小方坯连铸机末端电磁搅拌工艺的研究与应用

结合首钢水钢炼钢小方坯连铸机的生产实际,在末端电磁搅拌位置处进行射钉试验测量液芯厚度,同时利用扭矩测量仪测量搅拌器中心扭矩力,并以硬线70、绞线82B为代表的高碳钢为研究对象开展末端电磁搅拌工艺参数电流、频率的优化试验,从而寻找末端电磁搅拌最佳工艺参数并进行优化,将铸坯中心碳偏析控制在最优水平.

High-temperature mechanical properties of near-eutectoid steel

The high-temperature mechanical properties of near-eutectoid steel were studied with a Cleeble-1500 simu- lation machine. Zero strength temperature （ZST）, zero ductility temperature （ZDT）, hot ductility curves, and strength curves were measured. Two brittle zones and one plastic zone were found in the temperature range from the melting point to 600℃. Embrittlement in zone I is caused by the existence of liquid film along dendritic interfaces. Ductility loss in zone Ⅲ mainly results from precipitates and inclusions as well as S segregation along grain boundaries. Pearlite transformation also accounts for ductility deterioration in the temperature range of 700-600℃. Moreover, the straightening temperature of the test steel should be higher than 925℃ for avoiding the initiation and propagation of surface cracks in billets.

中碳结构钢表面翘皮原因分析与改进

为了研究中高碳钢表面翘皮缺陷的形成原因,采用体视显微镜、金相检测、扫描电镜和能谱分析等检测手段对缺陷形成机制进行了分析,结果表明,磷、硫等元素偏析以及二冷水冷却不均引起的铸坯中间裂纹在热轧轧制过程中延伸至钢板表面,导致了翘皮缺陷的产生。通过控制钢水纯净度、优化二冷配水、板坯下线保温等措施的实施,板坯质量良好,板坯低倍组织改善明显,翘皮缺陷得到有效改善。

连铸坯偏析对高碳钢盘条组织和力学性能的影响

对高碳钢的连铸坯和热轧盘条的力学性能、组织偏析进行了检测。结果表明:连铸坯内弧侧存在碳偏析,热轧盘条存在局部偏析斑、且存在网状渗碳体,热轧盘条易发生脆性断裂。通过优化拉速、比水量及拉矫机压下量等参数,使连铸坯内弧侧碳偏析由1.10降低至1.04,热轧盘条局部偏析斑和网状渗碳体得到消除,力学性能合格率由62.3%提高到99.3%。

连铸参数对高碳钢小方坯二次枝晶间距的影响

通过研究高碳钢小方坯连铸参数对铸坯二次枝晶臂间距的影响发现:采用结晶器电磁搅拌、加大二冷比水量,二次枝晶臂间距减小;过热度升高、拉速增大,二次枝晶臂间距增大。无M-EMS的铸坯接近中心的区域,仍然是枝晶臂发达的柱状晶组织;采用结晶器电磁搅拌,促使铸坯中心区域形成粒状等轴晶组织;随搅拌电流增大,二次枝晶间距明显减小。随二次枝晶臂间距增大,渗透率增加,造成铸坯中心碳偏析加重。

凝固末端电磁搅拌对高碳钢内部质量的影响

高碳钢小方坯连铸生产中采用M+F-EMS时,在F-EMS的强搅拌下产生白亮带,白亮带的出现使得铸坯中心碳偏析、中心缩孔和疏松加重。白亮带处的枝晶生长方向改变而生成弯曲的枝晶。白亮带形成的最重要机理是冲刷机理。

