新临钢连铸板坯中间裂纹的成因分析与改进措施

根据新临钢Q235钢的连铸生产数据,并通过对连铸板坯中间裂纹的低倍研究、能谱分析等,对连铸板坯中间裂纹的形成原因和影响因素进行分析探讨,认为钢中S含量高,Mn/S值较小,是连铸板坯产生中间裂纹的主要原因。而辊缝开口度、浇注速度、钢水过热度也是中间裂纹产生和扩展的影响因素。并据此提出了减少铸坯中间裂纹的具体改进措施。     

中碳合金钢连铸板坯中间裂纹形成机理研究

针对中碳合金钢连铸板坯出现的中间裂纹,利用低倍酸洗、光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对中间裂纹宏观和微观特征进行检验分析,发现在裂纹处元素锰、磷、硫有明显的富集,钢中锰、硫、磷等杂质元素的晶间偏析是铸坯产生中间裂纹的内因。确定了铸坯凝固过程中中间裂纹的产生位置,计算出凝固时铸坯在此位置的总应变,发现铸坯承受的载荷是裂纹产生和扩展的外因。     

钢中化学成分对板坯中间裂纹影响的分析

中间裂纹是连铸板坯中常见的主要内部质量缺陷。随着铸坯的厚度越来越厚,轧制过程中的压缩比不断降低,对铸坯的内部质量要求越来越高。钢中碳、锰、硫、磷等元素含量和辊缝收缩、二冷水、拉速、过热度等会影响钢坯中间裂纹的发生。利用酸浸和扫描电镜对裂纹处元素进行了分析,得到裂纹处主要化学元素的含量;并采用单因素法对抽样板坯低倍数据进行了分析,得出化学元素对中间裂纹的影响;同时对拉速、比水量、钢水过热度等因素的影响也进行了分析,得出钢中锰、硫、磷等元素在枝晶间的富集是板坯产生中间裂纹的内部因素,而工艺操作条件也会对中间裂纹的产生有一定的影响。     

含铌钢铸坯横裂纹的分析及控制措施

连铸板坯中,由于多种类型的表面缺陷,使得由连铸板坯生产的钢板常被拒收。在这些缺陷中,横向裂纹受到主要关注,含Nb合金钢种较容易出现这种裂纹。一般来说, 在立弯式连铸机的弯曲段与矫直段, 在铸坯的内表面上可能出现表面及角部横向裂纹,外表面出现角横裂纹。本文分析了含铌钢铸坯横裂纹的产生原因,通过测温实验及高温力学性能实验分析S355J2-1钢的二冷配水方案,并提出具体优化措施,取得良好效果。     

连铸含铌钢板坯表面横裂纹原因分析和措施

通过对邯钢三炼钢厂板坯连铸生产高强度船板用等铌微合金钢,铸坯发生表面横裂纹的机理分析,讨论了铸坯表面横裂纹产生的影响因素,并提出了连铸解决含铌钢表面横裂纹的有效措施。     

SS400热轧带钢表面网状裂纹缺陷

利用光学金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS),对SS400带钢在热轧生产中出现的一例表面网状裂纹缺陷进行分析,结果表明,此例热轧带钢表面网状裂纹缺陷的产生系铸坯表面裂纹和中间裂纹缺陷综合所致,要避免或减少此类缺陷的产生,必须严格控制钢中有害元素含量,选择合适的结晶器及保护渣,优化连铸生产工艺,严格控制连铸生产过程的稳定性,获得合理的铸坯凝固结构,从而提高轧材的合格率。     

铌微合金化HRB400 E钢连铸坯中心裂纹的形成和控制

某厂尝试采用全水型连铸机生产铌微合金化HRB400E钢螺纹钢用铸坯。但连铸坯产生了贯穿性的中心裂纹。为此对有中心裂纹的连铸坯进行了宏观和微观分析。结果表明:连铸坯中心裂纹主要是由于在连铸过程中二次冷却传热控制不当和铸坯凝固前沿受到矫直力作用所致。据此,优化了钢的成分,即控制铌和锰的含量,优化了连铸工艺参数,如二冷水量及其分配比、中间包过热度及拉速等,结果有效消除了铸坯的中心裂纹,轧材无开裂现象,螺纹钢质量得到了明显的改善。     

中碳钢板坯的高速连铸技术

中碳钢板坯连铸,因易产生表面裂纹,因此难以进行高速浇注。最近,日本神户钢铁公司加古川厂在1992年1月投产的4号板坯连铸设备(2流)上,确立了中碳钢板坯高速连铸技术。所采取的主要技术措施如下: 1)防止横裂纹产生的技术在立弯型连铸机上铸坯通过弯曲部位和矫直部位时,若其表面温度处于高温脆性温度区域,则在铸坯弯曲时由于应力的作用,在铸坯角部的振痕各部易产生表面横裂纹。     

新钢连铸板坯中间裂纹的成因与控制

针对新余钢铁公司炼钢厂4号连铸机生产的板坯中间裂纹严重的问题,分析了形成板坯中间裂纹的影响因素.通过铸坯传热凝固过程数学模型计算,确定了铸坯凝固过程中中间裂纹的产生位置,计算出凝固时铸坯在此位置的鼓肚应变、矫直应变和导辊不对中应变.通过调整辊缝的收缩量,中间裂纹明显减少,铸坯质量得到改善.     

