Structure Design of SEN for High Efficiency Thin Slab Continuous Casting

Four-hole submerged entry nozzles （SEN） with dif- ferent structures were researched using the water simula- tion test by particle image velocimetry （PIV） and DJSO0 hydraulic measurement system to get suitable SEN for high efficiency continuous casting. The influences of the exit area ratio （2： 1：2, 3：2： 3, 1： 1：1 and 1：2： 1）, upper guide island angle θ （20°, 40°, 60° and 80°） , and lower guide island angle α （60°, 80°, 100° and 120°） on the vortex position in the mold and fluctuations were researched. The results show that the exit area ratio and the upper and low guide island angles have ob- vious influence on the flow field; the flow field in the mold is suitable at 1：2：1 of the exit area ratio, 80° of upper guide island angle, and 100° of lower guide island angle.

高建钢Q420GJZ35大型夹杂物行为

对河钢集团唐山中厚板材有限公司生产的高建钢Q420GJZ35大型夹杂物的种类、数量、尺寸等进行了试验研究,并在钢包渣、中间包覆盖剂、中间包打结料中分别加入Ba、La、Ce示踪元素追踪夹杂物来源。研究结果显示:稳态坯中大型夹杂物总体含量为16.8 mg/10kg;非稳态铸坯中含量最高36.2 mg/10 kg,根据示踪检测结果,部分夹杂黏附有钢包渣、结晶器保护渣和保护渣,其中结晶器卷渣是夹杂物的一个重要来源。通过优化改进浸入式水口,将水口由单侧口改为双侧口,侧孔长度由105 mm改为100 mm,水口出口为带圆角的方孔,并进行数值模拟分析。结果显示,改进型水口计算结晶器流场分布合理,表面波动较小,符合设计要求,有利于表面钢液的合金化和杂质的上浮。

BTW1钢连铸板坯高温热塑性行为分析

以某钢厂生产的BTW1钢连铸坯为研究对象,利用Gleeble 3800热模拟试验机开展高温拉伸试验,通过对拉伸断口进行观察,并利用金相显微镜和扫描电镜对组织进行分析。试验结果表明,BTW1钢断面收缩率随加热温度升高呈现先下降后上升再下降的趋势,断面收缩率在1000℃时达到最高值68.3%,在950℃时仅为29.23%,BTW1钢断面收缩率在多个温度区间低于40%,高温热塑性极差,裂纹敏感性强。当加热温度低于800℃时,由于未发生微带诱导塑性和动态再结晶现象,导致热塑性较差,断口形貌呈现塑性变形和脆性断裂共存;当加热温度为950℃时,动态再结晶现象增加,但混晶组织导致塑性下降,断口形貌为典型的解理性脆断,当加热温度为1000℃时,动态再结晶过程明显,形成均匀细小晶粒区域,塑性显著提升,断口为典型韧窝形貌;当加热温度为1100℃时,断口出现熔化区域,但高温下仍保留部分韧窝结构。

高效板坯连铸铸机的二冷技术

在进行了高效板坯连铸二冷技术相关基础研究的基础上，通过优化二冷配水制度，保证了１－８ｍ／ｍｉｎ 拉速的实现。

高碳钢连铸板坯高温力学性能

采用Gleeble-1500热模拟试验机测量了高碳钢连铸板坯的高温力学性能,得到了第Ⅰ、第Ⅲ脆性温度区的温度范围.结果表明:第Ⅰ脆性温度区脆化的主要原因是晶界部位的低熔点物质在高温下首先熔化,从而导致试样沿晶界开裂;第Ⅲ脆性温度区脆化的主要原因是在奥氏体部位析出的网状铁素体导致试样沿晶界开裂;在奥氏体单相区,由于氮化铝的析出导致钢种的塑性恶化.

方坯高效连铸技术的进展

综述了高效连铸技术的发展状况，以技术集成的观点系统地论述了高效连铸技术。

薄板坯连铸连轧30CrMo钢的热轧组织与力学性能

利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉伸试验机和硬度仪分析了薄板坯连铸连轧生产的30CrMo钢的热轧微观组织和力学性能。结果表明,该钢主要由珠光体和铁素体组成,珠光体的表观片层间距在0.5μm以下,铁素体晶粒尺寸在5μm以下。该钢热轧屈服强度为461 MPa,抗拉强度达677 MPa,硬度为96.8 HRB,伸长率达23%。与传统厚板坯连铸工艺生产的30CrMo钢热轧组织比,CSP工艺生产的30CrMo钢的组织更细小,综合性能更优良。

