2020年, 第39卷, 第4期　刊出日期：2020-08-20

  

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连铸工艺
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  薄板坯连铸中间包流场数值模拟与优化

  王爱东, 徐海芳, 傅秋华, 李波

  连铸. 2020, 39(4): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200026

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  基于CFD仿真平台对中间包的流场进行了数值模拟研究和优化,湍流控制器是中间包流场的主要元件,设计、分析了痰盂型湍流控制器的内径、高度等参数与冲击区湍动能的关系;研究了痰盂型湍流控制器配合不同设置挡墙挡坝的中间包结构,得到了最佳的中间包结构。
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  应用PMO提高连铸坯生产拉速及成分均匀性

  李辉成, 刘海宁, 邓向阳, 许加陆, 朱富强, 王郢

  连铸. 2020, 39(4): 7-11.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200017

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  为了实现电炉厂提产增效的目标,研究了脉冲磁致振荡(PMO)在提高铸坯生产拉速中的应用潜能。结果表明,优化PMO处理参数可以适应生产拉速提高的要求,并改善铸坯的中心偏析和宏观偏析。当连铸拉速提至1.05 m/min,PMO脉冲频率为1.16K_f Hz,峰值电压为1.00K_iV处理参数(K_f和K_i分别为仪器的放电频率和电压峰值)时, 铸坯横断面碳偏析指数可控制在1±0.05内;当连铸拉速提至1.15 m/min,PMO脉冲频率为1.28K_fHz,峰值电压为1.00K_iV处理参数时,铸坯横断面碳偏析指数可控制在1±0.07内。试验证明,在高拉速条件下通过保证单位时间内对钢液施加的脉冲能量可以使连铸坯质量得到有效改善。
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  高效方坯连铸生产工艺技术

  韦乾永, 刘成斌, 万翔

  连铸. 2020, 39(4): 12-16.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20190098

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  连铸连轧是现在正在发展的技术之一,高温连铸坯控制是连铸连轧的基础。根据韶钢炼钢厂方坯连铸机高效工艺技术改进情况和国内外先进企业高效方坯连铸机的技术特点,分析了影响方坯连铸机拉速的各种因素,提出了提升方坯连铸拉速的措施。通过改进,炼钢厂方坯连铸最高拉速从2.8提升至3.5 m/min,满足连铸连轧的需求。对比国内外高速连铸机业绩,找出了提升方坯连铸机拉速的关键控制技术,为高效方坯连铸生产工艺技术奠定了基础。
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  大方坯连铸轻压下工艺技术开发与应用

  叶德新, 曾令宇, 丘文生, 刘志明

  连铸. 2020, 39(4): 17-21.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200011

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  连铸轻压下技术为改善铸坯内部质量,减少中心疏松、中心缩孔和中心偏析的重要手段。简述了连铸轻压下冶金技术的基本原理与主要控制参数。介绍了韶关钢铁(SGIS)大方坯连铸轻压下工艺技术开发方法,以及在研究过程中存在的问题和应用的效果。通过大方坯轻压技术的开发, 掌握了轻压下工艺控制方法与要点,以及轻压下工艺参数与铸坯中心疏松、中心偏析的关系。结果表明,大方坯连铸采用轻压下工艺,轴承钢内部质量得到明显的改善,其中轴承钢总压下量达到了12 mm。采用轻压下工艺后,低于1.5级的中心疏松比例提升了18.8%,中心偏析指数由0.877~1.247优化为0.944~1.038。研究结果为韶关钢铁开发高质量、高性能、高附加值的特钢产品提供了重要的技术支撑。
铸坯质量
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  薄板坯连铸及其铸坯表面缺陷的形成机理

  张磊, 翟冰钰, 王万林

  连铸. 2020, 39(4): 22-28.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200033

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  薄板坯连铸连轧技术已成为了钢铁冶金技术发展的主要趋势之一,但薄板坯连铸具有拉速高、凝固速度快、铸坯宽厚比大等特点,使得铸坯容易出现表面夹渣、表面裂纹等缺陷,而这些铸坯表面缺陷问题的产生与结晶器流场、温度和热流分布有直接的联系。因此,对薄板坯连铸结晶器内高温动态行为进行系统地概述,并在此基础上分析了铸坯表面缺陷的形成机理。研究表明,薄板坯连铸结晶器内钢液流动更加紊乱、涡流速度更快,这不利于夹杂物的上浮,且容易导致卷渣的发生,增大铸坯表面夹渣缺陷产生的可能。此外,在钢液湍流和涡流的作用下,铸坯内温度分布不均,加上在高拉速下结晶器内热流更大,这使得铸坯表面更易产生裂纹缺陷。
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  保护渣对430不锈钢铸坯表面质量的影响