影响连铸板坯中间裂纹的设备与工艺因素

针对板坯连铸机生产Q235B等钢种不时出现的中间裂纹问题,通过现场设备工艺数据统计和针对性生产试验,分析比较了影响板坯中间裂纹程度的相关影响因素。试验结果表明:拉坯速度、冷却强度、钢水成分、设备辊缝精度与铸坯中间裂纹的发生率均有密切关联。其中设备辊缝精度是影响中间裂纹的主要影响因素。现有条件下,合理的控制拉速可以防止铸坯中间裂纹的发生;提高钢中锰硫比、优化二冷水表也可以在一定程度上降低铸坯中间裂纹的评级。     

基于PSO-PNN的铸坯全长表面纵裂纹在线预测

表面纵裂纹是铸坯质量缺陷中一种最常见的表面质量缺陷。环境因素使得铸坯表面纵裂纹在线检测精度不高,各大钢厂铸坯质检仍要依赖人工,因此提出一种基于粒子群PSO优化概率神经网络PNN的铸坯全长表面纵裂纹预测方法。首先,建立铸坯生产过程跟踪及数据时空变换模型,构建铸坯生产系统将生产过程数据与铸坯长度方向进行匹配;再利用PNN的Bayes最小风险准则进行有监督特征学习,并利用寻优算法PSO优化PNN关键参数的选取,得到最终的模型PSO-PNN;最后,利用某钢厂连铸产线铸坯质量缺陷数据和生产过程数据进行试验验证。结果表明,该方法对铸坯整体的质量预测分类精度达到97.5%,铸坯全长的裂纹缺陷的预测精确率和召回率均在92%以上,能有效实现铸坯全长表面纵裂纹的预测,为现场质检人员提供参考。     

邯钢新区热轧卷板边裂成因分析和改善

边裂是影响邯钢新区热轧卷板质量的一个重要因素。对热轧卷板边部裂纹缺陷取样,进行金相分析、扫描电镜分析、能谱分析,并对连铸板坯进行对比轧制试验,证实热轧卷板边裂是由连铸板坯角部横向裂纹引起。分析了影响板坯角部横裂的钢水成分、结晶器保护渣、结晶器冷却、二冷水等工艺因素。在此基础上,提出了改善板坯角部横裂的有效措施,即优化钢水成分、改进保护渣性能、优化二冷配水、弱化结晶器冷却等。实施以上措施后,热轧卷板边部裂纹大幅度减少。     

Q345B中厚板连铸坯中间裂纹成因分析及控制

针对太钢280mm×2 000mm断面Q345B连铸坯中间裂纹导致的锻造过程裂口缺陷问题,采用低倍检验、模型计算等手段分析了铸坯中间裂纹形成机理,在此基础上提出Q345B裂纹缺陷解决措施,为降低铸坯锻造材裂口缺陷率提供了技术支撑。结果表明,太钢Q345B铸坯中间裂纹的主要影响因素为设备辊缝精度,同时连铸工艺参数也是铸坯裂纹形成和扩展的重要条件。针对上述原因,采用提高辊缝精度、降低过热度、增加二次冷却强度工艺可以提高等轴晶,基本消除了中间裂纹缺陷;开发的凝固末端电磁搅拌工艺可以根本上改善内部质量,彻底解决了中间裂纹问题。     

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酒钢CSP连铸连轧生产线生产热轧卷板过程中,阶段性出现表面纵裂纹缺陷,导致大量废品。研究过程对缺陷在厚度规格、宽度规格的统计规律进行了分析,对成品板材缺陷与铸坯缺陷宏观形态与分布特征进行了对比,对成品板材裂纹缺陷进行了金相分析,并使用扫描电镜对缺陷进行了形貌与能谱分析。最终确定此种裂纹发源于结晶器弯月面处凝固前沿不均匀的热力学条件,在结晶器锥度不合适、二冷区冷却不均匀条件下进一步发展,导致铸坯表面裂纹达到足以产生成品表面裂纹的程度。按照分析结果,针对钢水成分、主要浇注工艺参数、保护渣、连铸设备等各个方面制定出控制措施,在实际应用中取得了显著效果。     

