2021年, 第40卷, 第3期　刊出日期：2021-06-18

  

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连铸工艺
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  等离子加热对中间包覆盖剂性能的影响

  陈赛, 杨树峰, 叶茂林, 赵梦静, 汪易航, 李京社

  连铸. 2021, 40(3): 1-6.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200104

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  中间包等离子加热可以弥补浇注过程中的钢液温降,改善连铸坯的质量,但加热区温度高对覆盖剂会产生一系列影响。通过X射线衍射(XRD)、光镜及扫描电镜等手段对工业现场中间包使用等离子加热前后的覆盖剂样品进行了对比分析,并采用FactSage热力学软件绘制加热前后覆盖剂的液相线投影图。结果表明,等离子加热前后的中间包覆盖剂形貌发生了明显变化,具体表现为加热前样品疏松多孔,加热后样品结晶率低,呈致密的玻璃状,表面较为均质;通过XRD对等离子加热前后的覆盖剂进行物相鉴别,加热后的覆盖剂由晶态变为非晶态,呈现一定的规律性;在光镜下观察样品可发现等离子加热后的覆盖剂样品较加热前更均匀,扫描电镜下进行观察与物相分析发现,等离子加热前覆盖剂样品主要为单一的均质化组成,加热后的样品有灰黑色不溶于基底的氧化物;加热前后覆盖剂的低熔点区域面积变化不大。
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  铁素体不锈钢铸坯凝固特性及等轴晶率控制

  侯雨阳, 成国光

  连铸. 2021, 40(3): 7-12.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20210044

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  具有较高等轴晶率的铁素体不锈钢连铸坯可以显著避免冷成型加工过程中的皱折缺陷。采用了低倍组织观察、第二相特征分析以及凝固模型计算的方法研究了含Ti、Nb双稳定化超纯铁素体不锈钢的凝固特性以及等轴晶率控制机理。结果表明,当Ti和Nb加入到铁素体不锈钢中,连铸的等轴晶率显著提高;模型表明铸坯凝固参数的变化规律基本一致,然而钢中第二相粒子的成分及形貌发生显著变化,第二相粒子的非均质形核能力显著增强。本研究建立的凝固模型可以较好预测连铸坯的CET转变,同时指出稳定地提高铁素体不锈钢连铸坯的等轴晶率需要对钢中微量元素含量、核心形核效果以及冶炼过程进行合理设计。
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  优化工艺下电磁搅拌对板坯冶金效果的影响

  彭霞林, 易兵, 李伟红, 肖红, 刘顺, 马志民

  连铸. 2021, 40(3): 13-17.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200129

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  为了研究板坯辊式电磁搅拌器对板坯冶金效果的影响,采用现场试验的方法,经过调整电磁搅拌工艺参数及连铸工艺参数,揭示了优化工艺条件下电磁搅拌对板坯冶金效果的影响。研究表明,电源频率为7 Hz,电流分别为0、100、400 A时,电磁搅拌力依次增强,对板坯的冶金效果逐渐改善;当电磁搅拌辊的数量增加时,板坯非稳态下的低倍质量提高;当相同电磁搅拌参数应用于相同钢种时,只有在综合优化连铸工艺参数条件下才能得到好的冶金效果。参数条件为电源频率7 Hz、板坯拉速0.9 m/min、电流400 A。
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  RH无铬真空槽长寿技术研究与应用

  王崇, 钟凯

  连铸. 2021, 40(3): 18-23.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20210033

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  为了提高RH无铬真空槽的使用寿命及保证使用过程的稳定性,通过对影响RH真空槽使用寿命的因素进行机理分析,有针对性地开展了技术攻关。采取改进浸渍管与环流管砌砖工艺、增加挡墙工艺、优化下部槽钢结构、RH真空槽焊接漏点检测和化冷钢技术等措施,使某公司RH真空槽浸渍管寿命从100炉提升到135炉左右,实现了1套下部槽与2套浸渍管与环流管配套使用,提高生产的稳定性,取得了良好的经济效益和社会效益。
铸坯质量
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  镀锡板基板钢铸坯夹杂物的检测与表征

