2018年, 第37卷, 第03期　刊出日期：2018-06-20

  

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连铸工艺
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  无间隙辊缝调节扇形段的研发及运用

  秦文彬

  连铸. 2018, 37(03): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180002

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  针对三铰链点结构型式扇形段存在的不足之处，研发了无间隙辊缝调节扇形段，并在连铸生产中进行了应用。在研发过程中通过有限元仿真分析和样机的测试，掌握了扇形段强度、刚度及倾动对辊缝精度的影响，并提出补偿措施，达到对扇形段辊缝精确控制的目的。新扇形段辊缝精度较铰链点结构型式扇形段有显著提升，在线辊缝精度达到±0.5 mm以内，消除了二冷导向段锯齿形辊缝现象，使辊缝收缩更平滑。在动态轻压下实施过程中，消除了辊缝升降过程中的累计误差，能够对扇形段的弹性变形量进行补偿，对压下量的控制更精确。扇形段在生产中辊缝控制更稳定，维护更方便。
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  连铸板坯自动操作技术的应用

  俞学成，贾建生，毕泽阳，马 威，李 宁

  连铸. 2018, 37(03): 7-10.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180031

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  自动操作的应用对于降低工人劳动强度，提高操作控制精准度和铸坯质量有着积极作用，目前该技术在开浇、换水口、快换中间包、在线调宽、插隔板以及停浇等非稳态操作中应用广泛，效果良好。
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  Al及Ca处理对低合金钢在上甲板环境中锈层的影响

  刘 健，李 灏

  连铸. 2018, 37(03): 11-17.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20170117

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  采用模拟油船货油舱上甲板腐蚀试验装置，研究了Al元素及Ca处理对低合金钢在模拟上甲板环境中腐蚀行为的影响。试验结果显示，钢中添加Al并进行Ca处理后，有效改善了钢在上甲板环境下内锈层的致密性。Al元素促进钢内锈层中Al2O3层的形成，而Ca处理后钢中的夹杂物以球化的CaS-Al2O3-MnS复合杂物为主。在添加Al元素和CaS-Al2O3-MnS复合夹杂物的共同作用下，在耐蚀钢基体的表面形成了Al和Ca的富集的致密内锈层，其中Al主要以致密的块状Al2O3的形式存在，而Ca元素主要以CaO、CaS和CaCO3的形式存在。
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  70号钢连铸过程的凝固传热模型与组织研究

  冯永山，侯雨阳，成国光

  连铸. 2018, 37(03): 18-24.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180005

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  连铸过程的冷却制度直接影响连铸坯质量和凝固组织，因此本文建立了二维凝固传热数学模型，对连铸过程进行了模拟，得到铸坯的温度场分布及坯壳厚度的变化。首先，通过模拟结果与实际生产的连铸坯组织结合，研究了铸坯组织疏松问题。然后，模拟过程中采用控制变量法，通过改变连铸工艺参数，进一步研究了过热度、结晶器水量、拉速及比水量等对铸坯温度及坯壳厚度的影响，得出连铸一系列规律，为指导现场二冷水的分配提供了重要依据。
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  稳态导热下连铸保护渣固态渣膜有效导热系数的研究

  朱先飞，文光华，蒲大志，唐 萍，付达超

  连铸. 2018, 37(03): 25-30.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180025

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  现有关于连铸保护渣导热系数的测量方法主要有瞬时热线法和激光脉冲法两种，而实际连铸生产过程中既有传导传热也有辐射传热，导热系数无法评价坯壳向结晶器的综合传热，需要用有效导热系数来计算通过渣膜的综合传热。通过热流模拟仪及激光共聚焦显微镜对固态渣膜的有效导热系数进行了研究。结果表明：随着碱度从1.1增加到1.4，连铸保护渣的结晶性能增强，固态渣膜表面粗糙度逐渐增大，拟合得到的有效导热系数从1.20 W/（m·K）增大到2.46W/（m·K）。
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  中板坯连铸机黏结的原因分析及预防措施

  刘曙光，赵建平，王 帅，徐 伟，刘 鑫，么洪勇

  连铸. 2018, 37(03): 31-34.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180026