718HL中板边部裂纹成因与控制

针对718HL中板边部裂纹的形成机制进行研究,认为微裂纹不是轧制时产生的新裂纹,而是由于铸坯内弧横裂纹扩展形成。造成横裂缺陷的主要原因是铸坯冷却不均匀。通过保证连铸关键设备功能精度、优化二冷配水工艺以及加强保护浇铸,能够有效降低中板边裂缺陷。     

52CrMoV4弹簧扁钢连铸坯内部裂纹产生机理及预防

连铸坯的质量直接与后续的轧制过程以及中厚板的质量密切相关。通过低倍组织检验、显微组织观察、化学成分分析等方法对52CrMoV4弹簧扁钢连铸坯芯部裂纹产生的原因进行了分析。结果发现,该钢连铸坯中Cr、Mn、Mo等合金元素造成的中心偏析引起冷却过程中发生马氏体相变,产生了较大的拉应力,是导致52CrMoV4弹簧扁钢连铸坯出现芯部裂纹的主要原因。采取了提高钢水洁净度、降低浇注温度和拉坯速度、加大电磁搅拌力和冶炼时增加氮的质量分数等改进措施后,消除了52CrMoV4钢铸坯芯部裂纹缺陷,有效改善了铸坯芯部质量,最终轧制弹簧扁钢心部质量良好,完全满足客户使用需求。     

基于随机森林和聚类的连铸坯纵裂纹预报方法

纵裂纹是一种常见的铸坯表面缺陷,准确预测铸坯表面纵裂对于提高铸坯质量有着重要意义。针对纵裂纹形成与扩展过程中结晶器热电偶温度在时间、空间上的变化趋势,捕获和提取了热电偶时序温度的典型变化特征,采用随机森林(Random Forest,RF)对捕捉到的特征进行降维,筛选出与纵裂联系密切的相关特征,在此基础上建立了基于K均值(K Means)聚类的纵裂检测模型。结果表明,提出的基于温度时序特征和聚类算法的纵裂预测模型能够正确区分和识别纵裂纹和正常工况样本,将机器学习方法引入连铸过程异常监控提供了新的思路。     

连铸板坯角部纵裂原因分析及控制措施

针对双流板坯连铸机提拉速至1.4~1.5 m/min后,铸坯角部裂纹发生率升高的问题,通过对纵裂试样进行化学成分分析,对纵裂处进行金相显微镜组织观察、扫描电镜及能谱分析,同时结合水模拟试验对角部裂纹的形成机理进行研究。结果表明,裂纹两侧有大量氧化圆点,纵裂在结晶器内产生;通过对结晶器冷却水水量进行优化、控制合理的结晶器倒锥度及结晶器通钢量等措施,减少了连铸坯角部纵裂现象的发生。     

连铸工艺对含铌中厚板边裂的影响

针对中厚板含铌钢容易出现的边部缺陷问题,对含铌钢边部横裂缺陷进行研究,以解决长期困扰中厚板含铌钢边部质量提升的技术瓶颈。通过铸坯热酸洗检测、钢板金相检测、保护渣岩相分析等手段确定铸坯边裂缺陷来源,对铸坯边裂机理进行归纳分析,通过连铸工艺控制与二冷优化等技术优化,控制钢中酸溶铝质量分数从0.045%下降到0.025%、采用低渣熔点低黏度适宜析晶温度的保护渣、提高铸坯矫直区温度大于900 ℃等措施,有效改善了铸坯角部传热,较好控制了铸坯角部裂纹的发生,使含铌钢边部横裂得到了有效控制。     

连铸坯锻轧工艺对核电用特厚钢板内部质量和力学性能的影响

研究了采用300 mm厚连铸坯锻轧生产核电特厚钢板的工艺,通过对连铸坯直轧、模铸和连铸坯锻轧3种不同工艺生产的核电特厚钢板内部质量和力学性能进行对比分析,结果表明：连铸坯直轧工艺生产的特厚钢板不能满足NB/T47013-2015《承压设备无损检测》Ⅰ级和GB/T 5313《厚度方向性能钢板》Z向断面收缩率大于35%的要求,钢板内部存在裂纹和偏析。采用锻轧工艺生产的钢板能够100%满足探伤要求,连铸坯芯部裂纹和柱状晶在高温锻造过程中能够有效焊合和破碎,并且高温加热过程对连铸坯的芯部偏析有很大程度的改善,通过锻造和轧制工艺相结合,能够解决连铸坯直轧出现的探伤不合问题,并且能替代高成本的模铸生产,进一步降低生产成本。