2020年, 第39卷, 第5期　刊出日期：2020-10-20

  

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连铸工艺
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  水钢100 t转炉出钢过程回磷分析与实践

  胡友红, 华福波, 谢祥, 姜世前, 杨龙飞, 文安义

  连铸. 2020, 39(5): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200057

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  转炉出钢过程常伴有钢水回磷现象,导致钢水磷含量上升甚至出格,影响钢材成品质量和经济技术指标。为有效控制转炉出钢过程回磷,通过现场取样、数据采集、模拟试验及FactSage软件分析了出钢过程钢水回磷机理,研究探讨了渣中FeO、SiO₂、出钢温度、钢包渣碱度对回磷的影响。研究结果表明,出钢过程下渣,渣中FeO含量与出钢温度过高,钢包渣SiO₂含量与碱度不在合适范围均会增大钢水回磷率,最高达41%。结合水钢生产实践,出钢温度控制为1 625~1 640 ℃、转炉终渣FeO质量分数为15%、钢包渣碱度为3.6~4.1、控制含硅合金加入、控制出钢过程下渣量的条件下,可高效调节出钢过程回磷,将回磷率降低至15%以下。通过控制出钢温度、终渣FeO、碱度等,可有效降低因下渣导致的回磷。
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  五流中间包稳态及非稳态试验

  储成阳, 徐宇, 武鸿杰, 张闯, 周俐

  连铸. 2020, 39(5): 7-15.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200029

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  为改善国内某钢厂五流中间包流场,降低非稳态换包过程的负面影响,获得高品质洁净钢,通过水模拟试验进行稳态及非稳态换包过程的研究。试验结果表明,采用方案3的稳流器结构对该中间包稳态浇铸的流场更加有利,该试验条件下的死区体积比例为10.46%;非稳态换包过程的最佳工艺条件为换包液位350 mm、充包流量12 m³/h。
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  MiDa超高拉速连铸结晶器保护渣初步设计

  魏国立, 朱青德, 胡绍岩

  连铸. 2020, 39(5): 16-20.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200055

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  随着长材连铸连轧技术(MiDa)在中国的逐步应用,超高拉速方坯对结晶器保护渣提出新的要求。结合MiDa工艺及产品特性,并结合高拉速保护渣所需的低熔化温度、低黏度、低凝固温度、高熔化速度、高夹杂物吸收速率特征,初步设计了5组保护渣成分,委托保护渣厂家进行试制,对试制品进行理化性能检测并提出优化方向,确定了超高拉速方坯结晶器保护渣的初步思路。
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  板坯连铸保护渣分钢种应用技术

  梁静召, 田鹏, 吴雨晨, 高建国, 张斯

  连铸. 2020, 39(5): 21-25.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200044

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  在当前连铸生产过程中,随着当前品种钢种类的不断增加和成分的不断优化,对板坯连铸保护渣提出了新的要求,需要保护渣根据分钢种设计理化指标来提高保护渣的适应性。生产实践表明,采用板坯连铸保护渣分钢种应用技术,在满足连铸稳定生产的基础上,提高了板坯的表面质量和角部质量,同比板坯合格率得到明显提升,为今后保护渣理化指标的设计提供了新方向。
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  南钢第一炼钢厂铸坯三次冷却技术开发

  钱志友, 周佳琪

  连铸. 2020, 39(5): 26-29.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200021

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  南钢第一炼钢厂(NISCO)生产的部分中碳合金系列钢铸坯在热装热送轧制后,钢板表面会出现裂纹,但冷装轧制不会发生。通过分析代表性钢种AH36钢的热装裂纹产生的机理,开发了铸坯快淬三次冷却技术,使板坯表面中心区温度下降约50 ℃。该技术满足了连铸坯热装热送,提高了生产效率和能源利用,也有效避免了AH36为代表的中碳合金系列钢热装裂纹产生,钢板表面裂纹发生率由3.80%下降至0.47%。
铸坯质量
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  CSP包晶钢连铸用保护渣综合理化性能的优化

  翟冰钰, 张磊, 王万林

  连铸. 2020, 39(5): 30-37.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200032

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  为了提高保护渣在CSP生产包晶钢过程中的匹配性,针对CSP工艺的连铸特点及包晶钢的凝固特点,总结了两者对保护渣理化性能的要求;对工厂CSP包晶钢连铸保护渣1号进行优化得到保护渣2号,并通过单双丝热电偶技术、高温旋转黏度仪、扫描电镜对其熔化性能、传热性能、黏流性能、结晶性能展开了具体表征与评价。研究结果表明,保护渣2号的润滑性能与控热能力均优于保护渣1号,较好地解决了润滑与传热的之间的矛盾;除此以外,保护渣2号的熔化温度较低,熔速较快,具有良好的熔化性能。因此,保护渣2号的理化性能优异,满足了CSP包晶钢连铸保护渣的设计与性能要求。
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  低碳微合金钢中TiN的析出行为分析

