H08钢连铸生产中Si含量的控制

国内H08钢的生产多采用模铸浇铸方式,主要是由于H08钢种C、Si含量低,而氧含量比较高,造成钢水流动性差,给连铸生产带来较大的困难.本文从理论和生产实践两方面探讨了H08钢连铸生产中Si含量控制的途径.     

水钢H08钢连铸保护渣的研制

针对水钢H08钢铸坯表面存在严重凹陷缺陷、浇注过程中漏钢率高的问题,对钢种凝固特性进行了分析和对原用保护渣进行了优化.结果表明:水钢焊H08钢在结晶器凝固过程中,产生凹陷有2种情况:[C]=0.067%～0.080%,温度为1 499℃,发生包晶δ+L→γ转变;[C]=0.040%～0.067%,温度约为1 450～1 499℃时,开始δ→γ转变,易产生凹陷.保护渣优化后的性能范围:二元碱度0.85～0.95、熔化温度1 150～1 180℃、1 300℃粘度0.50～0.65 Pa·S、转折温度1 150～1 190℃.优化后的B渣浇注的铸坯凹陷数量显著减少,据统计数据长度大于50 mm的凹陷条数百分比由优化前20%减少到1%;漏钢率由优化前2%减少到0.13%.     

1215硫系易切削钢转炉-连铸生产的工艺开发

本文介绍了1215硫系易切削钢在沙钢40t转炉-LF-5流方坯连铸机工艺路线上的成功生产,同时指出其中还存在的问题及改进方向。     

4145H钢的电炉连铸工艺生产

4145H钢是石油钻铤用钢,对钢水纯净度、非金属夹杂物含量、钢材的晶粒度、中心碳偏析等指标要求严格。采用电炉连铸工艺开展了4145H钻铤用钢的制备研究。结果表明,化学成分调整合格后,连铸过热度为25～35℃、铸速为0.4～0.6 m/min、冷却水量为180 m~3/h时可以拉出280 mm×280 mm合格方坯。当加热炉出炉温度1 160～1 170℃、入轧温度965～975℃、缓冷时间46 h、出坑温度100～150℃时,可以获得质量合格的Φ130的4145H轧制材。     

4145H钢的电炉连铸工艺生产

4145H钢是石油钻铤用钢,对钢水纯净度、非金属夹杂物含量、钢材的晶粒度、中心碳偏析等指标要求严格。采用电炉连铸工艺开展了4145H钻铤用钢的制备研究。结果表明,化学成分调整合格后,连铸过热度为25～35℃、铸速为0.4～0.6 m/min、冷却水量为180 m~3/h时可以拉出280 mm×280 mm合格方坯。当加热炉出炉温度1 160～1 170℃、入轧温度965～975℃、缓冷时间46 h、出坑温度100～150℃时,可以获得质量合格的Φ130的4145H轧制材。     

08CuPVRE和08CuP钢的抗大气腐蚀性能

用交流阻抗法、线性极化法等电化学测量法,研究了08CuPVRE和08CuP耐候钢的抗大气腐蚀性能。用重量法测定了腐蚀速率,并将该测量结果与cor-tenA钢和A_3钢作了对比。实验结果表明:铜、磷和稀土元素对提高钢的抗大气腐蚀性能是有利的,08CuPVRE钢具有很好的抗大气腐蚀性能,电化学测量法是研究金属耐蚀性能快速而又有效的方法。     

从连铸板坯生产H型钢谈我国初轧机改造

将传统的生产和连铸板坯生产H型钢的方法进行了比较。讨论了用连铸板坯生产H型钢的主要方法及特点,指出了我国开发应用由连铸板坯生产H型钢的前景,并提出了将一些初轧车间改造用于连铸板坯生产H型钢的具体建议。     

H08Mn2SiA钢等温转变曲线和连续冷却转变曲线

采用Gleeble-1500热模拟机测定了H08Mn2SiA钢的临界点θAc1,θAc3以及θMs;通过测定不同温度下等温转变和不同冷却速度下连续冷却转变的膨胀曲线,结合金相组织观察和硬度测定,获得了该钢的等温转变曲线和连续冷却转变曲线;研究了其等温转变和连续冷却转变产物的组织形态,比较了所得曲线和同类转变曲线的差别,两者产生差别的原因主要是由于其化学成分、试样原始状态以及奥氏体化条件不同.此外,确定了避免产生贝氏体组织的临界冷却速度为0.50 ℃/s,为该钢的工艺制订和进一步加工提供了依据.     