高碳钢方坯连铸中心缩孔去除

从理论上分析了高碳钢方坯连铸中心缩孔产生的原因及降低的途径。通过 32炉浇钢试验 ,得出拉速对中心缩孔的作用大于钢水过热度 ,同时讨论了强冷段、强冷段水量。

高碳钢小方坯连铸参数优化及铸坯中心偏析控制

研究了小方坯连铸采用结晶器电磁搅拌和凝固末端电磁搅拌生产SWRH82B时,拉速、二冷比水量、末端电磁搅拌电流强度及频率对铸坯中心元素偏析的影响。结果表明:C、Mn、Cr相比,C的中心偏析最严重,Mn、Cr也有明显的中心偏析。随末端电磁搅拌电流强度的增加,V型偏析被打散,铸坯中心C偏析先减轻后加重,电流350 A时C偏析指数最小。随搅拌频率的增加,铸坯中心C偏析先减轻后加重,6 Hz频率有利于控制偏析。增大二冷比水量有利于降低小方坯中心C偏析;增加拉速,铸坯的中心偏析加重。使用末端电磁搅拌可在提高拉速条件下,将铸坯的中心C偏析控制在较低的水平。

静态轻压下技术在高碳连铸方坯生产中的应用

简述利用拉矫机实施静态轻压下技术及其关键工艺参数,以及压下位置的确定和压下量的控制方法。试验和生产应用表明,静态轻压下技术在高碳连铸方坯生产中应用,可降低铸坯中心碳偏析,改善铸坯中心疏松状况。

高强度二冷对高碳钢小方坯凝固组织和中心碳偏析的影响

试验了250A/5Hz电磁搅拌连铸150 mm×150 mm方坯时二冷比水量对0．64％-0．82％C钢铸坯冷却速度、凝固组织和中心碳偏析的影响。结果表明,当二冷比水量由0．83 L/kg增加至1．55 L/kg时,距铸坯边缘46 mm处的一次枝晶臂间距由380μm降至300μm,平均中心碳偏析指数由1．15降至1．10,同时等轴晶比例由45％降至40％,二次强冷工艺适合于小方坯连铸。

高碳钢小方坯的一次枝晶臂间距的影响因素

高碳钢小方坯显微凝固组织的研究表明:一次枝晶臂在凝固过程中不断粗化变短;碳含量高,容易形成长宽比小的一次枝晶,并且一次枝晶臂间距增宽,容易形成粗大的柱状晶组织;过热度高,易形成粗大的一次枝晶,一次枝晶臂间距增宽;拉速慢,容易形成细长的一次枝晶,一次枝晶臂间距减少;二次冷却水流量比增加,易形成细长的一次枝晶,一次枝晶臂间距降低.结晶器电磁搅拌可显著降低一次枝晶臂长宽比,并减小一次枝晶臂间距;搅拌电流增加,则一次枝晶臂间距减小效果更明显.

高碳钢连铸坯凝固过程溶质宏观偏析的数值模型

采用Fe C二元合金的紊流、凝固传热及溶质传输三维耦合模型 ,针对铸坯不同碳质量分数对凝固过程溶质分布的影响进行数值模拟 ,凝固过程以柱状晶生长方式进行 ,遵循局部热力学平衡· 研究发现 ,与低碳钢相比 ,高碳钢的凝固坯壳较薄 ,等温曲线较为光滑 ,糊状区范围较大· 碳质量分数较高的钢种 ,偏析较轻 ;而低碳钢 。

连铸65钢方坯的质量

对连铸１５０ｍｍ×１５０ｍｍ高碳钢铸坯凝固组织、中心偏析、夹杂物分布与类型、铸坯与轧材组织状况等进行了分析与讨论，提出了改善高碳钢中心缩孔和中心偏析的途径。

工艺参数对高碳钢小方坯中心缺陷的影响

系统地研究了首钢三炼钢 4号铸机拉速和比水量对优质高碳钢小方坯中心缺陷的影响。首先在典型工况下分别调整了拉速和比水量 ,将拉速 2 .6 m /m in降低到了 2 .0 m/min,铸坯的中心偏析、疏松得到了改善 ,同时中心缩孔在一定程度上有所恶化 ,因此将拉速优化为 2 .2 m/min。随着比水量的降低 (1.0～ 0 .7) L /kg,中心偏析先恶化 ,然后改善 ,中心疏松和中心缩孔均得到了改善 ,因此将比水量控制在 0 .7L /kg。最后将拉速和比水量进行了优化匹配。结果表明对于首钢三炼钢 4号铸机将拉速控制在 2 .2 m /min、冷却强度控制在 0 .8L /kg有益于优质高碳钢小方坯中心缺陷的改善。

