帘线钢连铸坯中心偏析的控制技术
帘线钢质量技术
杂。
钛夹杂在钢丝拉拔过程中加重模耗，并严重恶化成品的抗疲劳性能。
由于Ｔｉ元素性质活泼，极易与ｏ、Ｎ发生反应，炼钢残留的少量Ｔｉ元素也会对成品造成很大的危害。
因此必须控制其来源，使用特殊合金及合成渣，将原辅材料中的钛元素限制在最低水平。
（３）Ａ１元素铝是强脱氧元素，钢液脱氧过程中一旦析出Ａ１２０３夹杂，精炼过程中无法将它们从钢液中彻底去除；特别是尺寸小于１０ｕｍ的夹杂，要通过常规的精炼工艺从钢液中有效去除是十分困难的。
即使将钢液全氧质量分数降低到（５～６）×１０～，材料疲劳断Ｉ：Ｉ上仍然发现直径为１０－－２０９ｍ的Ａ１２ｑ颗粒【４］。
另外．钢中Ａ１元素还会与渣中的Ｔｉ０２发生反应：４［Ａ１］＋３（ＴｉＯｚ）＝３ＥＴｉ］＋２（ＡＬ０３）使渣中的氧化钛被还原后进入钢液中，不利于Ｔｉ元素的去除。
因此，限制原辅材料中的铝含量是非常必要的。
２生产工艺沙钢帘线钢冶炼采用２条工艺路线：（１）９０ｔ超高功率电弧炉一出钢一ＬＦ炉精炼一吹氩软搅拌一１４０ｍｒｔｔ×１４０ｒｌｌｌｎ连铸；（２）铁水预脱硫・１８０ｔ顶底复吹转炉一挡渣出钢斗ＬＦ炉精炼斗ＲＨ—１４０Ｆｉｌｍｘｌ４０ｍｍ连铸２．１炼钢２．１．１电炉由于电炉存在残余Ｃｕ元素高的缺点．尽量提高热装铁水比例，保证６０％以上。
由于铁水和废钢中含有大量的钛元素，钛元素是与氧元素结合力较强，很容易在氧化期初期去除，图１为炼钢各阶段钛元素含量的变化，其中，横坐标１一铁水，２一电炉出钢，３一ＬＦ精炼初期，４一ＬＦ精炼结束，５一成品。
电炉终点出钢后加入合金及合成渣带入钛元素，由于ＬＦ精炼不能去除钛元素，使［Ｔｉ］稍有升高，因此，电炉冶炼过程采用大渣量溢渣操作，以降低渣中氧化钛浓度，使钢渣间反应持续进行，既利于钛元素的去除，又利于磷元素的去除。
偏心炉底出钢，采用留钢留渣操作，避免出钢下渣。
２．１．２转炉热装铁水经过预脱硫，减轻ＬＦ炉脱硫负担，提高钢水纯净度。
转炉挡渣出钢应严格控制下渣量。
管线钢连铸坯中心偏析分析与探讨
管线钢连铸坯中心偏析分析与探讨连铸坯在冶金工业中的作用越来越重要，由于它的性能更为优越，它的市场需求也越来越大。
在连铸坯加工上，特别是在钢管行业，钢管连铸坯的中心偏析变形（CCD）问题成为影响钢管质量的主要原因，因此，对管线钢连铸坯中心偏析的分析和探讨研究，对于改善钢管质量、提高生产效率具有重大意义。
管线钢连铸坯中心偏析是由内部及外部条件引起的，它是由连铸坯粘结性、坯料物理特性和温度分布不均等因素综合影响形成的。
这些具体原因包括连铸参数调节，坯料材质及配比，冶炼温度，熔铁质量及流动性，连铸机的结构及水箱的形状等。
首先，在连铸坯制备过程中，冶炼参数调整是控制连铸坯中心偏析的主要因素。
一些研究表明，当转炉的钢液温度值增加时，铸坯中心偏析值会相应的增大，而当转炉温度降低时，中心偏析值会相应减小。
其次，连铸坯材料及配比是影响连铸坯中心偏析的重要因素。
一些研究表明，当坯料材料浓度增加时，钢管连铸坯的中心偏析值会随之增大；同时，当坯料的含氧量降低时，钢管连铸坯的中心偏析值也会相应减小。
再者，连铸机结构形式及水箱形状是控制连铸坯中心偏析的重要因素。
一些研究报道称，当连铸机结构变形时，钢管连铸坯的中心偏析值会随之增大，而当水箱形状正常时，钢管连铸坯的中心偏析值会相应减小。
最后，熔铁质量及流动性也是影响连铸坯中心偏析的重要因素。
一些研究报道称，当熔铁质量及流动性减少时，钢管连铸坯的中心偏析值会随之增大，而当熔铁质量及流动性增加时，钢管连铸坯的中心偏析值会相应减小。