连铸生产焊接气瓶钢中夹杂物

对转炉－ＲＨ真空处理－连铸生产焊接气瓶钢各个工艺阶段钢中非金属夹杂物的形貌、尺寸,组成及来源等进行了系统的研究,结果发现钢包渣与钢液作用而生成的夹杂物在烧注过程中可以从钢液中上浮去除,尺寸小于４０μｍ的角状和蔟群状的Ａｌ２Ｏ３夹杂物则难以完全从钢液中排出而滞留在钢中,从而构成铸坯中非金属夹杂物的主要来源,铸坯中Ｔ「Ｏ」（１４－１６）ｘ１０＾－６之间,非金属夹杂物含量为０．０９－０．１５ｍｇ／ｋｇ,表明所生产的铸坯具有较高的洁净度。     

洁净钢生产中氮含量的控制

从氮在钢液中的危害出发,结合唐钢二钢轧厂PC钢冶炼情况,分析了PC钢BOF—LF—CC过程中钢液增氮的影响因素,提出减少钢液增氮的措施。     

低碳钢连铸板坯表层凝固钩的特征

对不同浇铸条件下的低碳钢连铸板坯进行了凝固钩(Hook)的特征研究,根据凝固钩的形貌概括了凝固钩的不同类型,统计了凝固钩周围气泡和夹杂物的分布,讨论了不同浇铸参数对铸坯凝固钩深度的影响,并通过Bikerman方程和弯月面凝固理论对凝固钩的不同特征进行了解释.结果表明:按形貌可将凝固钩分为完整叶状、双凝固钩、弯曲截断型和二次凝固型四种类型,其中二次凝固型的凝固钩出现的概率最高为46.8%,而完整叶状、弯曲截断型和二次凝固型的凝固钩出现概率分别为25.3%、7.6%和6.3%;研究发现,凝固钩周围的夹杂物数量明显多于其他区域的夹杂物数量,说明凝固钩能够捕获结晶器内上浮的夹杂物;对比不同浇铸参数发现,采用结晶器电磁制动装置(FC-Mold)、减小结晶器水口浸入深度、增大浇铸拉速均能够减小凝固钩的深度;Bikerman方程的计算结果和弯月面凝固理论能在机理上解释凝固钩的形貌特征.     

小方坯连铸低碳低硅铝镇静钢可浇性

在分析水口堵塞的基础上,结合马钢三炼钢生产实际,采用正交实验法研究了钙处理的喂线速度、喂线量和中间包水口内径对140mm×140mm小方坯连铸低碳低硅高酸溶铝钢水口堵塞的影响.结果表明,提高喂线速度、加大喂线量和增加水口内径可避免水口的堵塞.采用以上工艺,连浇炉数达8～10炉,且铸坯内部和表面质量良好.     

板坯连铸二次冷却控制模型

以某钢厂连铸生产中的二冷水控制模型为研究重点.在分析工况和合理假设的基础上,按照传热学理论导出板坯传热微分方程,用数值计算方法求解微分方程,经回归处理后,得出不同工况下的配水控制模型.仿真实验与生产试验证明了模型是有效的,试验验证的16Mn钢控制模型参数可用于指导生产.     

