Recent Developments in the Continuous Processing of Steels

This paper reviews recent developments in the contin- uous processing of steels in Japan.The following items are discussed:continuous casting-direct rolling(CC-DR) process of hot-rolled strip:thermomechanical control process(TMCP)of heavy plates:in—line heat treating pro- cess of rails:direct lead patenting(DLP)process of wire rods;and fully integrated processing line(FIPL)of cold-rolled strip.

Simulation on Effect of Divergent Angle of Submerged Entry Nozzle on Flow and Temperature Fields in Round Billet Mold in Electromagnetic Swirling Continuous Casting Process

A new process for swirling flow generation in the submerged entry nozzle （SEN） in continuous casting process of steel was proposed. A rotating electromagnetic field was set up around the SEN to induce swirling flow by Lorentz force. The flow and temperature fields in the SEN and round billet mold with electromagnetic swirling were numerically simulated and then verified by the electromagnetic swirling model experiment of low melting point alloy. The effects of divergent angle of the SEN on the flow and temperature fields in mold with electromagnetic swirling were investigated. The electromagnetic swirling flow generator （EMSFG） could effectively induce swirling flow of molten steel in the SEN, which consequently improved greatly the flow and temperature fields in the mold. Below the nozzle outlet in mold, with the increase of divergent angle, the stream of bulk flow diverged more widely, the high temperature zone shifted up, and the temperature field became more uniform. Above the nozzle outlet in mold, with 350 A electromagnetic swirling, when the divergent angle of the SEN increased, the upward flow velocity and the meniscus temperature first increased and then decreased. With a divergent angle of 60~, the upward flow velocity and meniscus temperature reaced the largest value.

Suppression of Effect of Uneven Velocity in Submerged Entry Nozzle in Round Billet Continuous Casting Process Using Electromagnetic Swirling Flow

Sliding gate control system is widely employed in continuous casting process of steel to control flow rate of molten steel.As molten steel passes through a sliding gate,uneven flow develops.This will cause asymmetrical distribution of flow and temperature field in mold consequently,formation of vortex near the nozzle and entrapment of CC powder into the molten steel.etc,which have negative effect on process productivity and product quality.To suppress the uneven flow,electromagnetic swirling flow has been proposed to impose on the flow in submerged entry nozzle below the sliding gate.In this study the uneven flow developed by incompletely open sliding gate and the suppression of this uneven flow using electromagnetic swirling flow are numerically studied in round billet continuous casting of steel process.The improvement of the flow and temperature filed in the submerged entry nozzle and mold are investigated.It is found that:The uneven velocity in nozzle can be suppressed by electromagnetic swirling flow,and the flow and temperature field in mold be improved obviously;With the increase of electromagnetic swirling intensity,the effect of uneven flow can be almost completely suppressed.

基于无监督学习的连铸铸坯缺陷检测方法

铸坯在连铸过程中受温度分布不均、流动速度不稳等多种因素的影响,容易出现各种表面和内部缺陷,如疏松、偏析、缩孔、裂纹、气泡、夹杂等。这些缺陷不仅影响产品的外观和性能,还可能对工程结构的安全性产生潜在威胁。针对这一问题,提出了一种基于无监督学习的连铸铸坯缺陷检测方法,该方法利用图像频域处理技术和深度学习算法学习连铸铸坯正常样本的图像特征,通过图像重建方式自动检测铸坯图像中的缺陷。首先,通过频率解耦模块对铸坯图像进行图像频率分离,得到铸坯的低频图像与高频图像。然后,采用带有自监督预测卷积注意模块的生成器网络集合,分别重建低频图像和高频图像。最后,通过判别器网络对铸坯的原始图像与重建图像进行判定,以确定铸坯图像中是否包含缺陷。实验结果表明,该方法能够有效检测连铸铸坯的缺陷,具有较高的准确性和可靠性,可为提高连铸产品质量和生产效率提供有力支持。

