连铸坯质量控制零缺陷战略

为满足用户对产品质量越来越严格要求,生产价格便宜高质量产品是人们追求目标。而轧制产品质量是与连铸坯缺陷紧密相联系的。本文系统地分析了在连铸过程中铸坯的表面缺陷、内部缺陷以及铸坯夹杂物产生的原因,提出了防止铸坯缺陷产生应采取的措施,进一步提高铸坯质量。     

铸坯轧后拉伸试样断口分层原因分析及预防措施

结合邯钢生产实践,对板坯连铸机铸坯轧后拉伸试样分层缺陷原因进行分析并提出了预防措施,有效减轻了铸坯中心偏析及疏松,提高了铸坯实物质量,减少了铸坯轧后分层缺陷。     

首钢京唐管线钢边部缺陷原因与对策

管线钢热轧板卷有"边裂"缺陷,边裂均发生在对应铸坯的下表面,利用金相显微镜、扫描电子显微镜对管线钢边部缺陷研究分析表明,管线钢"边裂"缺陷是由于铸坯角部裂纹所致。测定了铸坯运行至弯曲段和矫直段时的铸坯表面温度,采用GLEEBLE热/力模拟试验机进行了管线钢铸坯高温力学性能测定,结果表明,铸坯运行至弯曲段时角部温度位于该钢种第Ⅲ脆性温度区间内。通过对铸坯角部加强冷却后,铸坯角部温度低于第Ⅲ脆性温度,从而使得铸坯外弧的角横裂纹得到了有效改善。     

铸坯到轧材的表面缺陷演变行为研究

基于铸坯表面缺陷传承到轧材的精确定位方法,开展铸坯-轧材缺陷间的对应关系研究,以提高判断缺陷产生原因以及工序改进的及时、精准性,并系统研究高线铸坯皮下气泡缺陷在轧制过程中的演变行为,对其缺陷形态进行了检测分析。研究表明:所设计的铸坯表面缺陷到轧材的定位方法能精确地在轧材表面找到缺陷所在的位置;铸坯皮下气泡对应的轧材表面裂纹长度较短,且裂纹两端收敛,无明显过渡段,裂纹内部存在氧化物,裂纹两侧组织无异常流变,存在明显脱碳,这为企业改善铸坯表面质量提供了科学依据。     

连铸板坯表面纵裂纹预测模型智能化定制方法

钢铁产品制造过程中,在线预测铸坯质量缺陷产生位置,并对存在缺陷的铸坯及时下线清理有助于提升连铸连轧生产稳定性,实现钢铁企业节能减排、绿色化生产。然而,连铸生产过程具有多变量、时变性和多态性等特点,必须结合设备、钢种、缺陷的特性,定制铸坯质量缺陷预测模型,才能够准确预测铸坯质量缺陷。因此,将数据通信技术、人工智能技术、C#与Matlab混合编程技术等相结合,建立了智能化铸坯质量在线判定系统,研究了铸坯质量预测模型智能化定制方法,并以板坯纵裂纹预测模型为例,介绍模型定制过程。研究结果表明,该方法能够辅助工艺工程师针对钢种及缺陷智能化定制预测模型,降低模型开发及优化难度,提高铸坯质量预测模型的可靠性。     

板坯连铸过程铸坯质量判定参数采集与定位

铸坯生产过程中参数的实时采集与准确定位是实现铸坯质量实时分析判定的基础,对典型铸坯生产过程进行研究得出了一种连铸坯质量相关生产过程参数定位方法,该方法能够将实时采集的铸坯生产过程参数精确定位到铸坯切片,克服了传统铸坯生产过程参数定位的缺陷与不足。此外该方法可利用数据库中的判定规则对铸坯生产过程参数异常诊断,利用众多铸坯切片信息组建立铸坯质量判定模型或判定铸坯切片质量缺陷,模型命中率达到了95.4%。     

