电磁搅拌对包钢板坯等轴晶率的影响

文章主要对包钢宽厚板坯连铸机采用二冷区电磁搅拌后,不同电磁搅拌参数对板坯中心等轴晶率的影响进行了分析。生产实践表明:当连铸工艺相同时,随着搅拌电流、搅拌频率的增大,板坯的中心等轴晶率平均增加了20%。

连铸工艺参数对430铁素体不锈钢等轴晶率的影响

在工业试验条件下分析了电磁搅拌电流强度、中包过热度和二冷水强度对430不锈钢连铸坯等轴晶率的影响规律。结果表明:430不锈钢连铸坯低倍组织由柱状晶和等轴晶组成;等轴晶率随电流强度的增大而依次增大,随过热度的减小而依次增大;采用较小的二冷水强度,430不锈钢低倍组织中的等轴晶率高。在电流强度为1 700 A、中包过热度为20℃、二冷水比水量为0.95 L/kg时,430连铸坯生产的制品表面无起皱现象发生。

行波磁场铸流搅拌提升不锈钢板坯等轴晶率

为揭示各种行波磁场铸流搅拌的电磁冶金效果,基于计算域分段法建立了断面1280 mm×200 mm板坯连铸电磁、流动、传热和凝固的耦合模型,利用电气参数和磁感应强度的实测值和预测值的对比验证了模型的可靠性.研究表明:行波磁场搅拌器因电磁推力的方向性特点在板坯二冷区搅拌过程中均表现有不同程度与特征的端部效应,辊后箱式搅拌器(Boxtyped electromagnetic stirrer,B-EMS)的单侧安装形式导致板坯内弧侧磁感应强度远大于外弧侧,辊式搅拌器(Roller-typed electromagnetic stirrer,R-EMS)的对辊安装形式则使磁感应强度呈现对称分布.在400 kW和7 Hz的相同电气参数下,REMS的电流强度比B-EMS高75 A;尽管箱式电磁搅拌的有效作用区域较辊式电磁搅拌大,铸坯中心钢液过热耗散区域大,但辊式搅拌推动钢液冲刷凝固前沿形核作用则明显大于箱式搅拌.两者均具有较好的抑制柱状晶生长、促进凝固前沿等轴晶形核与发展的能力,将不锈钢板坯等轴晶率提高至45%的门槛值以上,其中间隔型反向辊式搅拌器下的等轴晶率比箱式搅拌高约17%.综合表明,基于行波磁场铸流搅拌的间隔型反向辊式搅拌器有望更好地消除铁素体不锈钢板材表面皱折缺陷.

优化工艺参数提高冷镦钢08A等轴晶率

本文主要以马钢2#连铸机生产的冷镦钢为研究对象,通过工业实验,分析低倍组织,得到提高等轴晶比率的工艺优化参数。实验结果表明,一次冷却水流量减小了25%,等轴晶率提高了14%;二冷强度减小了18%,等轴晶率提高了22%;增加电磁搅拌强度,减小搅拌频率,提高了等轴晶率,电流为500A,频率为3Hz时等轴晶率达到21%;钢中Als从0.03%增加到0.06%,等轴晶率从0增加为18%。

凝固末端强冷对连铸坯中心偏析与等轴晶率的影响

以Q355D钢为研究对象,采用铸坯凝固末端强冷方式进行生产试验,对比分析了正常冷却和铸坯凝固末端强冷两种方式对铸坯中心偏析和中心等轴晶率的影响。试验结果表明:凝固末端强冷较正常冷却铸坯中心偏析曼标评级平均值降低了0.1,中心等轴晶率平均值增加了6%,正常冷却对应的铸坯半宏观偏析在中心部位呈断续线状分布,凝固末端强冷对应的铸坯半宏观偏析散状分布在中心等轴晶区域,这些半宏观偏析可尝试通过适量加大轻压下压下量进一步改善。

430不锈钢连续浇铸过程连铸坯等轴晶率的变化规律

430不锈钢是铁素体不锈钢中应用最广泛的钢种之一。在工业试验条件下,为了提高430不锈钢连铸坯等轴晶率,以430不锈钢在连续浇铸过程中连铸坯等轴晶率变化为研究对象,通过测定不同浇铸长度的连铸坯等轴晶率,找出其变化规律,并对炉次之间仅有的化学成分和过热度的变化对连铸坯等轴晶率的影响进行了分析。试验结果表明:在相同连铸工艺下,430不锈钢在连浇过程中不同炉次之间连铸坯等轴晶率的变化不显著,但浇次头坯和尾坯等轴晶率纵向却呈现出不均匀特性,另外提高钢中[C]+[N]%含量和降低浇铸过程中的过热度对430铁素体不锈钢连铸坯等轴晶区域的扩展是有益的。