  马骏鹏, 李欢

  连铸. 2020, 39(4): 29-33.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200068

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  针对太钢(TISCO)430不锈钢连铸坯表面存在结疤、凹陷等质量问题,采用半球点熔点仪、黏度仪、扫描电镜等方法,系统研究了保护渣理化性能、连铸结晶器振动参数以及冷却强度对表面缺陷的影响。结果表明,保护渣黏度低、结晶性能弱是造成铸坯表面缺陷的主要原因。为此,通过优化保护渣的化学成分,将保护渣的黏度由0.20提高至0.33 Pa·s,改善了渣膜的均匀性;碱度由1.00提高至1.16,提高了保护渣控制传热的能力。从而消除了铸坯结疤、凹陷等缺陷,实现了铸坯无修磨。同时,受保护渣中氟含量和黏度的影响,浸入式水口的寿命明显提升,连浇炉数由10炉提高到12炉。
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  提高转炉上连铸Q345B探伤质量的措施

  赵迪, 石教兴, 李红洋, 程业, 李博

  连铸. 2020, 39(4): 34-39.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200056

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  针对南阳汉冶特钢有限公司250 mm×1 650 mm断面采取转炉直上连铸工艺路线生产的Q345B钢板探伤合格率低现象,对不合格钢板取样并进行电镜检测分析,得出中心锰偏析、硫化锰夹杂是导致探伤不合格的主要原因。通过优化转炉脱硫工艺降低硫含量、严控钢水过热度、优化成分降低锰含量、优化连铸二冷制度、钢板抢温下线缓冷等措施,铸坯中心偏析得到了改善,轧后钢板探伤质量合格率得到了提高。
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  大方坯皮下负偏析带形成过程的数值模拟

  霍玉坤, 赵立华, 包燕平, 王敏, 赵家七, 麻晗

  连铸. 2020, 39(4): 40-44.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200051

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  针对某钢厂大方坯连铸过程中铸坯内部质量问题,通过耦合电磁-流动-热-溶质传输,建立多尺度、多物理场的三维数学模型,研究了高碳钢大方坯皮下负偏析带的形成过程。结果表明,铸坯皮下负偏析带是铸坯凝固前沿钢液流速和凝固速率共同作用的结果。对于四孔水口大方坯,铸坯皮下会经历两次负偏析,第一次负偏析是由水口射流造成的,第二次负偏析是由结晶器电磁搅拌造成的。磁搅参数的改变只会影响电磁搅拌影响区的负偏析程度,而不会影响负偏析带在铸坯中的位置及宽度,也不能改善铸坯中心的正偏析度。
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  电工钢钢包渣结壳问题分析

  谢森林, 向往, 肖磊, 王仕华, 唐凌峰, 杨舟

  连铸. 2020, 39(4): 45-48.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200034

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  针对电工钢生产过程中钢包渣结壳的现象,与不结壳渣进行对比,从物质的组成,物相和黏度等3个方面进行了分析。结果表明,随着温度的降低,炉渣中析出大量的高熔点物相如MgO、尖晶石(MgO·Al₂O₃)、2CaO·SiO₂等,在炉渣中起到“钉扎”强化作用的同时又能导致炉渣的黏度增加,失去流动能力,从而容易黏附在一起结块成壳。此外,提出了预防钢包渣结壳的有关措施。
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  取向硅钢夹杂物控制

  杨峰, 罗海明, 魏晓东

  连铸. 2020, 39(4): 49-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200047

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  取向硅钢夹杂物的类型、含量和尺寸对磁性能有重要影响,针对在转炉出钢过程加入硅铁进行合金化的工艺,在转炉出钢、RH精炼全过程取样,对钢中的夹杂物进行了分析。转炉出钢脱氧合金化后形成的夹杂物主要是氧化铝和硅酸铝,尺寸约为20 μm。保持RH炉渣碱度为1.4~1.6,使炉渣处于低熔点区。RH处理后钢中全氧质量分数平均值降低到0.001 2%。取向硅钢热轧板中夹杂物主要为凝固过程中析出的MnS,MnS与Al₂O₃的球状或短棒状的复合夹杂物,尺寸为1~2 μm,对磁性能影响较小。
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  包钢CSP热轧卷板纵裂缺陷分析与控制