根据以上分析，就管线钢连铸坯中心偏析的控制原因而言，可以总结出以下措施：1.强对连铸钢液温度的控制，有效控制钢管连铸坯的中心偏析；2.意连铸坯材料及其配比，控制合理的氧化比和粘结性；3. 严格控制连铸机生产，使其结构尽可能接近正常状态；4.善熔铁质量和流动性，保证熔铁质量的稳定性。
以上就是分析和探讨管线钢连铸坯中心偏析的结论，有了上述措施，可以起到改善管线钢连铸坯质量、提高生产效率的作用，也能够帮助企业提高市场竞争力。
连铸坯的缺陷及控制
二冷段和末端区的电磁搅拌可有效抑制枝晶搭桥形成封闭 的液窝。
连铸主要工艺参数
① 拉坯速度及其控制 ② 铸坯的冷却（结晶器冷却、二次冷却）
连铸坯的内部凝固是在出结晶器后进行的，后继的二次水冷、 弯曲矫直等直接影响内部质量。
连铸坯的缺陷及控制
提高连铸坯内部质量的工艺措施：
① 控制二冷段的传热，使铸坯均匀凝固，提高等轴晶率； 偏析、缩孔、缩松
② 降低浇钢的过热度； ③ 使用性能好的保护渣，防止钢水二次氧化和污染； ④ 控制拉速，保证连铸机正常运行； ⑤ 电磁搅拌（二冷段和末端区）。 偏析、缩孔、缩松
连铸坯的缺陷及控制
提高连铸坯表面质量的工艺措施：
① 控制结晶器的传热，使初凝固壳均匀； 裂纹、凹陷
② 控制结晶器的振动；
振痕、横裂纹
③ 使用性能好的保护渣；
气孔、夹杂
④ 优化结晶器结构；
倒锥角度，弧形壁
⑤ 电磁搅拌；
气孔、夹杂
⑥ 软接触电磁连铸。
振痕、裂纹
电磁搅拌的部位：
结晶器电磁搅拌：
（1）借助旋转电磁场使连铸 机结晶器内的金属液产生平 面旋转，去除杂质、气体。
结晶器电磁搅拌：
（2）扩大等轴晶区改善宏观 偏析，减少粗大柱状晶区 。
软接触电磁连铸：
软接触电磁连铸：
（1）减轻结晶器振动对弯月 面的影响，液态渣膜连续均 匀。
软接触电磁连铸：
（2）减小初凝壳对结晶器的 连铸坯的内部缺陷
裂纹 气孔 夹杂 缩孔、缩松 成分偏析
连铸坯的缺陷及控制
连铸坯的缺陷及控制
1. 连铸坯的表面缺陷
裂纹 气孔 夹杂 振痕、凹陷 成分偏析
连铸坯的缺陷及控制
1. 连铸坯的表面缺陷
连铸坯的宏观偏析及控制
连铸坯的中心偏析及控制摘要:对连铸坯的中心偏析进行研究分析,并且分析影响中心偏析的因素,主要有过热度和鼓肚等因素,从而采用一些措施来降低中心偏析,主要有稳定和降低过热度,控制钢液中碳磷硫的含量,二次冷却工艺,稳定拉速,采用电磁搅拌等措施.关键字:连铸坯, 过冷度, 中心偏析, 鼓肚成因1 连铸坯的偏析铸坯凝固过程中, 表层因激冷生成细小枝晶（激冷层）, 随着表层凝固厚度增加, 铸坯内部向外传热能力降低, 铸坯开始呈现定向凝固, 形成由外向内的长条状树枝晶(柱状晶)。
由于选分结晶的原因, 溶质元素向熔池(液相区)积聚, 当柱状晶增长而生成搭桥现象时, 富集溶质元素的钢液被封闭而不能与其它液体交换, 在该处形成C S等元素的正偏析同时, 上部钢液不能补充此处的凝固收缩, 从而伴随有残余缩孔。
图1为铸坯凝固过程此形成中心偏析的示意。
图1铸坯凝固形成宏观偏析示意2 连铸坯的中心偏析形成的机理1）钢锭中心凝固理论该理论认为当浇注钢液碳含量超过0.45%(质量分数) 时，即使是中等过热度的钢液也有柱状晶强烈增长的趋势，在凝固后期由于铸坯断面中心柱状晶的搭桥，当桥下面的钢液继续凝固时，得不到上部钢液的补充，下部区域就形成缩孔、疏松及中心偏析。
2）溶质元素析出与富集理论该理论认为铸坯从表壳到中心结晶过程中由于钢中一些溶质元素( 如碳、锰、硼、硫或磷) 在固液边界上溶解并平衡移动，从柱状晶析出的溶质元素扩散到尚未凝固的中心，即产生铸坯的中心偏析。
3 影响中心偏析的因素1）钢水的过热度过热度是决定等轴晶率大小的一个重要参数。