SS400铝镇静钢连铸板坯角横裂纹成因及对策

针对SS400铝镇静钢连铸板坯的角横裂纹缺陷问题,研究了铸坯的高温力学性能、铸坯在矫直区内的角部温度,同时对铸坯角横裂纹缺陷试样进行了金相分析并对裂纹表面进行了SEM观察。研究分析认为对于SS400铝镇静钢,在800℃左右,奥氏体向铁素体转变引起的晶间脆化以及在更高温度开始析出的AlN对晶界的脆化降低了钢的延塑性,使得铸坯在这一温度附近矫直时导致角部出现沿晶开裂。在对连铸机二冷喷嘴水量分布研究的基础上,通过更改二冷喷嘴的位置和排布方式,减弱了对铸坯角部的冷却,从而有效地避免了角横裂纹缺陷的发生。

连铸高效化的关键技术

针对连铸机本体设备及连铸过程工艺条件 ,较为系统地论述了实现连铸高效化的关键性技术———中间包、结晶器、二次冷却。

基于脉冲压缩技术的高温连铸坯壳厚度测量EMAT设计及应用

采用非接触电磁超声技术实现高温连铸坯壳厚度测量,实时调整辊压力、冷却喷水量、压下位置和压下速度等工艺参数,避免出现中心偏析和松散问题,具有重要的工程应用价值。为了进一步提高电磁超声换能器(EMAT)在晶粒粗大和表面振痕的高温铸坯中的信噪比和空间分辨率,建立了基于Chirp信号激励的跑道线圈电磁超声检测过程的有限元模型,分析了EMAT设计参数、Chirp信号频宽和脉宽等因素对脉冲压缩后的超声回波信噪比和空间分辨率的影响,并通过实验予以验证。结果表明:经过脉冲压缩后,超声回波的SNR提高19 d B以上,波包宽度减少62. 4%以上;Chirp信号脉宽和永磁体尺寸对信噪比有显著影响,Chirp信号频宽、永磁体间距和宽度、跑道线圈导线直径及其阻抗匹配参数影响空间分辨率。

不同浇铸阶段高强钢铸坯洁净度研究

采用氧氮分析、金相法、大样电解法、扫描电镜和能谱分析等方法,对不同浇铸阶段高强钢铸坯(头坯、正常坯、尾坯)的洁净度进行研究。结果表明,与正常坯相比较,头坯和尾坯中T[O]含量均有不同程度的提高;头坯中氮含量大幅升高,而尾坯中氮含量变化很小;头坯、尾坯的显微夹杂物均有所增加,显微夹杂物主要为TiN、Al2O3-TiN和球状钙铝酸盐类复合夹杂物;头坯中大型夹杂物最多(8.77mg/10kg),尾坯次之(5.71mg/10kg),正常坯中最少(1.75mg/10kg),大型夹杂物主要为TiN、SiO2、Al2O3-SiO2和Al2O3-SiO2-CaO,另外还有少量的MgO-CaO夹杂物和含有TiO2的复合夹杂物,这些夹杂物主要来源于结晶器卷渣。

薄板坯连铸连轧工艺及微合金高强度钢的开发

薄板坯连铸连轧工艺的生产流程有别于传统工艺流程。由于连铸薄板坯没有经过 γ→ α和α→ γ这两个相变过程 ,因而导致轧前奥氏体晶粒粗大 ,不利于产品的组织细化和性能提高。另外 ,因轧前奥氏体中微合金元素的溶解量相对较高 ,故而轧后的沉淀强化效果较强。通过优化道次变形量、轧制速度、轧制温度、冷却速率和卷取温度等工艺参数可得到综合性能优良的微合金高强度的带钢产品。

连铸板坯轻压下过程中的压下效率分析

通过对连铸板坯的轻压下过程分析,推导出了可全面反映压下效率的理论计算式,考察了压下量与液芯厚度对板坯压下效率的影响规律.结果表明:在相同液芯厚度下,当压下量小于2.3mm时,压下效率随压下量的增加而增加;压下量大于2.3mm时,压下效率不受压下量影响,保持某个定值;相同压下量下,压下效率随液芯厚度的增加而线性增加;当压下量大于2.3mm时,压下效率η与液芯厚度h满足关乐式:η=-0.00902+0.01155h.