  范聪聪, 莫志英, 李海旭, 赵征志, 崔衡

  连铸. 2021, 40(3): 24-27.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200121

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  镀锡板产品轧制厚度薄,用于包装的镀锡板需严格把控质量以避免缺陷的产生,故探究用于生产镀锡板所用基板钢铸坯的夹杂物的成分、形貌、尺寸、数量分布规律尤为必要。采用高频水浸超声检测技术对镀锡板基板钢铸坯中夹杂物的尺寸、数量分布进行了检验分析,并结合大样电解、扫描电镜分析方法对镀锡板基板钢铸坯中的夹杂物进行了成分、种类、形貌分析。结果表明,在铸坯内弧1/4处和外弧处有明显的夹杂聚集区,整体范围内夹杂物的数密度为6.25×10² 个/m³,局部夹杂物的数密度为3.33×10⁹ 个/m³;大型夹杂物的主要组成为Al₂O₃及少量SiO₂、CaO等夹杂物,此外还发现含有K₂O的大型夹杂物。
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  含钛微合金钢凝固过程中TiN的析出行为分析

  陈波涛, 张泽峰, 邢立东, 王敏, 曾凡政, 包燕平

  连铸. 2021, 40(3): 28-34.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200081

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  分别从热力学和动力学方面研究了低碳含钛微合金钢凝固过程选分结晶对TiN夹杂物析出的影响。热力学分析表明,液相线温度以上不会有TiN析出;由于凝固过程凝固前沿Ti、N元素富集,凝固分数达到0.377时,凝固前沿固相中开始析出TiN;凝固末期,Ti和N的富集程度进一步增大,固液相中均有TiN析出。动力学分析表明,随着冷却速度的降低,凝固过程TiN夹杂物的尺寸显著增加,当冷速高于50 K/s时,TiN的理论半径为5.5 μm,当冷速低于5 K/s时,TiN的理论半径在17.5 μm以上;固相中析出的TiN为纳米级别。铸坯中TiN析出物主要尺寸为1~5 μm,且大尺寸夹杂主要在铸坯厚度方向的1/4处和中心处析出,这表明铸坯中的大尺寸夹杂物是在凝固过程中析出的。
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  轴承钢中间包首炉大型夹杂物分析及控制

  李永超, 卢彩玲, 左健成, 白瑞娟, 王维, 韩怀宾

  连铸. 2021, 40(3): 35-39.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200110

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  为实现轴承钢洁净度的快速分析,采用高频水浸超声探伤中间包不同炉次的大型夹杂物情况,发现中间包首炉大型夹杂物超标严重。通过定位解剖后的电镜分析,可知大型夹杂物主要成分为铝酸钙类夹杂物。结合某厂轴承钢生产实际,分析确定中间包首炉大型夹杂物的主要来源为钢液二次氧化产物粘附在水口内壁,促进钢水中原有的铝酸钙类夹杂物沉积,最终水口结瘤物脱落导致。通过控制中间包烘烤温度、减少中间包内钢液二次氧化、采用旋流四孔水口,有效提高了中间包首炉的洁净度,水浸超声探伤结果表明,中间包首炉洁净度值(缺陷总长度/测试体积)由之前的170.4降至12.0 mm/dm³。
连铸设备
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  包晶钢中间包快换板坯接痕漏钢原因分析

  梅宁, 王宝动, 刘延强, 肖华生, 赵璐明, 杨春宝

  连铸. 2021, 40(3): 40-44.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20210031

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  为了研究包晶钢中间包快换过程中板坯接痕处漏钢的问题,对现场调查发生规律持续进行跟踪,采用扫描电镜对接痕处漏钢机理进行分析。结果表明,中间包快换过程中漏钢与坯壳收缩和接痕处非金属夹杂物聚集有关,非金属夹杂物成分为保护渣。通过优化中间包快换过程坯壳冷却补缩程序、优化钢水过热度、增加连接件、优化清理保护渣渣条、改进开浇等措施,包晶钢中间包快换过程板坯接痕漏钢事故得到有效抑制,发生率由1.08%降至0。
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  吹气情况下异型坯结晶器水口结构的物理模拟

