保护渣碱度对薄板坯结晶器平均热流量的影响

在钢的连铸过程中,钢水在结晶器内的凝固对铸坯的产量和质量均有很大影响,几乎所有的铸坯表面缺陷均形成于结晶器内。近年来,随着连铸拉速的增加及对铸坯表面质量要求的提高,有关结晶器冷却、传热对钢水的初始凝固及表面纵裂纹影响的研究成为连铸科学研究的重点。结晶器壁热流不均是纵裂纹产生的有利环境,保护渣控制传热为常用的措施。薄板坯浇铸时由于拉速高,为获得表面无缺陷铸坯,对保护渣控制传热的要求更高,同时也需协调保护渣的润滑功能。通过生产试验,研究比较3种碱度保护渣（CaO/SiO2分别为1.06、1.26和1.48）对薄板坯结晶器平均热流量的影响,发现与低碱度保护渣相比,使用高碱度保护渣时,结晶器热流量最低,有利于实现弱冷却,形成均匀凝固坯壳,在一定拉速条件下浇铸裂纹敏感钢种时有助于获得良好表面质量的铸坯。     

薄板坯连铸及其铸坯表面缺陷的形成机理

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。     

连铸保护渣的研制和应用

1 前言连铸生产中,结晶器保护渣起钢水表面保温、防止氧化、吸附钢中夹杂、控制结晶器与铸坯间的热流量和摩擦力等作用。保护渣的合理生产和正确使用,对于改善铸坯质量、提高连铸生产率、降低生产成本会有显著的效果。酒钢目前的连铸生产,存在生产工艺不稳定、钢水洁净度不高、结晶器液面波动大等     

连铸坯表面裂纹产生原因及其在轧制过程演变行为的综述

综述了连铸坯化学成分(C,Mn,S,P,Ca,Cu,Al,Nb,V,Ti)、保护渣、中间包、结晶器以及二冷工艺等对连铸过程中连铸坯表面裂纹产生的影响。分析了轧制过程中轧件表面裂纹的演变行为,在一定情况下连铸坯表面裂纹可以通过轧制工艺消除。论文对全面认识连铸过程连铸坯表面裂纹影响因素、企业减少裂纹缺陷具有指导意义。     

J55边裂原因分析与工艺改进

边裂是影响邯宝炼钢J55钢种质量的一个重要因素。为了研究边裂缺陷的成因,利用金相、扫描电镜及能谱等相关试验手段对热轧卷边裂缺陷进行分析,并对连铸板坯进行对比轧制试验,证实热轧卷边裂是由连铸铸坯角部裂纹引起。对影响铸坯角部裂纹的钢水成分、结晶器保护渣、二冷水等工艺因素进行分析。通过控制钢水成分、改进保护渣性能、优化二冷配水等措施,铸坯角部裂纹缺陷比例由原来的18%降至1.26%。对实际生产及热卷边裂缺陷具有一定的指导意义。     

板坯表面纵裂纹的成因与控制

根据济钢第三炼钢厂的连铸生产,分析厚板产生表面纵裂纹的主要原因有钢水成分、结晶器液面状况、钢水过热度、结晶器的冷却效果、拉速和保护渣等.通过采取措施使板坯表面纵裂纹缺陷得到改善.     

包晶钢板坯纵裂纹分析及保护渣优化

在生产Q235B、Q345B等包晶钢时,铸坯表面产生了大量的纵裂纹,通过对该缺陷的宏观形貌、金相组织以及微观形貌分析,证实该类缺陷形成于结晶器内,根本原因在于δ相向γ相转变时体积收缩引起结晶器内初生坯壳生长不均,而保护渣是其关键的影响因素。为减缓铸坯向结晶器的传热,对现有保护渣进行了优化,将保护渣碱度由1.39增加到1.53,提高保护渣结晶性能以强化弯月面钢水的缓冷,同时将熔化温度由1 171降低到1 130 ℃,1 300 ℃时黏度保持在0.08 Pa·s,确保保护渣消耗量以保证对铸坯的润滑。生产实践表明,采用优化的保护渣后,板坯表面质量明显改善,纵裂纹缺陷发生率由原来的10.58%降低到1.85%。     

低碳低硅铝镇静钢铸坯表面凹陷的成因及控制

分析唐钢板坯连铸机生产的低碳低硅铝镇静钢铸坯表面凹陷缺陷的产生原因。结果表明,表面凹陷缺陷的产生由结晶器内弯月面处坯壳冷却不均造成,采取了防止结晶器跑锥,提高结晶器锥度,防止弯月面处铜板变形,选择合适性能的保护渣,选择合理的拉速、钢水过热度,合理控制结晶器流场等措施,最终消除了铸坯凹陷缺陷,提高了铸坯表面质量。     

耐候钢纵裂成因和控制措施

本钢薄板坯连铸在生产集装箱用耐候钢时集中批量出现表面纵裂纹缺陷,裂纹在铸坯上无规律分布,在热轧卷缺陷部位取样并做冷态弯折,出现开裂,致使产品不能用来制作集装箱面板和立柱。薄板坯耐候钢属于高磷且含镍铬铜合金,表面纵裂纹的发生几率较大且不易控制。文章研究了耐候钢纵裂时结晶器冷却、二冷水制度、钢水成分、保护渣等影响因素,采取了结晶器内初生坯壳生长弱冷方式、更改二次冷却喷淋、保护渣性能等控制铸坯表面纵裂纹的技术措施,进而改善了薄板坯连铸耐候钢产品的表面质量。     