过热度越低，断面上产生的等轴晶率就越大，从而偏析程度就越小,经过统计大量的试验数据表明等轴晶率与过热度的关系如图1所示图2 等轴晶率与过热度的关系过热度低时，能提供大量的等轴晶核，生成等轴晶，阻止凝固前期柱状晶的形成，并生成由细小等轴晶组成的大面积等轴晶区。
若过热度高，柱状晶区便扩大，甚至产生柱状晶搭桥现象，从而形成中心疏松或缩孔，随之产生严重的中心偏析。
帘线钢质量影响因素及控制措施
帘线钢质量影响因素及控制措施摘要:主要阐述了帘线钢的质量要求。
对影响钢中夹杂物的尺寸及形态、热轧线材的组织及表面质量、偏析程度的因素进行了分析，提出了有效控制夹杂物形态和降低偏析程度的技术措施。
关键词:帘线钢夹杂物表面质量偏析钢帘线主要用于轮胎子午线增强用的骨架，具有强度高、韧性好的特点，也是线材制品中要求极高、生产难度最大的产品之一。
由于帘线用盘条要被拉拔成φ0.15～0.38mm的细丝。
之后还要经过高速双捻机合股成绳,要求拉拔及合股过程中100km断丝不超过1次，因此必须使用优质的高碳低合金线材才能满足如此高的质量要求。
对于帘线钢的生产及质量控制，国外钢铁企业如日本的神户制钢、新日铁、住友。
以及德国萨斯特、法国梅森和韩国浦项等厂家经过多年的研制开发,积累了大量的经验,形成了比较成熟的工艺。
其共同特点是生产工艺完善，产品化学成分均匀(如将碳含量控制在±(0.01％～0.02％))、钢的洁净度高(如T[O]≤20×10-6，[A1]T≤3×10-6，夹杂物级别较低，无大尺寸和脆性夹杂)、钢坯质量高、盘条的组织性能均匀、表面质量好和产品质量稳定等。
近年来,国内企业也陆续进行了帘线用钢的开发与研制,经过不断地摸索及实践，产品质量不断提高。
目前，国内帘线用钢的质量已经达到批量制作φ0.20mm以上规格钢帘线的质量要求。
并已经获得著名钢帘线生产厂家的质量认证,生产规模逐年扩大。
但从质量上看，国内帘线用钢与进口产品相比仍然存在一定的质量差距,尚未达到制作φ0.20mm以下钢帘线的技术要求。
本文主要讨论影响帘线钢质量的各种因素以及应该采取的相应控制措施。
1 影响帘线用钢质量的主要因素1.1 成分波动及有害元素的存在帘线用钢对于成分的要求较为严格，不同炉次或同炉之间要求成分必须保持均匀，波动幅度小,否则会造成盘条的通条性能不均匀，在加工过程中断丝。
帘线钢中有害元素含量过高,也会导致拉拔及合股断丝的发生。
管线钢连铸坯中心偏析分析与探讨
管线钢连铸坯中心偏析分析与探讨近年来，随着石油、天然气等脆弱资源的不断消耗，地球环境的持续恶化以及人类活动的日益增加，越来越多的人开始重视环境保护，而管线钢的应用正是维护环境的必要手段之一。
它的承载能力大、耐腐蚀性强，且可以连铸出大小规格、各种不同形状的钢材，成为各行各业的首选材料。
然而，连铸的生产过程也会产生偏析现象，造成连铸外形和钢料物性的偏离，严重地影响着生产效率和质量。
因此，深入研究管线钢连铸坯中心偏析现象对于管线钢的生产有着重要意义。
管线钢连铸坯中心偏析是指在管线钢连铸过程中，将钢水放入带有内部凹槽的连铸坯后，出现不均匀的坯料径向流动和分布现象。
这一现象会使得管线钢的外形及其材料物性受到影响，甚至可能影响管线钢的安全运行。
所以，对管线钢连铸坯中心偏析现象的深入分析及探讨，有助于合理改善管线钢的生产工艺，减少生产成本，同时提高整体的质量控制。
在管线钢连铸坯中心偏析研究方面，研究者采用了实验测试、模拟计算和数据分析等方法。
例如，通过仿真分析和实验室研究，对坯料偏析现象的影响因素进行了研究，如：连铸坯的凹腔几何参数、加料位置、充型状态等。
以及坯料偏析现象发生的条件、规律和动力学过程。
进一步，模拟计算和数据分析技术还被用于分析不同熔炼技术、温度等因素与坯料偏析现象之间的关系，并且提出更好的熔炼技术进行优化，以减少或消除管线钢连铸坯中心偏析现象。
