了投资，提高了公辅介质对连铸机本体需求变化的响应速度，有利于提高铸坯质量和降低生产运行成本。
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  迁钢板坯连铸高碳钢的生产技术

  刘国梁，倪有金，马文俊，裴兴伟，张丽丽，海智莉，

  连铸. 2017, 36(2): 72-75.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160097

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  主要介绍了迁钢板坯连铸高碳钢开发实践，结合迁钢工艺和装备特点叙述了高碳钢生产过程中的工艺技术控制要点。通过控制连铸拉速0.9～1.1 m/min，低过热度控制，合适性能的结晶器保护渣，二冷配水优化，高碳钢铸坯表面裂纹和角裂得到了明显的改善。同时对铸坯偏析进行了研究，采用较大压下量、合理二冷制度，获得了内部质量较好的铸坯。
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  易切削钢1214Bi的开发及生产实践

  王君天

  连铸. 2017, 36(2): 76-81.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20160120

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  介绍杭钢研制生产低碳硫铋易切削钢1214Bi的情况，以铋代铅，采用合理的成分设计，加入可改善切削加工性能的Bi和S，利用P与S、Mn联合使用可改善切削性的特点，提高钢的易切削性能，使铅污染这一难题得到了有效解决。通过合理的过程控制和参数的调整，精确控制好产品成分，保证产品质量和性能达到用户要求。