  武鸿杰, 徐宇, 储成阳, 张闯, 周俐

  连铸. 2021, 40(3): 45-53.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200091

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  为改善某钢厂异型坯结晶器的流场,以此钢厂异型坯连铸结晶器为原型进行物理模拟研究,并优化其水口结构。试验主要以不同吹气情况下的流场显示、波高测量、电导率测量来研究不同水口结构对结晶器流场的影响以及不同水口结构下结晶器流场的变化规律。结果表明,底孔直径为17 mm、吹气量为3 L/min的试验条件下结晶器液面波动情况更佳,结晶器内有更好的粒子和墨水流场,这在实际生产中有利于结晶器内温度和成分的均匀,有利于形成良好凝固坯壳,且浇铸过程中不容易产生卷渣。
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  板坯火焰切割机故障分析及改造

  岳志坤

  连铸. 2021, 40(3): 54-58.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20200126

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  某钢厂连铸车间K7043火焰切割机机械系统常见故障表现为提升机构传动箱体断裂;介质系统常见故障表现为管道元器件堵塞、切割枪堵塞;电气系统常见故障表现为编码器故障、电缆损坏、接近开关故障。对切割机常见故障进行分析,表明提升机构传动箱体断裂为箱体存在应力集中造成;管道元器件堵塞为煤气中焦油析出造成,切割枪嘴堵塞为切割热态板坯渣子飞溅堵塞造成;电气系统常见故障多由于切割机工况复杂造成。随后对火焰切割机进行了适应性改造,提升机构传动箱体应力集中现象得到消除,介质系统管路元器件堵塞情况得到改善,缩短了切割枪嘴更换时间,降低了电气元件故障率。对其实际运行情况进行观察,切割机故障率得到明显降低。
技术交流
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  钢包智能管理技术在京唐公司的应用与实践

  张启东, 钟凯, 贾培日, 王崇, 聂作禄

  连铸. 2021, 40(3): 59-64.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20210036

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  为了实现对京唐公司炼钢厂钢包位置和钢水温度等关键信息的实时调控,通过激光定位技术跟踪台车和天车的位置信息、无线传输技术,实现所有数据采集设备与数据服务器之间的数据传输;通过优化模型,实现了配包、温度等优化管理,从而建立了一整套钢包智能管理系统。系统上线运行一年后,钢包的总周转时间由原来213.0缩短至191.4 min,缩短了21.6 min,降幅达10%,正常周转包比例从81%逐步上升到86%,转炉出钢温度降低了2 ℃,并提高了转炉冶炼终点炉后钢水温度命中率。
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  摆动剪减速机故障分析与应对

  樊星辰, 孟志铎, 陈伟刚

  连铸. 2021, 40(3): 65-68.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20210045

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  为了减少摆动剪减速机薄弱环节的故障,确保摆动剪长期高效地工作,某厂通过优化改进操作侧轴承、驱动侧轴承失效、一轴转速及二轴离合器和润滑系统,使得摆动剪的使用寿命得到了极大地提高。结果表明,摆动剪减速机轴承失效与轴承的形式、润滑、轴承的转速、离合器接合时间等有着密切的联系,只要处理好以上问题就能极大地提高摆动剪减速机的轴承使用寿命,进而确保摆动剪的正常使用。
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  连铸机二冷室蒸汽排放量计算及实践

  孙云鹏, 王福海, 陈林权

  连铸. 2021, 40(3): 69-72.
  https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20210012

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  为了研究连铸机二冷区蒸汽排气量,以国内某特钢厂3机3流不锈钢连铸机改造为背景,通过热量法和水量法对1Cr13钢种浇铸过程中二冷蒸汽量进行了计算,对蒸汽管道的走向进行了改进、并对风机的选型进行了验证。结果表明,现有蒸汽引风机功率偏小,通过更换蒸汽管道及风机,彻底解决了在连铸机浇铸作业过程中长期存在的蒸汽滞留、外溢等问题,对连铸机二冷室蒸汽排放治理具有一定的借鉴意义。