用简易模型预测连铸板坯的等轴晶率

据CAMP-ISIJ报道，川崎制铁进行了简易模型的开发。所提出的柱状晶／等轴晶转变条件（CET模型）如（1）式：

一种提高430铁素体不锈钢铸锭等轴晶率的熔炼方法

本发明提供一种新的提高430不锈钢铸锭等轴晶率的熔炼方法,本熔炼方法在真空感应炉上实现,其步骤如下:①熔炼,钢液成分符合钢种要求。②脱氧,可加微量铝粒脱氧,并在真空条件下进行脱氧,钢液终点铝含量控制在(10~30)×10^-4 %,终点氧含量控制在(30~80)×10 ^-4 %。

二次冷却对帘线钢方坯液芯长度与等轴晶率影响的模拟研究

为解决帘线钢连铸方坯中心碳偏析问题,展开二次冷却对凝固过程液芯长度与等轴晶率影响的模拟研究。利用CAFE法构建模型,并利用射钉试验、表面温度与凝固组织构成进行验证;分别研究了比水量、二冷一区与二冷二区对液芯长度与等轴晶率的影响。对液芯长度与等轴晶率而言,二冷一区比二冷二区的影响能力强。

二冷区电磁搅拌换向周期对薄板坯中心等轴晶率的影响

在高拉速的薄板坯连铸过程中,增加等轴晶率对提升连铸坯凝固质量的提升至关重要。采用三相凝固模型对三维全尺寸薄板坯连铸过程中的流动模式和等轴晶率进行数值预测,分析了二冷区电磁搅拌换向周期对薄板坯中心等轴晶率的影响。研究结果表明,高温钢液在漏斗型结晶器内迅速凝固,结晶器出口处的铸坯凝固率达37%。当采用恒定方向电磁搅拌时,熔池内部形成上下两个环流,两者被中间聚集的过热钢液分隔,上环流核心区钢液处于过冷状态。当采用换向电磁搅拌后,二冷区会形成四涡甚至五涡的流动模式。随着换向周期的增加,等轴晶率先增加后降低,换向周期为16 s时对等轴晶率提升最明显,相较于恒定方向搅拌提升了17%,并且等轴晶相分布更加均匀。

37Mn5连铸圆坯中心等轴晶率预测

为控制油井管用连铸圆坯的质量,基于薄片移动法建立了连铸圆坯凝固传热数学模型,并应用Procast软件的CA-FE模块对37Mn5钢150mm圆坯凝固组织进行了模拟。中心等轴晶率模拟结果与工业试验检测结果相一致,据此,建立了柱状晶-等轴晶转变判据。基于此判据的中心等轴晶率预测结果表明,降低过热度、提高拉速和降低二冷零段冷却水分配比均能够降低固液混合区的温度梯度,扩大过冷区范围,有利于晶体的形核与长大,进而阻止柱状晶的生长,使柱状晶提前向等轴晶转变,中心等轴晶率提高。综合考虑圆坯中心等轴晶率、表面和内部裂纹控制及浇铸安全和生产率,37Mn5钢150mm圆坯合适的连铸工艺参数为:过热度为(20±5)℃,拉速为2.5m.min-1,二冷水分布为35∶28∶26∶11。

不同冷却工艺对冷墩钢小方坯等轴晶率的影响

通过改变现场连铸冷却制度,发现一冷、二冷工艺对连铸坯的等轴晶比例具有较大的影响。当结晶器冷却水流量下调后,结晶器内冷却水温差提高,冷却水带走的热量增加,结晶器与铸坯的接触情况及结晶前沿的温度分布得到改善,从而控制了柱状晶的生长,扩大了铸坯中心等轴晶区;二冷水量的改变,更进一步有利等轴晶的生成。采用合理的一冷、二冷工艺可以得到较高等轴晶率的冷墩钢铸坯。对比实验表明:SWRCH8A和SWRCH35K钢铸坯的等晶率均得到了提高。

