大宽厚比扁钢锭的锭型设计和61tQ345B钢扁锭的生产实践

对国内外扁钢锭的宽厚比进行了分析,并得出宽厚比对扁锭质量的影响。研发了60 t大宽厚比扁钢锭模和大型水冷模铸装备。对EAF-LF-VD冶炼Q345B钢(/%:0.19C,0.36Si,1.39Mn,0.010P,0.003S)浇铸成61 t扁锭(宽3 070 mm,厚1 022 mm,宽-厚比3.0,浇铸温度1 580℃),并轧成220 mm特厚板。探伤和取样试验结果表明,钢锭质量优良,钢板屈服强度348~373 MPa,抗拉强度562~588 MPa,-40℃冲击功40.76~88.80 J,延伸率17.00%~28.50%,Z向断面收缩率33.79%~60.88%,晶粒度8~9级,达到标准要求;钢板探伤性能达到JB/T4730-2005Ⅰ级探伤要求。工业试验表明,大宽厚板扁钢锭水冷模铸技术具备为高品质特厚板提供坯料的能力。

抚钢3.0t锭型优化设计

通过以矩形断面代替传统的方形断面，可使钢锭的外形尺寸设计更合理。在不改动轧钢车间原有设备的情况下，能提高产量，提高成坯率。同时，通过对铸模的合理结构设计，可使模耗大幅度降低，经济效益十分显著。

7t锭型本体高度对凝固过程和冶金质量影响的数学模拟

锭型对钢锭凝固过程中的疏松、缩孔等缺陷有一定影响。对本体高度1 885 mm矮粗型(A)和2075mm细长型(B)两种7 t钢锭,通过铸造模拟分析温度场、凝固分数、凝固时间以及中心疏松缩孔情况进行分析对比,7 t(B)细长型钢锭本体中心长970 mm的封闭高温液相区,并且本体中心疏松率超过20%的疏松区域大约为180 cm^3,7 t(A)矮粗型钢锭只有保温帽处有少量轻微疏松,本体基本没有。综合各项考虑,建议7 t钢锭采用7 t(A)矮粗型的钢锭设计。

超大断面宽厚板坯模铸技术

超大断面宽厚板坯是制备大规格锻造坯料的重要基材,此类厚度超过500 mm、锭身无锥度的宽厚板坯只能采用模铸工艺制备。但因尺寸效应导致凝固过程和铸锭质量极难控制,易出现致密度低、宏观偏析严重、开裂等缺陷。在合理化锭型设计的基础上,分析在模铸工艺条件下各类锭型的凝固过程和内部质量。研究结果表明无锥度的锭型设计导致熔池形状呈U形,不利于铸锭形成自下而上的凝固过程,恶化芯部钢水的补缩条件。对疏松的计算结果进一步印证这一结论,且厚度越小,疏松缺陷分布范围越广、致密度越差。大截面宽厚板坯的厚度对应力影响较小。宽厚板坯的厚度和锥度对C元素的宏观偏析和V形偏析没有显著影响,而加快冷却速度可以显著加大成分均匀层的深度,抑制A形偏析的形成。

石油钻铤用钢锭模设计

钢锭模采用正方形设计,结构为上下不同锥度、异型帽口设计、锭尾采用半尖形的技术。在钢锭总锥度不变的条件下,有针对性的增加钢锭疏松敏感带的锥度,能够大幅提高钢锭中上段的致密度,同时减少锭身上部至帽口线部位的锥度。既保证了钢锭细长的高宽比,又降低了钢锭上部及帽口部分的体积,能够大幅提高成材率,并能降低疏松、缩孔缺陷,有利于夹杂物的上浮;半尖形的尾部设计能够保证熔池内的钢水平稳上升,使钢水上升率呈一条直线。多项技术的应用提高了钢锭冶金质量。

大型扁钢锭锭型设计和评价

目前国内多条特厚板轧机相继投产,特厚板坯料成为制约特厚板生产的关键技术,大型扁钢锭是特厚板轧机的重要原材料,国内关于大型扁钢锭锭型设计的论述鲜有报道。研究的目的是通过对大量外文文献的分析,论述大型扁钢锭锭型参数对钢锭质量的影响。同时对国内外大单重扁钢锭的现状进行了介绍,并对大型扁钢锭锭型进行了评价,对用于生产特厚板的大型扁钢锭锭型设计提出了几点建议。