37Mn5连铸圆坯凝固过程数学模拟

为控制油井管用连铸圆坯质量,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软件对37Mn5钢Φ150mm连铸圆坯凝固过程进行了数学模拟,铸坯表面温度模型预测结果与工业试验测温结果相一致.模拟结果表明,在过热度为(20±5)℃,拉速为2.5m.min-1条件下,可以控制结晶器出口坯壳厚度、铸坯液芯长度和铸坯表面温度在合适的范围内,有利于防止铸坯表面裂纹和内部裂纹等缺陷的产生和保证浇铸安全,并实现较高的生产率.

37Mn5钢连铸坯表面纵裂纹产生原因分析

针对37Mn5钢连铸坯产生的表面纵裂纹及轧制产生的纵向裂纹,借助扫描电镜,结合生产记录,从生产工艺、裂纹形态等方面进行了分析。结果表明:生产工艺符合操作规程,37Mn5钢为裂纹敏感性钢,连铸坯晶粒粗大,柱状晶发达是造成钢坯纵向裂纹的根本原因。

37Mn5圆坯表面纵裂成因分析与控制

针对37Mn5圆坯表面纵裂缺陷,从37Mn5表面纵裂的形成机理、中包过热度控制、拉速控制、保护渣加渣操作、结晶器冷却、铸坯缓冷等方面详细分析了天钢37Mn5连铸圆坯表面纵裂的形成原因。通过采用中包低过热度恒液位、恒温、恒拉速,以及合理的铸坯缓冷工艺技术,使37Mn5表面纵裂问题得到了有效控制。

37Mn5圆坯表面气孔原因分析与控制

分析了37Mn5圆坯表面气孔形成的机理和影响因素,认定钢水脱氧不良造成钢中气体含量高、保护渣绝热保温性能差、结晶器电磁搅拌强度弱是产生37Mn5圆坯表面气孔的主要原因。通过改进转炉脱氧工艺,保持物料干燥,控制钢中气体含量;减少保护渣熔剂和配碳量提高绝热保温性能;增大电磁搅拌频率和电流以及低拉速变渣线操作等措施的实施,使37Mn5圆坯表面气孔缺陷得到了有效控制。

37Mn5钢连铸圆坯的裂纹成因分析

使用光学显微镜、扫描电子显微镜等设备,结合实际操作工艺,分析了某37Mn5钢连铸圆坯表面产生纵向裂纹的原因。结果表明:生产中工艺操作不当,材料出连铸机后上冷床快速冷却是铸坯产生纵向裂纹的根本原因;偏高的过热度和连铸拉速,促进了裂纹的形成与扩展。

高拉速下37Mn5钢连铸圆坯内部质量控制研究

针对Φ200 mm 37Mn5钢圆坯高拉速下铸坯存在的内部裂纹、中心缩孔与中心疏松等缺陷,结合生产实际分析得出过热度高、结晶器电磁搅拌强度偏小、二冷工艺及喷嘴布置不合适是引起铸坯质量问题的主要原因。通过建立经射钉及测温试验验证的凝固传热模型与采用高斯计测量电磁搅拌磁场的分布特征分别对二冷工艺制度和结晶器电磁搅拌参数进行优化,同时对二冷区喷嘴布置进行改进。结果表明:对于Φ200 mm断面37Mn5钢连铸拉速从1.4 m/min提高到1.8 m/min,铸坯内部质量明显改善,内部裂纹消失,中心缩孔和中心疏松均为0.5级,若过热度大于30℃,仍存在比较严重的中心缩孔。

φ200mm断面37Mn5钢凝固过程数学模型及在提拉速中的应用

基于ANSYS建立37Mn5钢φ200mm断面圆坯连铸过程中的凝固传热数学模型,并通过射钉试验及表面测温对模型的准确性进行了验证,模拟研究了拉速、过热度以及比水量对凝固终点、铸坯表面温度以及铸坯中心过热消散位置的影响,研究结果证明:比水量对铸坯表面回温影响最大,每增加0.1L·kg^(-1),铸坯表面回温增加10℃,而拉速对凝固终点及铸坯中心的过热消散的位置影响最大,拉速每增加0.1m·min^(-1),凝固终点及铸坯中心的过热消散的位置分别增加1.1m和0.8m,并从理论上验证了φ200 mm断面生产37Mn5拉速从1.4m·min^(-1)提高到1.8m·min^(-1)的可行性,另外考虑到37Mn5的高温热塑性特点及二冷冶金准则,针对铸坯存在的质量缺陷,优化二冷工艺制度,工业试验结果表明:低过热度(25℃以下),比水量为0.3L·kg^(-1),拉速从1.4m·min^(-1)提高到1.8m·min^(-1)时,铸坯低倍质量良好,无内裂纹以及中心缩孔,中心等轴晶率为35%,但过高的过热度(30℃以上)会存在中心缩孔。