铁素体不锈钢430连续铸造板坯成形合理工艺参数的研究

目的以某钢厂板厚为180~220 mm的铁素体不锈钢430连铸板坯为对象,研究合理的板坯连铸工艺参数,以提高不锈钢430连铸坯的等轴晶率,强化铸坯质量。方法通过高温拉伸试验、结晶器凝固冷却温度分析以及电磁搅拌磁感应强度模拟,探讨了液体加热温度、结晶器冷却水参数及电磁搅拌参数等工艺参数对连铸坯质量的影响规律。结果高温拉伸试验结果表明,430不锈钢在不同温度下的应力-应变曲线都是典型的塑性拉伸曲线,当温度超过1000℃后,抗拉强度显著减小;在结晶器宽面水量3400 L/min、窄面水量400 L/min的参数条件下,结晶器宽面及窄面铜板温度均匀,满足铸坯成形要求;在扇形1段第6^(#)和7^(#)辊位并列增加电磁搅拌辊后,430不锈钢铸坯电磁场分布合理且铸坯中心磁感应强度最大,为0.104 T,平均磁感应强度为0.09 T,显著提升了液相穴内钢水的流动性。结论在结晶器宽面水量为3400 L/min、窄面水量为400 L/min条件下,在连铸机扇形1段第6^(#)和7^(#)辊位并列增加电磁搅拌辊后,对430不锈钢进行连续铸造工业试验,铁素体不锈钢430板坯等轴晶率达到62.5%,裂纹发生率降低。

基于ProCAST的圆坯连铸凝固过程数值模拟

圆坯连铸在凝固过程中极易产生裂纹,从而影响了铸坯的质量。以300 mm圆坯连铸为研究对象,运用ProCAST软件建立了一维传热数学模型,计算铸坯的温度场,模拟分析拉速、二冷水比量对铸坯表面温度的影响。模拟结果表明,拉速和二冷水比量对铸坯表面温度具有较大影响,生产中必须保持恒定的拉速和合适的二冷水比量,才能够有效避免铸坯裂纹的产生,得到优质的铸坯。

20CrMoNbVTiB连铸圆管坯热轧无缝钢管工艺探讨

针对110S钢级油管用20CrMoNbVTiB材质连铸坯塑性差,轧制时变形抗力大,轧制过程中出现问题较多的情况,探讨并优化了Φ180 mm连轧管机组的工艺,包括提高环形炉温度,穿孔机使用较低的转速、大喂入角,应用磨合后的轧辊,调整连轧管机轧辊转速,减径前使用中频炉再次加热荒管等。使用优化工艺后,热轧过程顺利完成,顶头使用寿命大幅提高,修磨率大幅减小,产品成材率由81.6%提高至91.5%。

某钢厂炼钢连铸循环水处理站工艺设计

炼钢连铸循环水处理站是保障炼钢正常生产的重要公辅设施,该循环水处理站有炼钢除盐水循环水系统、连铸除盐水循环水系统、喷淋除盐水循环水系统、炼钢净循环水系统、连铸净循环水系统、煤气冷却器浊循环水系统、连铸浊循环水系统这七大系统。以某钢厂炼钢连铸循环水处理站为例,对其具体的设计方法及相关技术要点进行探讨。

连铸坯非金属夹杂物产生及工艺控制

针对新天钢联合特钢冷轧用高品质带钢重皮质量缺陷的原因,对钢中非金属夹杂物的来源进行系统研究和分析,并对转炉工序、精炼工序、连铸工序进行优化和改进,降低了钢中夹杂物的含量,尤其大型夹杂物数量,夹杂物级别由3.5级降低到1.0级,使钢水洁净度得到有效提高,解决了夹杂物含量高和铸坯表面缺陷造成的轧材缺陷问题。

高合工钢Cr12MoV系列连铸工艺研究探讨

东特股份公司通过对高碳高铬冷作模具Cr12MoV系列连铸工艺研究,成功开发了Cr12MoV等高合工品种连铸生产工艺,所生产的连铸坯表面、内在质量满足下工序的使用需求,高合工钢连铸工艺的成功开发代替原有的模铸工艺,使炼钢生产效率提高、成本显著降低。

提高方坯连铸机结晶器寿命工艺优化

为改善小方坯结晶器过钢量较低的现状,调研总结找出限制性环节。通过采取对结晶器铜管锥度与铸机拉速进行匹配,精确控制水缝尺寸,优化水质,降低中间包钢水过热度及优化操作规程等工艺优化措施,使坯料脱方率降至0.24%,漏钢率降至0.08%,铜管平均过钢量增至5120 t/支,涨幅约24.88%,满足了生产节奏的要求,节约了铜管消耗,降低了生产成本。