高温连铸坯表面缺陷脉冲电涡流检测方法研究

高温铸坯表面缺陷在线检测对降低生产成本、提高铸坯的热送热装和直接轧制率具有重要意义。提出采用脉冲电涡流检测方法,对高温铸坯表面及近表面缺陷进行在线无损检测。介绍了脉冲电涡流高温铸坯表面缺陷检测方法试验装置,试验研究了脉冲电涡流探测器检测线圈信号的时域特征和频域特征,并给出缺陷信号特征提取方法。研究成果为进一步研究高温铸坯表面缺陷无损探伤装置提供理论基础和技术支撑。     

低合金钢铸坯质量控制技术研究

针对攀钢低合金钢生产过程中铸坯出现的角部横裂纹缺陷,通过优化结晶器冷却制度和保护渣,形成了低合金钢铸坯角部横裂纹缺陷的综合控制技术。试验结果表明,低合金钢铸坯角部横裂纹缺陷得到了明显改善,并消除了由此引起的热轧板卷表面线纹和起皮缺陷,缺陷发生率由原来的100%降至5.58%,因铸坯角横裂缺陷造成热轧板卷降级改判率由7.2%降至0.74%。     

齿轮钢20CrNiMo轧材表面裂纹缺陷原因分析

针对规格不小于?80 mm的齿轮钢20CrNiMo轧材探伤合格率低,轧材表面存在裂纹缺陷问题,对轧材裂纹缺陷进行分析,可知这可能是铸坯裂纹缺陷造成的。为了验证这一观点及查找出确切原因,便于提供解决方法,首先对铸坯表面进行抛丸检查,未发现裂纹缺陷;其次将存在裂纹的铸坯轧制成材的缺陷与轧材表面裂纹缺陷通过金相显微镜进行对比分析,发现裂纹形貌及周围脱碳程度存在差异,分析认为轧材裂纹不是由铸坯缺陷导致的;最后将铸坯开坯后方坯直接挑出缓冷后抛丸检查,发现表面存在严重划伤和凹坑缺陷,划伤缺陷形貌和周围脱碳程度与轧材裂纹相似。结果表明:轧材裂纹及翘皮缺陷是由铸坯开坯过程中产生的划伤和凹坑缺陷导致的,不是由铸坯裂纹缺陷导致的。     

高温铸坯表面缺陷在线检测技术开发及应用

随着钢铁行业积极推进智能化,企业已不再满足于传统的高温铸坯冷却后人工表面缺陷抽检方法。为了实现连铸过程中铸坯表面缺陷的无损在线检测和及时的质量判定,本项目在机器视觉无损检测的理论基础上,开发了一种基于CCD及激光扫描相配合的实时检测铸坯缺陷轮廓的方法,应用机器视觉和图形处理方法对连铸坯表面缺陷形态进行了三维数字化重构,并对缺陷进行识别与分类。基于实验室研究和现场应用,结果表明,16台CCD满足高温板坯全幅周向的检测要求,缺陷尺寸检测分辨率达到毫米级,通过数字化、精确化定位缺陷的位置及深度,满足高温铸坯缺陷在线检测与监测,并为铸坯产品质量溯源提供有力的支撑。     

薄板坯纵裂及其影响因素探讨

铸坯质量问题是薄板坯连铸连轧工艺研究的核心问题。在调研的基础上,对国内现有薄板坯连铸生产线铸坯质量现状进行了分析。并提出了进一步改进薄板坯表面质量的工艺措施。     

非稳态浇铸条件下IF钢铸坯中大型夹杂物分析

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。     

热轧定宽机减宽过程对板坯质量的影响

定宽机是热轧带钢生产线的重要设备,其作用是增大热轧工序板坯减宽量,从而采用相同宽度的板坯可以生产不同宽度的产品,提高连铸工序生产效率。在定宽过程中,板坯会产生镰刀弯、头部翘曲、头尾失宽、起拱等质量缺陷,影响后续轧制过程的稳定性。通过采用DEFORM 3D平台进行有限元模型仿真计算,确定了保持板形质量良好条件下的最大减宽量,研究了定宽工艺对头尾失宽量和定宽机设备参数对板坯锻后形状的影响规律。将研究结果应用于生产,避免了减宽过程中板坯缺陷的产生。     