此外，在实际生产中，操作工艺参数也可以改善坯料偏析现象。
例如，在放料时减少管口宽度，可以减少坯料运动速度，而减小注入水量，可以降低坯料表面温度。
此外，可以采用椭圆形或弯折形注入管，以改变坯料运动趋势，减少坯料偏离中心线；还可以通过减少蒙皮厚度、改变放料管管口角度等方式减少偏析。
另外，增加护函的厚度，也可以改善坯料的流动和偏析现象。
根据研究结果，运用椭圆形或弯折形注入管、减少管口宽度、改变放料管管口角度等操作参数，可以改善管线钢连铸坯中心偏析现象。
而采用仿真分析和实验室研究，对坯料偏析现象的影响因素进行研究的数据分析，也可以解决偏析现象，进而提高管线钢的生产效率。
控制连铸板坯中心偏析的实践_黄成红
控制连铸板坯中心偏析的实践黄成红,陈国威,刘光明(武汉钢铁股份有限责任公司炼钢总厂二分厂,湖北武汉430083)摘 要:中心偏析是连铸板坯常见的内部缺陷之一。
近几年来,武汉钢铁股份有限公司炼钢总厂二分厂通过坚持日常的铸坯低倍组织分析,采用轻压下技术和电磁搅拌工艺,控制好铸机辊缝精度,完善二冷配水制度,维护好二冷设备等措施,消除了铸坯A类偏析,并将B类偏析发生率控制在5%以下。
关键词:板坯;中心偏析;实践中图分类号:T F777.1 文献标识码:B 文章编号:1002-1043(2009)03-0025-04Practice in controlling center segregation of continuons casting slabH UANG Cheng-ho ng,CH EN Guo-w ei,LIU Guang-ming(No.2Steel-m aking Plant of WISCO,Wuhan430083,China)Abstract:Center seg reg ation is the com mon inner defect of slab.By insisting on day to day macrog raphic analy sis o n the structures o f the co ntinuons casting slab,adopting the soft reduction techno logy and the EM S pro cess,prope rly contro lling the ro ller gap,im-proving the secondary co oling schedule and maintaining w ell the secondary co oling e-quipments in the recent y ears the g rade A seg regatio n has been eliminated and the rate of g rade B seg reg atio n co ntro lled within the limit of5%below in the No.2Steel-making Plant o f WISCO.Key words:slab;center seg reg atio n;practice 连铸板坯中心偏析是指位于铸坯中心部位的C、P、S等元素含量明显高于其它部位的宏观偏析现象。
连铸凝固过程中的偏析现象及其控制
中心偏析对钢性能的危害
1、降低钢材综合性能 奥氏体化后仍有残留，引起淬火回火后的硬度和其他力学性能的局部差异 2、使钢材出现各向异性 中心偏枂在板坯的纵向和宽度方向上的分布有很大的变化，导致力学性能各向异性 3、降低钢材的韧性 作为冷拔材的硬线钢来说，中心偏枂使它拉丝枀限和延展性降低 4、引起钢材氢脆，降低耐腐蚀性能
电磁搅拌技术（ EMS）