低碳钢板坯连铸用无氟保护渣生成区域的研究

为了研究性能稳定的低碳钢板坯连铸用无氟保护渣,在测试传统的板坯连铸用高氟保护渣(F-≥3%)性能的基础上,采用单纯形法,设计了CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3-MgO-Li2O-TiO2-Na2O-MnO-B2O3渣系中满足保护渣组成条件的基本实验点.通过逐步固定各组分含量,将多维空间的渣系组成转化为二维平面网格.测试无氟渣样的熔点、黏度、转折温度、玻璃体比例及转折温度时的黏度,并作性能与组成关系的等值线图.通过比较高氟保护渣和无氟渣样性能,确定了碱度、熔点、黏度、转折温度较低,且凝固后呈玻璃体的低碳钢板坯连铸用无氟保护渣的三个生成区域,其中之一的典型成分的质量分数范围是:CaO31.2%,SiO236.8%,Al2O33%,Fe2O31%,MgO2%,Li2O2%,TiO26%,Na2O7%～12%,MnO3%～8%,B2O30～3%.     

碳钢连铸凝固过程的微观模拟

通过一种简单的数学模型研究了连铸坯凝固过程中枝晶生长的重要微观结构参数.结合中碳钢连铸性能计算出凝固过程中枝晶生长的尖端半径、枝晶生长速率、二次枝晶臂间距等枝晶相关参数,并研究了拉速对上述微观结构参数的影响.分析了碳、硅、锰、磷和硫等重要元素的微观偏析程度随凝固进程与坯壳生长的变化规律.与前人经验模型的对比与验证表明本文模型预测结果合理.     

表面温度波动对微合金钢连铸板坯热塑性的影响

由于铸坯表面与二冷辊列夹持辊发生的间断式接触传热,其表面温度存在一定程度的上下波动. 基于J55微合金钢,考虑温度波动的影响,研究了钢在不同热状态下的热塑性. 结果表明,高于850℃时温度波动制度下测得的断面收缩率低于常规恒温制度下的测量值,而等于或低于850℃时情况相反. 分析了两种不同温度制度下测试结果的差异,认为对于微合金钢,存在着略高于所测钢种Ae3温度的某一分界温度,高于该温度时恒温制度下测得的塑性值相比波动制度下塑性值偏高,而低于该温度时则偏低. 这一认识有助于更加合理地制定实际连铸过程的矫直温度.     

Analysis of cracking phenomena in continuous casting of 1Cr13 stainless steel billets with final electromagnetic stirring

Solidification cracking that occurs during continuous casting of 1Cr13 stainless steel was investigated with and without final electromagnetic stirring (F-EMS). The results show that cracks initiates and propagates along the grain boundaries where the elements of carbon and sulfur are enriched. The final stirrer should be appropriately placed at a location that is 7.5 m away from the meniscus, and the appropriate thickness of the liquid core in the stirring zone is 50 mm. As a stirring current of 250 A is imposed, it can promote columnar-equiaxed transition, decrease the secondary dendrite arm spacing, and reduce the segregation of both carbon and sulfur. F-EMS can effectively decrease the amount of cracks in 1Cr13 stainless steel.     

Double-stream-pouring technique for production of gradient materials by continuous casting

A novel method for producing gradient materials by continuous casting is introduced. By using many-stream-pouring technique, samples with gradient distribution of alloy composition along the cross section have been prepared. The main difference of this method from the conventional continuous casting is the pouring system equipped with two sets of tundishes for liquid metals of different alloy compositions. Special consideration is given to the promotion and control of the crass-sectional mass transport. The steady heat transfer and mass flow ensure a partial mixing of two metals and yield a continously varying composition distribution. By adjusting the processing parameters, composition profile with different shapes can be achieved. First experiments have been carried out in Al-Si system and Al-Cu system for three series of Al/AlSi, AlSi/Al and AlCu/Al. It is shown that the alloy composition, the microntructure and the mechanical property change smoothly from the centre to the surface of the samples. This simple and practical method is potential for mass prodution of “structural gradient materials” and may offer a new way for alloy design.     

应用ANSYS有限元软件求解连铸坯热过程

ＡＮＳＹＳ软件是国际流行的大型有限元分析软件，笔者将其应用到连铸热过程中，取得了很好的数值模拟效果，该计算方法不仅简单方便，省时省力，而且误差小，精度高。