两对二冷电磁搅拌对无取向硅钢铸坯等轴晶率和热轧板组织的影响

通过电磁搅拌力计算及工业试验,研究了两对二冷电磁搅拌器在不同搅拌参数及组合方式下50W800无取向硅钢的铸坯等轴晶率及热轧板组织。结果表明,两对搅拌辊搅拌参数一致时,搅拌参数均为380A/6Hz的铸坯等轴晶率最高,为23.48%;两对搅拌辊搅拌参数不一致时,第一对搅拌参数为380A/6Hz和第二对搅拌参数为350A/3Hz的铸坯等轴晶率最高,为25.42%。随着铸坯等轴晶率的增加,热轧板表层的再结晶晶粒尺寸逐渐增加,1/4厚度处和心部的纤维组织明显减少,且1/4厚度处再结晶晶粒的数量增加、尺寸增大。综合考虑增加铸坯等轴晶率和热轧板晶粒尺寸、减少热轧板带状组织以及降低电能消耗,第一对搅拌辊的搅拌参数为380A/6Hz和第二对搅拌辊的搅拌参数为350A/3Hz为最优搅拌参数组合方式。

提高高碳钢连铸方坯等轴晶率的试验研究

为消除和降低高碳钢方坯凝固组织的中心偏析,增加等轴晶率,设计了环缝式水冷水口,开发了水冷水口的在线控制模型和操作平台。在淮钢特钢有限公司150mm×150mm方坯连铸机上进行了降低钢水过热度的工业试验。结果表明:环缝式水冷水口装置可操作性强,可实现钢水浇铸温度的闭环控制;冷却介质在线调控系统可以满足浇铸参数波动的需要,正常连铸工艺下稳定拉坯持续4h,浇铸钢水约400t,降低钢水过热度约14℃,提高铸坯等轴晶率10%以上。

板坯连铸工艺参数对取向硅钢铸坯中心等轴晶率的影响

通过对取向硅钢铸坯的低倍检验,研究了中间包钢水过热度、电磁搅拌电流、二冷水强度、拉速及断面尺寸对铸坯中心等轴晶率的影响。结果表明,试验条件下,中间包钢水过热度控制在14~18℃范围内时,因过热度不同引起的中心等轴晶率的变化较小,变化范围仅为0%~3%;电磁搅拌电流和铸坯断面尺寸对中心等轴晶率的影响较为明显,随搅拌电流的增大,中心等轴晶率呈增加的趋势,而当铸坯断面尺寸增加时其呈减小的趋势;二冷水强度和拉速对中心等轴晶率的影响相对较小,随着二冷水强度的增大,中心等轴晶率呈减小的趋势,而当拉速提高时其呈增加的趋势。

电磁搅拌对不锈钢连铸坯等轴晶率的影响

分析了在工业试验条件下,电磁搅拌对430不锈钢、409L不锈钢和2205双相不锈钢连铸坯等轴晶率的影响。结果表明,施加电磁搅拌后,3个钢种的等轴晶率比不施加电磁搅拌都有明显增加,各个钢种的等轴晶率跟钢种特性有关。

铁素体不锈钢铸坯凝固特性及等轴晶率控制

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。

430不锈钢连续浇铸过程铸坯等轴晶率的变化规律

本文以430不锈钢连续浇铸过程中连铸坯等轴晶率变化为研究对象，通过检测不同浇注长度连铸坯等轴晶率的变化情况，找出其变化规律；并对炉次之间仅有的化学成分与过热度变化对连铸坯等轴晶率的影响进行了分析，并提出了相应建议。

结晶器电磁搅拌对Q355NE Φ800 mm圆坯凝固组织及偏析的影响

以钢厂Φ800 mm圆坯连铸机为研究对象,研究结晶器电磁搅拌电流和频率对电磁扭矩以及Q355NE钢圆坯等轴晶率和碳偏析的影响规律。研究发现,电磁扭矩随着结晶器电磁搅拌(M-EMS)电流的增加而增加,且增加幅度逐渐加大。电流越高,频率对电磁扭矩的增强效果越显著。电流在0~200 A时,等轴晶率随电流和电磁扭矩的增加而增加,且等轴晶率和电磁扭矩呈线性关系。电流为150 A时出现皮下负偏析,相比较于电流为50 A,电流为150 A时出现了更为严重的晶间转变正偏析。