使铸坯内部产生电磁力，对铸坯内部液体实施搅拌，过热液体绕
树枝晶生长前沿流动，使枝晶根部溶化，流动的钢液将枝晶带走
成为核心，另外机械力的作用也可折断正在长大的树枝晶，增加 等轴晶晶核。
轻压下技术
20世纪70年代末80年代初，现在已成为连铸关键技术的重要组成部 分，被证明是提高产品质量和开发高附加值产品的重要手段，幵被
中心偏析的危害
（1）中心偏析对钢成材的影响 1）造成分层、断口丌合格使钢报废 含硫偏高的钢，中心偏枂带内往往有大量硫化物聚集，高熔点夹 杂物的变形程度不基体大丌一样，轧制过程造成钢的内部裂纹，大 量非金属夹杂物使钢严重分层；含锰偏高的结极钢，易出现锰偏枂 ，铸态时出现树之间锰的富集，轧态时出现富锰的带状组织，使断 口检查丌合偏枂的最佳方法。
一方面压下可以消除或减少铸坯收缩形成的 内部空隙， 防止晶间富集溶质元素的钢液 向铸坯的横向流动； 另一方面， 压下可以使液芯中溶质元素富 集的钢液沿拉坯方向反向流动， 使溶质元 素在钢液中重新分配， 从而改善中心偏枂 情况。
轻压下技术
对于轻压下所需的压力主要有两种： 热应力， 即采用铸坯强冷技术， 使凝固坯壳向内收缩， 产生于 机械力压下类似的作用， 该法对于大断面、 表面裂纹敏感的钢种 收效甚微 机械应力 ，即用机械压下的方法补偿铸坯收缩， 该法依据设备 又可分为辊式轻压下和锻式轻压下
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C en tral segregation con trol of con tin uously cast b loom for tire cord steel
PENG B ing ( General F lat Ro lling M ill ofW ISCO, W uhan 430083 , Ch in a ) A bstract : T he form ation of central segregat ion in tire cord steel and its influence on bloom s w ere analysed . The key techno log ies for central segregation contro l of cont inuously cast b loom such as contro l and opti m ization o f the castin g speed and m o lten stee l temperature , M-EMS, soft reductio n of the so lid ification end and secondary cooling schem e w ere investig ated . By w ay o f application of those technolog ie s the average centra l seg regation index of carbon in W LX72A andW LX82A is con tro lle d w ith in the li m it o f be low 1 . 042 and 1 . 027 respect iv e ly and the qualified rate of total b lo om s produced from CC ach ieves 99. 97 % . K ey words : schem e 钢帘线主要用于轮胎子午线增强用骨架, 具 有强度高、 韧性好的特点, 也是线材制品中要求极 高 , 生产难度最大的产品之一。由于帘线用盘条 要被拉拔成直径为 0 . 15~ 0 . 38 mm 的细丝 , 之后 还要经过高速双捻机合股成绳 , 要求拉拔及合股 过程至少 100 km 不允许断丝 , 因此必须使用优质 的高碳低合金线材才能满足如此高的质量要求。 而碳是钢中偏析倾向最严重的元素之一, 与低、 中 碳钢相 比 , 帘 线 钢 容 易 发 生 较 严 重 的 中 心 偏 析