薄板坯的跑偏机制分析及控制实践

通钢FTSC（flexible thin slab casting）薄板坯连铸机自2005年投产以来,发生多次连铸坯运行到加热炉内时跑偏问题。2016年11月连续3个浇次发生连铸坯跑偏撞到加热炉炉墙无法出炉,生产被迫中断,从加热炉共剔出连铸坯1 000多t,严重影响了通钢薄板坯连铸连轧产线的生产。针对通钢现有的条件和跑偏产生的机制,通过对结晶器两个窄面热流偏差、二冷水喷水状态、夹持辊状态、扇形段状态等进行优化调整,最终解决了连铸坯的跑偏问题。     

12Cr2Mo1R钢板坯热装工艺试验

针对12Cr2Mo1R钢冷坯装炉加热时易轧裂的问题,试验研究了12Cr2Mo1R板坯下线后直接热送热装轧制、板坯下线后采用保温罩保温缓冷再温送装炉、板坯下线后堆垛自然缓冷再温送装炉3种工艺,发现前两种工艺轧制后钢板表面容易产生纵裂、网裂和马蜂窝等裂纹,第3种工艺可以有效避免钢板开裂,保证钢板良好的表面质量。     

薄板坯连铸结晶器技术及钢种开发的几个问题分析

薄板坯连铸结晶器是薄板坯连铸技术的核心，通过对薄板坯连铸结晶器内钢水的流动、传热以及凝固壳的收缩和变形行为的研究，分析了连铸坯几种典型裂纹缺陷的形成原因；并结合实验室和生产实践，对薄板坯连铸连轧生产冷轧基料用B微合金化钢、电工钢、V—N微合金高强度钢等的工艺特性以及钢材性能进行了分析。文章分二次发表，本次发表的内容是关于薄板坯连铸结晶器的相关技术及板坯典型裂纹的分析。     

薄板坯连铸结晶器技术及钢种开发的几个问题分析(续)

薄板坯连铸结晶器是薄板坯连铸技术的核心，通过对薄板坯连铸结晶器内钢水的流动、传热以及凝固壳的收缩和变形行为的研究，分析了连铸坯几种典型裂纹缺陷的形成原因；并结合实验室和生产实践，对薄板坯连铸连轧生产冷轧基料用B微合金化钢、电工钢、V-N微合金高强度钢等的工艺特性以及钢材性能进行了分析。文章分二次发表，本次是上海金属2006—1期文章的续栽，内容是关于薄板坯连铸连轧典型品种的开发以及薄板坯连铸连轧技术的发展与展望。     

薄板坯连铸连轧生产取向电工钢工艺开发现状

总结了薄板坯连铸连轧工艺生产取向电工钢的现状,尤其对意大利Terni公司采用薄板坯生产取向电工钢的技术要点和工艺参数进行了较详细的分析,并进一步论述了薄板坯生产取向电工钢的优势;对国内开发薄板坯连铸工艺生产取向电工钢的情况进行了归纳,对中国进一步用新工艺生产取向电工钢和提高取向电工钢产品质量具有重要意义。     

宝钢炼钢异常板坯的分析与控制

针对宝钢炼钢过程中的板坯异常问题,进行了现场跟踪与分析,得出炼钢过程中板坯异常主要与过热度和液面波动异常有关。研究发现,炼钢各工序间时间间隔不适宜,易造成工序间温度符合率低下;头尾坯、异钢种交接坯生产中拉速不稳定以及正常板坯浇铸过程中氩气流量过大,均易造成液面波动异常,从而导致板坯异常。通过制定相应火车时刻表、改进炼钢生产计划编排、优化连铸氩气流量等措施,有效控制了浇铸过程中过热度异常与浇铸液面波动问题,使宝钢异常板坯量得到有效的改善。     

薄板坯与传统厚板结晶器内应力场数模比较

运用Matlab工程数据计算软件进行了薄板坯与传统厚板结晶器内应力场数值模拟计算,得出薄板坯与传统厚板应力场和裂纹指数分布不同.薄板坯应力高于传统厚板,并且在结晶器漏斗边缘存在一应力集中区域,裂纹指数较大,其裂纹敏感区域与其结晶器的特殊结构有关.