高速板坯连铸的钢水净化技术及效果

介绍了攀钢板坯连铸在提高拉速的同时所采取的钢水净化措施 :钢包渣改性处理及优化底吹氩参数、中间包内型结构优化及碱性化、浸入式水口结构优化等 ,在高拉速条件下 ,低碳铝镇静钢连铸板坯中T[O]含量达到平均 1 5.2× 1 0 - 6,大颗粒夹杂含量为 3.79mg/1 0 kg。

Nb-Ti-V微合金化船板钢的高温力学性能研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究D36船板钢连铸板坯的高温力学性能,用扫描电镜观察断口形貌,并分析脆化机理。结果表明:不含钒的铸坯第Ⅰ脆性温度区大于1 350℃;其在1 350～950℃时断面收缩率大于80%,具有良好的高温塑性;第Ⅲ脆性温度区为950～600℃,此时试样断面收缩率处于41.7%～64%。含钒的铸坯第Ⅰ脆性温度区为熔点至1 250℃;在1 250～950℃范围内,塑性较好;其第Ⅲ脆性温度区为950～600℃,此时断面收缩率在34%～73%。为预防铸坯矫直过程裂纹产生,要控制矫直温度在950℃以上。

高拉速厚板坯连铸结晶器流场影响因素的模拟研究

运用数值模拟研究方法,研究高拉速厚板坯连铸结晶器流场的影响因素;研究浸入式水口结构、水口控流方式、水口出口角度、水口浸入深度、结晶器宽度、结晶器厚度、吹氩等因素对结晶器流场、液面流速以及初生坯壳的影响。结果表明在高拉速下,结晶器的流场不稳定因素增多,工艺参数对结晶器流场的影响因数增加。在高拉速下结晶器流场流速高,液面波动大,液钢流束冲击深度大,势必造成产品质量的下降趋势,因此高拉速厚板坯连铸过程必须采用电磁制动或流场控制技术,降低高流速带来的不利影响;水口结构与结晶器规格最优化与匹配能得到适宜的结晶器流场;同时发现高拉速钢液流束对结晶器初生坯壳的影响严重,是高拉速漏钢率高的直接原因之一。

高碳钢连铸方坯中心偏析的原位统计分布分析研究

在钢铁轧制及后续工艺中,需要掌握连铸方坯的元素偏析情况。本文采用原位统计分布分析技术研究了高碳钢连铸方坯中C、Si、Mn、P、S、Cr等元素的偏析状态,重点讨论了金属原位仪的扫描速度优化对分析结果的影响。将连铸方坯中心线部分原位分析的一维偏析分布图与ICP-AES和红外吸收法多点取样分析的偏析分布图进行了对比,发现两种方法的偏析分布图具有良好的一致性,表明原位统计分布分析技术能较好的应用于连铸坯的元素偏析检验。

N-Ti微合金化高强钢中的含Ti析出物

利用Gleebe1500热模拟试验机,对氮钛微合金化高强钢在薄板坯连铸连轧工艺下进行了热模拟试验,对模拟各工序下的Ti(C,N)析出物形貌进行观察和分析,并通过热力学、动力学分析了其析出的原因和条件,研究了Ti(C,N)析出物在热轧工艺中变化的全过程。研究表明:连铸过程中主要有直径200 nm的液析TiN;铸坯均热后有直径为50~100 nm的固析TiN,在原始奥氏体晶界和枝晶偏析带析出直径为100~200 nm的TiC;连轧后主要有形变诱导析出分布均匀、直径为10~30 nm的TiC;卷取后在铁素体中析出直径为6~15 nm弥散分布的TiC。

高效连铸用薄板坯浸入式水口结构设计

为了得到适宜高速连铸用的浸入式水口,利用粒子图像测速系统(PIV)和DJ800水工测量系统,采用水模拟方法对不同结构的四孔浸入式水口(SEN)进行了模拟试验,研究不同出口面积比(分别为2 1 2、3 2 3、1 1 1和1 2 1),上导流岛夹角θ(分别为20°、40°、60°和80°),以及下导流岛夹角α(分别为60°、80°、100°和120°)对结晶器内流场涡心位置、波动等的影响。结果表明,浸入式水口出口面积比和上下导流岛夹角对流场有明显的影响,当出口面积比为1 2 1,上导流岛夹角为80°,下导流岛夹角为100°时,结晶器内流场结构较合理。

珠钢Ti微合金化高强耐候钢系列产品开发与应用

在薄板坯连铸连轧流程上,经过对Ti微合金化技术研究,有效地解决了Ti微合金化性能波动大的问题,开发出屈服强度450～700 MPa高强耐候钢。通过对试制钢的组织性能和应用研究,表明该产品具有良好的通板性能,成形性能和焊接性能,满足集装箱和汽车制造行业要求,具有广阔市场前景。