[ 1]
t ire cord stee;l central segregation ; M-EM S ; so ft reduction, secondary coo ling
这些技术措施, 在控制帘线钢中心偏析上取得了 显著的效果。
1 帘线钢中心偏析形成的原因及危害 1 . 1 帘线钢中心偏析的形成原理
表 1 水表 Q4在不同拉速的比水量 拉速 / ( m m in- 1 ) 1 . 1 1 . 2 1 . 3 比水量 /( L 0. 26 0. 27 0. 28 kg- 1 )
2 浇铸过程中影响中心偏析的因素及控 制措施
研究表明 , 影响中心偏析的各种因素归纳 起来有以下几方面 : 1) 浇铸钢液过热度; 2 ) 二次 冷却; 3) 断面尺寸 ; 4) 浇铸速度。若能针对以上 因素在技术和工艺上采取措施就可以减缓中心偏 析的产生。
, 开展了
帘线钢连铸结晶器电磁搅拌工艺优化试验, 制定 了适合帘线钢连铸的电磁搅拌工艺制度。
2 . 4 凝固末端轻压下控制技术
凝固末端轻压下是指在铸坯液相穴末端对铸 坯实施轻微的压下量, 基本补偿或抵消铸坯凝固 收缩量 , 阻止凝固收缩引起的富含偏析元素的残 余钢液向铸坯中心流动, 从而改善铸坯中心疏松 和中心偏析。 一炼钢分厂目前采用的是静态轻压下模式, 图 2 为在其他工艺相同的情况下 , 对 WLX72A 在 未采用和采用轻压下的中心偏析指数对比。可见 采用轻压下后 , 中心偏析指数减小。经过理论计 算与实际和试验效果的对比, 对 W LX82A 选用大 压下量 , 总压下量为 11 . 5 mm; W LX72A 采用小压 下量, 总压下量 9 mm。
生产实践发现, 通过优化二冷工艺, 帘线钢铸 坯内部质量显著改善 , 在其他工艺参数基本不变 的情况下, 铸坯等轴晶率由 以往的 35 % 增加到 60% 左右 , 中心偏析得到较好改善。
第 5期
彭
冰: 帘线钢连铸坯中心偏析的控制技术
47
2 . 3 结晶器电磁搅拌技术
电磁搅拌能抑制柱状晶的生长, 提高铸坯断 面上的等轴晶率 , 使偏析元素均匀分布在等轴晶 之间, 避免溶质元素的集聚 , 从而改善中心偏析。 一炼钢分厂大方坯连铸机引进了结晶器电磁搅拌 技术, 为充分发挥电磁搅拌的冶金功能, 改善铸坯 质量, 在参考大量研究成果的基础上
[参 考 文 献 ]
[ 1] [ 2] [ 3] [ 4] 王 勇 , 王全礼 , 陈明跃 . 帘线 钢质量影 响因素及 控制措施
[ J] . 天津冶金 , 2005 ( 6) : 36-39 . 邹冰梅 . 中心偏 析与 中心 疏松的 形成 与预 防 [ J] . 钢 铁技 术 , 2005( 2 ) : 1 -3, 6. 朱志红 . 连铸板坯中心偏析 的成因及预防措 施调研 [ J] . 重 钢技术 , 2007( 12 ): 7 -11. ( 英 ) V. Ludlow, A. N or m an ton, A. A nderson . 高 碳钢 连铸小 方坯中心偏析最少化对策 [ J] . 林立恒 , 译 . 世界 钢铁 , 2006 ( 4) : 48-53 . [ 5] 马 骏 , 韩 聪 . 结晶器电磁搅拌工业应用参数优化试验研 究 [ J] . 现代商贸工业 , 2009( 14) : 296 -298.