连铸工艺参数对高碳钢小方坯中心碳偏析的影响

采用多元线性回归方法分析了在给定结晶器电磁搅拌条件下(230～245A),碳含量0.58%～0.83%,二冷比水量0.82～2.86L/kg,拉速1.90～3.0m/min,过热度17～60℃范围内,各参数对140mm×140mm和150mm×150mm小方坯中心碳偏析的影响,并采用BP神经网络进行预测计算。多元回归分析结果表明,影响中心碳偏析的显著因素是钢中碳含量,其次是连铸拉速和二冷比水量;随钢中碳含量、拉速和过热度增加,铸坯中心碳偏析增大,随二冷比水量增加,中心碳偏析减小。

高碳钢小方坯裂纹形成机理及控制措施

简述了高碳钢小方坯裂纹的形成机理,并分别对高碳钢小方坯表面裂纹和内部裂纹产生的机理进行了分析,提出了改进小方坯质量的一些方法。由于连铸坯各种裂纹形成机理的不同,以及出于对高碳钢中心偏析的考虑,某些方法在两个方面有时会起着相悖的作用,需要根据生产实际找到平衡点,以得到最优化的工艺参数。

高碳钢大圆坯R/2偏析现象形成机理与控制策略的研究

针对某厂高碳钢大圆坯存在的R/2偏析现象,本文基于圆坯宏观偏析与凝固组织之间的对应关系,并结合圆坯凝固特性与连铸工艺,提出了一个R/2偏析形成模型。该模型描述了高碳钢凝固过程等轴晶的形成机理与R/2偏析处液相流动的驱动力,并很好的预测了工业试验中不同电磁搅拌参数和二冷制度下的圆坯R/2偏析特征。由模型可知,适当的电磁搅拌强度与控制铸坯的回温鼓肚是消除R/2偏析的关键。

连铸工艺参数对高碳连铸坯成分偏析的影响

结合国内某钢厂高碳钢生产工艺现状,采用低倍检验和化学成分分析方法研究了过热度、拉速、二冷比水量对高碳连铸坯成分偏析的影响,对连铸工艺参数进行优化,确定了最佳的生产工艺参数。结果表明:过热度增大,铸坯的中心偏析、中心缩孔和中心疏松均有明显的恶化趋势;比水量增大,铸坯中心碳偏析程度得到改善,中心疏松和中心缩孔程度变化不大;拉速提高,中心碳偏析和中心疏松程度均得到改善,中心缩孔程度变化不大。最佳生产工艺参数为:过热度控制在15~25℃、拉速为1. 80 m/min、比水量为0. 72 L/kg。

静态轻压下技术在高碳连铸方坯生产中的应用

简述了利用拉矫机实施静态轻压下,介绍了该技术的关键工艺参数,压下位置的确定和压下量的控制方法。通过试验和生产应用,得出通过静态轻压下技术在高碳连铸方坯生产中的应用,可降低铸坯中心碳偏析,改善铸坯中心疏松。

连铸工艺参数对高碳钢小方坯内部质量的影响

研究了连铸工艺参数对于高碳钢小方坯内部质量的影响 ,结果表明 ,结晶器电磁搅拌强度增加 ,高碳钢小方坯中心碳偏析减小 ,但坯壳内的负偏析加重。在结晶器电磁搅拌条件下 ,随着二冷比水量增大 ,中心碳偏析减小 ;随拉速、中间包钢水过热度和钢中碳含量增加 ,中心碳偏析加重。