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  对唐钢一钢轧厂中板坯连铸机黏结的原因进行了分析。研究结果表明，造成该连铸机黏结的主要原因与钢种成分、铸坯断面尺寸、启渣线操作、换水口操作以及钢水温度有关，并根据分析结果制定了相应的控制措施，包括优化启渣线和换水口操作、将浸入式水口壁厚由30 mm减少至27.5 mm、优化保护渣性能以及正确的加渣捞渣操作等，最终将该连铸机的平均月黏结次数由10次降至4次，取得良好控制效果。
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  十流中间包堵流操作的数值模拟研究

  黄星武

  连铸. 2018, 37(03): 35-40.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180036

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  以宝钢集团八钢第一炼钢厂十机十流小方坯连铸机中间包为研究对象，借助Fluent软件，应用三维湍流流动的数学模型及计算机模拟技术，对十机十流小方坯连铸机中间包流场和温度场进行了数值模拟研究。实际生产中，常出现浇铸过程钢水供应不足或设备故障等问题，需要采用中间包堵流操作保证生产节奏。为了确定最佳的堵流操作方案，开展数值模拟研究，从中间包的温度分布、液面波动、夹杂物分布与去除情况3个方面对堵流方案进行评价，为实际生产提供参考建议。
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  调质态X12Cr13不锈钢热处理工艺研究及组织分析

  卢 伦，赵 艳，孙利军

  连铸. 2018, 37(03): 41-46.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180014

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  通过对X12Cr13不锈钢做了一系列的调质热处理试验数据，研究不同的淬火＋回火制度及冷却方式对其0 ℃冲击功的影响。试验结果表明： X12Cr13不锈钢在调质热处理过程中影响其0 ℃冲击功的主要因素是碳化物的分布及形貌；为使力学性能满足标准要求，其最佳调质热处理工艺为：淬火温度为930～940 ℃，回火温度为650～660 ℃，回火冷却方式宜采用快冷方法。
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  钢的包晶反应与铸坯裂纹敏感性的研究

  张雪梅，汪洪峰，程乃良

  连铸. 2018, 37(03): 47-50.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20170134

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  碳质量分数在0.09%～0.53%的铁碳合金的包晶反应是连铸过程中非常重要的一个现象，它导致连铸坯表面裂纹非常敏感，表面纵裂高发，甚至造成纵裂漏钢。对连铸不同钢种包晶反应的特点与连铸坯裂纹的敏感性之间的关系进行了探讨分析。
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  SWRCH22A圆头十字螺栓开裂原因分析及改进

  杨其敏，农之江，冯 宝，敖永明，谢杰智，谢桂龙

  连铸. 2018, 37(03): 51-54.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180043

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  冷镦钢盘条SWRCH22A在使用时由于变形较大，在加工圆头十字螺栓过程中螺栓头部发生冷镦开裂。为改善SWRCH22A盘条的性能，降低冷镦开裂概率，采用金相组织检测、扫描电镜及能谱分析等手段对螺栓开裂试样进行了检测分析。结果表明：螺栓头部开裂处对应杆部位置无明显表面缺陷，近表面存在长条夹渣，夹渣成分与连铸保护渣成分相类似。造成SWRCH22A圆头十字螺栓开裂的主要原因是连铸过程卷渣导致材料近表面夹渣在冷镦成型开裂。
铸柸质量
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  Nb对双稳定铁素体不锈钢晶粒的钉扎作用

  侯雨阳，成国光

  连铸. 2018, 37(03): 55-61.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180020

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  提高铁素体不锈钢等轴晶比例，增加晶粒致密度可以明显改善皱褶缺陷，研究了Nb元素的添加对双稳定铁素体不锈钢晶粒的钉扎作用。随着Nb元素的增加，铸态组织的晶粒尺寸变得越来越细小。在铁素体不锈钢晶界，发现了纳米级别的颗粒状析出物，析出物成分为[(Ti，][Nb)x(C，][N)y。]随着Nb质量分数的增加，细小析出物数量变多，析出物中的Nb质量分数逐渐升高。通过热力学计算，发现Nb元素可以较大程度地降低FSS的固相线温度，在凝固即将结束时，会形成富Nb的[(Ti，][Nb)x(C，][N)y]析出物。这种析出物的出现，会对晶界的迁移与合并产生钉扎作用，抑制晶粒的长大，增加铁素体不锈钢的晶粒致密度。
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  抽油杆圆钢表面裂纹与划伤的形成原因及分析