m /m in之间, 现将拉速控制在 1 . 0~ 1 . 3 m /m in 之 间 , 基本稳定在 1 . 1 m /m in 和 1 . 3 m /m in 。 为了使铸坯质量稳定 , 浇铸过程中要尽量使 钢包和中包内钢水温度趋向稳定、 温降尽量少 , 为 此 , 一炼钢分厂采取了一系列的措施 , 如加快钢包 周转, 将包衬永久层改为低导热系数的轻质材料 以减少钢水损失 ; 中包衬装绝热层来减少中包钢 水温降等。通过这些措施, 2009 年标准中包温度 18~ 28 平均达到了 88. 12 % , 典型拉速累计达 到了 92. 71 % , 基本实现了恒定浇钢 , 工艺改进 后 , 铸坯中心偏析得到明显改善 ( 见图 1) 。
图 1 钢液过热度对铸坯中心偏析的影响
2 . 2 优化的二冷工艺
二次冷却对铸坯质量影响非常大, 如果冷却 强度过大, 铸坯表面与中心的温度梯度加大, 柱状 晶发达 , 等轴晶粒减少, 铸坯内 部裂纹和偏析加 重 ; 如果冷却太弱, 由于显微偏析加重, 也会助长 铸坯内部裂纹和中心偏析, 因此选择合理的二冷 强度对生产高质量帘线钢至关重要。 一炼钢分 厂方坯 连铸机二 冷段分为 4 区 3 段 , 4 个冷却区可独立操作和控制 , 每个断面都具 有由强到弱 4 个冷却模式 ( 即 Q0 、 Q1 、 Q2 和 Q3)。 根据实际, 通过模拟软件多次模拟和现场实践 , 对 二冷配水进行了优化 , 制定了一个比 Q 3 冷却强 度更小的超弱冷模式的二冷水表 Q4 , 该水表在不 同拉速下的比水量如表 1 所示。
[ 4]
2 . 1 连铸钢液过热度及拉速优化技术
钢液浇注温度是影响柱状晶生长、 决定连铸 坯中心偏析程度的重要因素, 钢液过热度越高 , 柱 状晶越发达 , 中心等轴晶区越窄 , 中心偏析越严 重。为了改善铸坯质量, 一炼钢分厂对原有工艺 的中包钢水过热度和拉速进行了调整 , 将钢水过 热度标准范围由原来 17~ 34 改为 18~ 28 。 拉速也进行了适当改动, 原工艺拉速在 1 . 0~ 1 . 45
[ 4- 5]
率达到 91 . 37 % , 缩 孔小于 0. 5 的比率达到 100 % , 综 合 合 格 率 均 达 到 99 . 97 % 。 表 2 是 W LX72A 与国内外厂家偏析指数及性能的对比。 从表 2 可以看出 , 一炼钢生产的帘线钢实物水平 优于国内同类高碳钢线材, 与具有国际领先水平 的进口线材质量相近。
1 . 2 中心偏析对帘线钢的危害
中心偏析被公认是影响帘线钢质量的重要因 素之一 : 1) 中心偏析使帘线钢 拉丝极限和延 展性降 低 , 尤其会明显降低其韧性 , 影响拉拔性能 ; 2) 引起钢材氢脆 , 降低耐 腐蚀性能; 降低钢 的中心致密度, 使该处成为疲劳裂纹的根源; 3) 更重要的是明显的 中心偏析会使 偏析区 碳浓度突增。在热轧或其他加工条件下 , 该处产 生马氏体相变, 由于相变温度的偏差和淬透性的 不同, 该 处成为淬火开裂、 软点 和异常变形的根 源 , 且在偏析带中 S 、 P 等杂质或非金属夹杂物也 多 , 也可能成为其他缺陷的起源 , 缩短钢材的使用 寿命。
。 为了生产产品质量好、 偏析指数小的帘线钢,
在连铸过程中采用了一系 列控制中心偏 析的技 术 , 包括连铸拉速与钢水温度优化控制、 结晶器电 磁搅拌、 凝固末端轻压下、 二冷控制等。通过应用
作者简介 : 彭 冰 ( 1982 - ) , 女 , 助理工程师
46
武钢技术
第 48 卷
达 , 就越容易形成 凝固晶 桥 , 铸坯中也越容易 产生中心偏析。 2) 钢液 中易偏析溶质元 素含量过高。中心 偏析形成机理之二是钢液中易偏析溶质元素析出 与富集理论 , 即铸坯从表壳往中心结晶过程中 , 由 于 C、 S、 P及 M n这类元素在液态钢中比在固态钢 中更容易溶解, 在凝固过程中它们以柱状晶粒析 出 , 排到 尚未凝固的金属液中 , 随结晶的继续进 行 , 这些易偏析元素被富集到铸坯中心或凝固末 端区域 , 由此产生中心偏析。 3) 坯壳 发生鼓肚。在 凝固末期由于 液体向 固体转变发生体积收缩而产生一定空穴, 这些空 穴具有负压抽吸作用, 也使凝固末端富集溶质元 素的钢液被吸入铸坯中心 , 导致产生中心偏析。