φ300mm连铸坯的表面缺陷及其预防

45、40Cr和60Mn钢φ300 mm连铸坯表面出现渣沟、气孔等缺陷。采用扫描电镜、能谱仪以及贺利氏定氢、定氧仪分析了缺陷的特征和产生机制。研究发现:连铸坯气孔的产生主要是钢水中的氢含量过高所致。采取了增加真空循环脱气工序、改变入炉料结构、烘烤合金及原材料等措施,有效遏制了渣沟、气孔缺陷,改善了连铸坯的表面质量。     

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。     

首钢京唐连铸机结晶器振动技术运用

首钢京唐2150mm连铸机结晶器振动采用了Siemens s7～400PLC作为基础自动化设备,以液压系统作为动力,通过控制伺服阀输出0—10mA的电流信号,实现结晶器按要求的振幅、频率和波形振动。结晶器的振动的作用一方面是为了促使润滑剂和保护渣填充到结晶器与坯壳间,形成润滑层,以减小结晶器与坯壳的摩擦阻力,减少拉裂;另一方面则使为了在铸坯表面形成振痕,使结晶器与坯壳间的气隙增大,降低了坯壳凝固生长速度、坯壳凝固组织中产生缺陷,从而提高铸坯质量,节省人力,为铸机的发展提供数据的支持。     

微合金钢连铸坯表面横裂纹的研究

根据承钢大板坯连铸含钒、钛微合金钢的生产实践,发现在生产含钒、钛钢种时易发生表面横裂、角部结疤等缺陷,经过统计并研究其产生原因,重点从结晶器振动、结晶器冷却、流场、保护渣的影响进行分析、采取了相应措施,微合金钢铸坯表面横裂得到显著控制,角部结疤完全杜绝。     

连铸坯皮下夹渣的控制技术

皮下夹杂是生产高级冷轧薄板最常见的板坯缺陷。钢水中携带的非金属夹杂物、钢水浇注过程中结晶器保护渣的卷入是造成板坯皮下夹渣缺陷的主要原因。提高钢水的纯净度,做好稳态浇铸控制结晶器保护渣的卷入及采用高表面张力、高黏度结晶器保护渣是控制板坯皮下夹渣缺陷的最有效措施。     

板坯表面纵裂纹分析及控制措施

通过承钢板坯表面纵裂纹的产生原因,分析了结晶器冷却制度、连铸保护渣性能、钢水成分、浸入水口插入深度的影响因素,提出了改善纵裂纹的措施,表面纵裂纹得以有效的控制。     

含TiO2的保护渣在高温下生成TiN、Ti（CN）的研究

使用含TiO2较高的原料或人为地在保护渣中加入TiO2,可以降低结晶器内渣膜的传热能力,但是该类渣在现场长期使用后会出现连铸粘结和漏钢比例大幅上升的情况,造成这一问题的可能原因是该类保护渣在熔化过程中形成了TiC、Ti(C、N)等高熔点物质,从而引起粘结漏钢。本文通过热力学计算以及实验室研究证实了在含TiO2保护渣使用过程中生成TiC等高熔点物质的可能性。     

不锈钢板坯宽度对结晶器内钢水流动和温度状态影响

利用数值模拟方法对比分析了不同不锈钢板坯宽度下结晶器内钢水流动和温度分布情况。结果表明,在同一浸入式水口结构和工艺参数条件下,随着结晶器宽度的增加,侧孔注流在窄面的冲击位置下降,冲击强度减弱,钢液面处钢水卷渣和液面裸露的几率减小,但液面处钢水温度降低。其中,当铸坯断面大于1360mm时,结晶器内钢水对窄面中心的冲击速度和钢液面处钢水表面流速变化不大。综合表明,该水口浇注不锈钢板坯的适宜宽度范围为1360～1600mm.     

水口侧孔角度对不锈钢板坯连铸结晶器内流场和温度场的影响

利用数值模拟方法对比分析了不同浸入式水口倾角角度下结晶器内钢水流场和温度场的分布情况。结果表明,在同一结晶器断面宽度和工艺参数条件下,随着水口侧孔倾角角度的增加,侧孔注流在窄面的冲击位置上升,冲击强度减小,钢液面处钢水卷渣和液面裸露的几率增加,钢液面处钢水温度增加。其中,当水口侧孔角度为向上0°和5°时,钢液面处钢水表面流速变化相对较小,说明对于该断面不锈钢板坯,水口侧孔倾角角度在0°～5°范围内时在利于铸坯质量的提高.     

板坯连铸结晶器漏钢预报系统研发(一)结晶器内热状态的有限元分析

考虑铜板结构和铸坯凝固特性,以二者接触区域为纽带,建立温度场和应力场高度耦合的有限元分析模型,通过耦合计算,发现板坯在连铸结晶器中宽窄面方向上的坯壳表面温度、坯壳生长行为及界面气隙状态沿拉坯方向上的变化规律,为分析和解决铸坯在结晶器中产生的质量问题、设计或优化有漏钢预报测温热电偶布置提供了理论依据。     

板坯表面纵裂的原因分析及采取的措施

介绍了中厚板连铸坯目前的表面质量情况,对存在的表面纵裂纹和横裂纹缺陷产生的原因进行了分析,结合连铸坯生产工艺和设备的实际情况,对有利于消除表面裂纹的防止措施进行了探讨并提出了建议。