  曹志刚，杜忠泽，方亦元，张考元，王孝国

  连铸. 2018, 37(03): 62-66.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180027

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  抽油杆圆钢作为钻井设备中的重要构件，其理化性能和表面质量要求极为严格。以抽油杆圆钢表面裂纹与划伤缺陷的控制为研究对象，通过热镦粗试样表面缺陷的低倍观察及金相分析，认为连铸坯表面裂纹的遗传及加热炉后辊道和轧线导卫对表面的划伤是主要原因。由此针对性地进行控制，最后减少了抽油杆圆钢表面裂纹与划伤的缺陷。
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  淬火方式对高强度球扁钢组织与性能的影响

  梁丰瑞，柴 锋，苏 航，师仲然

  连铸. 2018, 37(03): 67-71.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180034

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  利用光学显微镜、EBSD等检测手段研究了高强度球扁钢经感应加热淬火、加热炉加热淬火后的组织与性能差异，并对淬火样品经不同温度（600、630、650、670、680、690 ℃）回火3 h后的组织与性能进行检测分析。结果表明：两种淬火方式所得组织均为马氏体＋少量贝氏体，感应加热淬火样品组织较加热炉加热淬火组织略细，强度略高。EBSD结果表明，两种淬火方式下淬火马氏体板条块之间均为大角度晶界，板条束之间为小角度晶界。感应加热淬火球头与腹板的平均有效晶粒尺寸（MED2°）为2.815 μm，加热炉加热淬火球头与腹板的平均有效晶粒尺寸为3.015 μm。对不同淬火方式的回火组织来说，回火温度越高，有利于板条界面消失，有利于板条间的界面及原奥氏体晶界处的析出物长大和球化；回火温度越高，强度逐渐降低，塑韧性提高。对于批量生产，采用感应加热淬火热处理，可以获得强韧匹配好，性能均一的球扁钢产品；对于单件生产，实践中可以根据性能需要选择合适的淬火、回火工艺采用加热炉对球扁钢进行调质热处理。
连铸设备
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  电动缸非正弦振动系统在攀钢1号板坯连铸机上的应用

  彭 宇

  连铸. 2018, 37(03): 72-76.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180023

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  1号板坯铸机四连杆偏心轮机械振动装置不仅故障率较高，而且不能在线调整振幅，无法实现高振频、小振幅的浇铸要求，铸坯振痕较深，表面质量较差。针对四连杆偏心轮结晶器振动台存在的问题，以数字电动缸取代原四连杆偏心轮传动机构，通过EtherCAT技术实现四只数字电动缸的非正弦仿弧振动。经过2年多的生产实践证明，电动非正弦振动产生的振痕深度比较浅，对提高铸坯表面质量有明显改善。系统运行稳定，免维护，故障率低。还有效提高拉速，提升了铸机产能。
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  中间包覆盖渣中碳质量分数和B2O3对钢液氮质量分数的影响

  黄小东

  连铸. 2018, 37(03): 77-79.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20170141

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  为了研究中间包保护渣中碳质量分数和B2O3对钢液氮质量分数的影响，选用CaO-SiO2-Al2O3系碱性渣作为基础渣系。通过对试验结果分析可知，渣中的碳和B2O3质量分数对钢液脱氮都有一定的影响，但效果各不一样。
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  常规板坯结晶器铜板下口磨损问题的分析和解决

  王文学，杨超武，黄进春，史学亮，曾 晶，张 华

  连铸. 2018, 37(03): 80-85.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20180032

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  中国某钢厂板坯结晶器铜板下口磨损严重，宽、窄面铜板过钢量仅不到3万t，下口镀层完全磨损，铜基已经裸露。经过分析铜板磨损情况和结晶器内部结构，采取了提高铜板工作面镀层强度和厚度，如采用Ni-Co等耐磨合金材料；优化铜板与足辊的对弧形式、足辊内部的对弧形式；优化窄面铜板结构等措施可以有效改善结晶器铜板下口磨损严重的问题，提高板坯连铸机生产效率和企业经济效益。