  张泽峰, 邢立东, 王敏, 曾凡政, 陈波涛, 包燕平

  连铸. 2020, 39(5): 38-41.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200052

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  低碳含钛微合金钢作为一种典型的高强度钢,近年来在工业上得到了广泛的应用。细小的TiN析出物可以细化奥氏体晶粒,提高钢的韧性,增强钢的良好成形性和可焊性,并降低工艺的生产成本。但是大量的或者大尺寸的TiN在铸坯中析出则会影响钢的裂纹敏感性。在整个炼钢过程中对样品进行了氧氮分析。结果表明钢包炉(LF)过程中氮含量异常增加。除了空气和钢水之间的反应外,炼钢的原料和辅助材料也可能是导致钢水中氮含量增加的原因,重点研究了铁钛合金的洁净度对TiN析出行为的影响。根据热力学计算结果,当氮质量分数从0.005%降低到0.002%时,TiN的沉淀温度可以降低到1 400 ℃,而TiN的析出量将大为降低。
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  保护渣对铝钛系夹杂物溶解的吸收规律

  李博洋, 耿鑫, 姜周华, 王闯

  连铸. 2020, 39(5): 42-46.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200036

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  以CaO-SiO₂-Al₂O₃-Na₂O-CaF₂-MgO为基础渣系,采用旋转动力学方法研究了不同碱度、BaO质量分数(0~15%)、B₂O₃质量分数(0~15%)对连铸保护渣吸收Al₂O₃或TiO₂速率的影响以及吸收前后矿相变化。结果表明,保护渣吸收TiO₂的速率要远大于吸收Al₂O₃的速率;添加BaO或B₂O₃后均能提高保护渣吸收Al₂O₃和TiO₂的能力;保护渣主要物相为钙镁黄长石(2CaO·MgO·2SiO₂)、钙铝黄长石(2CaO·Al₂O₃·2SiO₂)、枪晶石(3CaO·2SiO₂·CaF₂)及玻璃相(Na₂O·Al₂O₃·SiO₂);添加BaO后,钙镁黄长石转变为重硅酸钡钙镁(2CaO·MgO·2SiO₂·BaO),并抑制黄长石和枪晶石晶体长大;当添加B₂O₃的质量分数不低于10%,保护渣形成的物相为玻璃相。试验条件下,不同碱度的保护渣和添加B₂O₃的保护渣中TiO₂仍以TiO₂形式存在,而在添加BaO的保护渣中,TiO₂形成钙钛矿。
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  厚规格718H模具钢探伤不合格原因分析及控制

  祁敏翔, 仲阳阳, 李振兴, 郑伟, 许庆太

  连铸. 2020, 39(5): 47-50.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200016

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  厚规格718H模具钢在超声波探伤时发现在厚度1/2位置出现探伤不合格的情况,对其进行了低倍检验、光学显微镜检验、扫描电镜观察和能谱分析。结果表明,探伤不合的主要原因是连铸坯中心疏松和中心偏析缺陷,没有轧合、消除或改善,从而遗留到钢板厚度中心区域造成。针对以上原因,采取了一系列冶炼、轧制措施,钢板探伤合格率明显提高,100 mm及以上厚度钢板探伤合格率由96.18%提高到99.16%。
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  板坯窄面渗钢研究与实践

  谢建府, 聂永红, 颜海波, 罗钢, 徐光

  连铸. 2020, 39(5): 51-56.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200042

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  为保证210转炉厂连铸机稳定运行,对210转炉厂两台双流板坯连铸机窄面渗钢缺陷形成机理进行了研究。通过对不同渗钢类型的板坯窄面宏观形貌分析和形成全过程的现场跟踪观察,判断并分析了4类窄面渗钢,5种形貌产生的原因。根据这些渗钢类型产生的原因,提出了相应的工艺改进措施,如结晶器内采用“高位换包”(SEN插入钢液面以下开浇)或“低位换包”(SEN高于钢液面开浇)时采用硅胶或铁泥密封结晶器角部“弯月面”,优化结晶器锥度,严格控制结晶器振动偏差,避免板坯窄面渗钢缺陷的产生。通过工艺改进,210转炉厂板坯窄面渗钢问题得明显到改善,渗钢发生率从20.8%降低到1.0%以下。
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  包钢U75V重轨钢夹杂物演变规律分析