  马超, 孙丽钢, 张玮, 关胜, 贾贵君

  连铸. 2020, 39(4): 54-59.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200039

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  为了研究薄板厂CSP产线热轧卷板纵裂缺陷产生原因,对连铸工艺及设备各运行参数进行了调查分析。结果表明,连铸机振动台振动精度差、结晶器铜板结垢是导致热轧卷纵裂缺陷的主要原因。采取调整振动参数、提升振动台对中精度以及控制铜板结垢等措施后,热轧卷板表面纵裂纹缺陷显著降低,纵裂率由最高的1.15%降至0.10%以下。针对CSP铸机,在保证结晶器铜板导热良好的前提下,需严格控制结晶器振动台四连杆机构的关节轴承间隙在0.02 mm以内,振动台台面标高偏差在0.05 mm之内。结晶器振动在水平方向的位移量在0.1 mm以内为宜。
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  低碳含硼钢侧面裂纹形成原因及改进

  胡娇, 梅峰, 冯长宝

  连铸. 2020, 39(4): 60-65.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200024

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  针对低碳含硼钢的侧面裂纹问题,开展工业试验研究。结果表明,保护渣性能不良,容易造成坯壳不均匀而产生应力集中,导致板坯侧面裂纹形成;铸机设备状态如结晶器振动、结晶器和弯曲段对弧状态等对裂纹敏感的低碳含硼钢侧面裂纹的产生影响也很大;成分N、B元素进一步加剧了低碳含硼钢侧面裂。采取保护渣优化、设备状态调整、成分控制等措施后,后工序钢质边翘封锁率下降了2.35%。
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  齿轮钢大圆坯的铸态组织及轧制遗传性

  石可伟, 张洪才, 郑力宁, 雷鸣, 左辉

  连铸. 2020, 39(4): 66-69.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200023

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  基于φ500 mm大圆坯连铸连轧生产22CrMoH汽车桥齿钢的工艺,通过对铸坯低倍组织及高倍金相组织、轧后带状组织系统分析,开展了齿轮钢大圆坯铸态组织及轧制遗传性研究。研究发现,22CrMoH齿轮钢连铸大圆坯近表面细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区的枝晶尺寸存在明显差异;自表面至芯部二次枝晶间距逐渐增加,退火状态下枝晶主干位置以铁素体为主,枝晶间以珠光体为主;轧后带状组织形态主要受铸态组织二次枝晶间距和轧制变形的影响;轧后退火态铁素体带宽自表面至芯部呈现增加趋势。
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  宽厚板连铸坯表面裂纹的产生原因及控制

  孙丽钢, 贾生, 李鑫

  连铸. 2020, 39(4): 70-73.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200035

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  针对近期包钢薄板坯连铸连轧厂宽厚板微合金钢铸坯出现的批量表面裂纹问题,通过考察表面缺陷类型,裂纹形貌特征,结合连铸工艺条件、钢水质量及设备状况,分析了板坯表面裂纹的主要原因,提出了优化振动参数,控制钢水氮含量,提高振动精度,调整保护渣性能以及提高二次冷却水水质等改善铸坯表面缺陷等措施,取得了比较明显的效果,其铸坯表面裂纹得到了有效控制。
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  唐钢钢包自开率改进与实践

  徐海芳, 孙雅平, 王爱东, 吴元刚

  连铸. 2020, 39(4): 74-77.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200027

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  为了解决钢包自开率低的问题,对唐钢一钢轧厂150 t精炼钢包自开率影响因素进行了分析。通过选用合理的引流砂、改进加砂装置、提高上水口洁净度、缩短钢包盛钢时间等措施,使钢包自开率从原来的98.5％提高到目前的99.8％。
技术交流
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  提高大型板坯连铸机通钢能力和备件寿命探讨

  何宇明

  连铸. 2020, 39(4): 78-82.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200043

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  随着去产能和打击地条钢工作的深入,2018年中国大陆钢产量创造了历史新纪录,重庆钢铁股份有限公司司法重整成功后的第一年就开始实施满产满销战略,取得了良好成效。如何在设备备件寿命提高的基础上提高炼钢厂(一系列)的板坯连铸机通钢能力,是炼钢厂的一项重要工作。从人、机、料、法、环、测6个方面对其进行了剖析,提出了生产、技术、设备3个方面各自需要开展的工作,以此推动连铸工序设计目标的实现,促进炼钢产能的进一步达标。