软接触电磁连铸方坯结晶器的传热分析

概述了钢的软接触电磁连铸技术的发展现状及存在的问题。根据实际生产中软接触电磁连铸的结晶器的设计参数,通过建立凝固传热过程的数学模型,分析了钢液在切缝式软接触结晶器内的凝固过程。计算了结晶器水孔内水的流速、坯壳厚度、坯壳外壁的温度。计算了钢液在结晶器内单位时间放出的总热量和平均热流,并对结晶器各壁温度进行了校验,使软接触电磁连铸结晶器满足实际生产要求。

连铸坯凝固过程的数值模拟研究

研究了拉速和过热度相关工艺参数对铸坯温度场的影响规律,利用Fluent软件模拟石油套管用钢37Mn5铸坯的连铸凝固过程,分析了连铸坯凝固传热过程的温度场。讨论了不同过热度和拉坯速度条件下铸坯温度场的分布情况。总结了连铸圆坯凝固过程的传热特点,优化了工艺参数。结果表明,优化后的工艺参数可以指导生产实践。

加热工艺对SUP6弹簧钢连铸坯成分偏析影响的研究

以SUP6弹簧钢为研究对象,评定了热轧带钢的带状偏析级别,对比分析了现场加热前后的连铸坯偏析情况,研究了不同加热温度和保温时间对连铸坯偏析的影响。结果表明,SUP6弹簧钢连铸坯的中心部位存在成分偏析,并遗传到热轧带钢中,形成带状组织。热轧前的加热工艺有利于偏析情况的减轻。综合考虑,SUP6弹簧钢较合适的轧前加热制度为温度是1000℃,保温30 min。

当代热轧无缝钢管生产技术评述（I）

对当前热轧无缝钢管生产中连铸管坯的采用，新型穿孔机、轧管工艺设备的发展和改进，在线热处理以及多层次在线检测装置等重大技术问题进行了评述。

热轧无缝钢管内折缺陷分析

热轧无缝钢管的内折缺陷一直是影响钢管一次合格率和成材率指标的主要原因之一。内折缺陷主要在穿孔过程中产生,其产生的主要原因与连铸管坯质量(内因)有关,也与穿孔工艺制度(外因)合理与否有关。主要分析了穿孔工艺制度与内折的关系,并提出了预防措施。

方坯含铌钢连铸工艺优化实践

为降低生产成本,济钢第一炼钢厂方坯铸机以铌铁代替钒铁生产HRB400等含铌钢种,由于铌为裂纹敏感性元素,其铸坯横裂纹发生率远远大于其它钢种。通过采取保护浇注方式和优化冷却制度等措施,解决了铸坯横裂纹缺陷,实现了方坯含铌钢的批量生产。

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。

SWRH82B线材的试制

根据SWRH82B线材的用途、规格及制作钢绞线的基本要求,参照JIS G 3506制定企业内控标准.详述SWRH82B系列线材的生产工艺流程,通过严格的转炉冶炼（双渣操作）、LF钢包精炼（脱S率为48%）、连铸（全保护浇注）、轧制（吐丝温度为820～850 ℃,冷却辊道主速度为0.70 m/s）等工艺控制,生产的φ12.5 mm线材经检测：w（P）≤0.020%,w（S）≤0.015%;显微组织为索氏体和珠光体,索氏体体积分数为85%～90%;屈服强度为671～766 MPa;抗拉强度为1 132～1 176 MPa;延伸率为14%～19%;断面收缩率为27%～35%.产品性能满足用户使用要求.

Q345B圆形连铸坯中心疏松的成因分析

在Q345B圆形连铸坯的生产过程中出现明显的中心疏松,为此,对连铸坯进行了气体含量和热酸低倍检测,并对连铸坯的凝固过程进行了分析。分析表明,结晶器电磁搅拌强度和末端电磁搅拌强度偏低导致晶粒的形核数量偏少,二次冷却强度偏低导致晶粒的充分长大,晶粒堆砌在液相穴末端,并分割钢液,封闭空间内的钢液在凝固过程中发生体积收缩,会形成相应的小缩孔,在此基础上提出相应的改进措施。