  谌智勇, 王文义, 储焰平, 张立峰

  连铸. 2020, 39(5): 57-61.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200050

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  为了研究重轨钢冶炼过程中夹杂物的演变规律,以U75V重轨钢为研究对象,通过全流程取样,分析了夹杂物的组分、尺寸、数密度等变化特征。研究结果表明,硅铁等合金中的残余元素对重轨钢中的非金属夹杂物有重要影响。此外,本研究对重轨钢典型夹杂物的演变规律有了明确的认识,有效识别了冶炼各个工序的夹杂物去除能力,并找到了限制性的环节。
连铸设备
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  二冷电磁搅拌下板坯连铸机内流动和凝固行为

  吴伟勤, 陈从俊, 张开, 雷洪

  连铸. 2020, 39(5): 62-65.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200015

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  二冷电磁搅拌(S-EMS)是板坯连铸生产中重要的电磁冶金技术。采用数值模拟方法研究了二冷电磁搅拌对板坯连铸机内钢液流动和凝固的影响。数值结果表明,二冷区电磁辊产生的磁场主要集中在电磁辊附近。二冷电磁搅拌对结晶器钢液的流场影响不明显,对二冷区凝固坯壳的厚度影响也不明显。当上下两对电磁辊的电流方向相反时,二冷区流场呈三环式;当上下两对电磁辊的电流方向相反时,二冷区流场呈双蝶式。
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  微合金化钢连铸坯边角部无缺陷生产技术开发

  路殿华, 王振鹏, 张慧

  连铸. 2020, 39(5): 66-69.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200028

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  以邯宝炼钢厂板坯连铸机为依托,以实际生产的典型铌、钒、钛微合金化钢为研究对象,系统研究了板坯表面裂纹缺陷形成机理,确定了倒角结晶器窄边铜板的最佳角度和最佳倒角长度;设计并开发了具有组合式冷却水道的倒角结晶器窄面铜板,适用于带倒角连铸坯的新型支撑足辊系统;结晶器窄侧锥度的设计及应用管理,有效支撑了带倒角连铸坯的窄边,解决了角纵裂及角纵裂漏钢的难题,提高了结晶器窄边铜板的使用寿命,同时为连铸的高拉速提供了保证。项目突破了倒角结晶器技术工业化应用的技术瓶颈,从根本上解决了微合金化钢连铸板坯角部横裂纹问题,成功实现了大规模工业化稳定生产。
技术交流
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  唐钢板坯连铸机快换水口夹钢的原因分析

  王爱东, 徐海芳, 孙雅平, 王敏

  连铸. 2020, 39(5): 70-72.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200038

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  对唐钢一钢轧厂板坯连铸机多年来浇钢过程换水口中存在的夹钢问题进行分析,认为耐火材料的设计与质量、塞棒控流精度、快换机构维护、快换机构冷却风与浇钢过程板间吹氩的控制、快换操作等均有关系,针对上述影响因素,制定了相应措施,通过措施的逐步落实,避免了换水口过程中存在的夹钢问题,稳定了连铸机生产。
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  利用激光快速测量热态铸坯宽度的方法

  李海明, 安婧婷

  连铸. 2020, 39(5): 73-75.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200040

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  为了能在连铸生产过程中快速测量铸坯宽度,往往把热态铸坯用天车吊离连铸辊道,用自制测量标尺简单测量,但由于高温炙烤,现场人员并不能准确测量铸坯宽度。采用激光测距仪,并制作相应装置,不用天车吊运铸坯,可实现铸坯宽度快速测量。通过跟踪对比,测量数值准确,且能实现连续或随时测量。
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  多规格钢坯连铸连轧新工艺流程

  姚海英, 易兵, 何浩, 李伟红, 肖红, 叶枫

  连铸. 2020, 39(5): 76-82.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200048

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  钢铁连铸连轧同一生产线上的多钢种、多断面的特钢生产严重影响设备和工艺的稳定性,使得铸坯内部质量难以得到根本性地提高。基于此,提出一种连铸新工艺技术,这种新型特钢连铸工艺技术可满足向不同的轧钢生产线提供多种规格的优质钢坯,产品规格范围宽,能满足优质钢大压缩比的需求,保证最终产品的组织结构和机械性能所需要的最小变形量。采用该新工艺技术所生产的钢坯的低倍质量得到极大地提高,消除了连铸坯固有的“小钢锭结构”带来的“缩孔”和“中心疏松”缺陷,中心碳偏析也得到了改善。