大型连铸坯
大型连铸坯质量控制
GCr15连铸坯组织及缺陷的超声波检测赵荒培（中冶京诚（营口）装备技术有限公司营口115004）本文采用UT评估大型轴承钢连铸坯的质量。
提出组织衰减、表征缩孔及指示性缺陷的数字表述等三项指标。
可作为评判连铸坯质量的判据。
关键词：UT, 连铸坯，轴承钢，质量随着国内工业的发展，轴承钢需求量日益增加。
轴承钢连铸坯（≥Ф600mm）的组织与缺陷对最终产品质量有相关影响。
因此，提高轴承钢的质量的研究对于企业的发展，满足市场需求起着重要的作用[1-4]。
常规的连铸坯的宏观检查虽然能直观地观察到偏析，疏松、缩孔等缺陷；但其单一横截面的检测不易对整体质量进行准确的评估。
相对于装备制造行业而言，对连铸坯进行检查，以便较早除去对后面工序无价值的不合格品，可以改善制造方法和作业方法以及提高效率。
本文采用检测连铸坯的超声波组织衰减及其孔洞式缺陷。
并试图制定一个适用于对生产具有参考意义的方法。
1 大型连铸坯检测依据1.1 GCr15低倍组织的特点GCr15轴承钢是一种典型的高碳特殊钢。
其低倍组织有两个显著地特点：（1）凝固组织与宏观碳偏析关系颇为复杂；（2）由于其高碳、铬所导致的凝固温度区较宽，其低倍组织缩孔出现的概率较大。
连铸坯由外至内，柱状晶、树枝晶、和等轴晶组成。
外层的超声波穿透性好于内部等轴晶。
钢锭的结晶由外至内，激冷层-柱状晶（树枝晶）-等轴晶（自由晶）。
柱状晶的超声波的穿透性比等轴晶好。
金属的显微组织的差异对超声波衰减有显著影响。
衰减小的具有较细的晶粒而致密。
其底波和伤波下降较小。
1.2 UT检测的目的UT是用于非破坏性方法把材料中的缺陷作为超声波能量的变化检测出来简洁方法[5-10]。
可以直接而客观地估计：是否存在缺陷，其位置、分布与形状等。
这些推断必须加上材料的性质、制造的方法等冶金学的统计经验和知识，而且有时还需要与其它的方法结合使用。
连铸坯UT分选--------（1）标准以上后工序→UT→选别（2）标准以下→低倍试验（异常组织偏析，或孔洞式缺陷）→合格（或不合格）→补救（或判废）。
大型连铸圆坯应用与制造环形锻件的优势
大型xx圆坯应用与制造环形锻件的优势Application and Manufacturing the Advantage of Large ContinuousCasting Round Billet for Ring Forgingsxx（中国锻协副理事长、山东伊莱特重工有限公司总经理）Niu Yugang（Vice director of China Forging Association）摘要：本文介绍了国内大型连铸圆坯的冶金装备条件，风电法兰用大型连铸圆坯实物质量水平；从生产实践和产品质量看，大型连铸圆坯和模铸钢锭相比，在制造风电法兰等大型环形锻件具有较强的优势，完全满足下料重量在20t以下的环锻件质量要求，国内引进冶金装备完全可以提供质量合格的原料。
关键词：xx圆坯环形锻件、风电xx、节能降耗Abstract:The metallurgical equipment condition and level of physical quality of large continuous casting round billet had been introduced in the article, which used in wind power flange. Compared with molded ingot from the production practices and product quality,the large continuous casting round billet had obvious advantages in manufacturing large-scale wind power flange ring forgings,which fully meet the quality requirements of ring forgings weighing 20tor less.Domestic metallurgical equipment could provide qualified raw materials.Key words:continuous casting round billet ring forgings, wind power flange, saving energy and reducing consumption前言：随着风电、石油、工程机械等行业的快速发展，环形锻件的需求越来越多，在环形锻件制造中，特别是在风电法兰锻件制造中，连铸圆坯的应用越来越广泛，比起模铸钢锭来说，无论是材料利用率，还是制造工艺，在同等质量要求下优势明显，已成为风电法兰用钢的主要原料，它必将成为我国风能产业的主要原料之一。
鞍钢一炼钢大方坯连铸机
Abstract T h is article in troduces the m ain info rm ation concern ing the bloom caster built up recen tly at N o11 Steelm ak ing P lan t, A n shan Iron & Steel (Group ) Com pany, and the discussion of the techn ical characteristics of the caster, in term s of the quality requirem en t of the h igh2carbon steel bloom 1
90t 3座 36m in 95t
100t 36m in 5℃ m in
100t 36m in 215ppm
3 连铸设备的工艺流程和主要性能 参数
转炉冶炼的连铸钢水由钢水渡线车运输到连 铸车间的钢水接收跨后, 吊运到100t L F VD 装 置上进行二次精炼, 经吹A r、提温、合金化和真 空脱气处理后, 再由160t 天车吊放到大包回转台 上进行浇注。浇注的4流大方坯经切割和称量后, 由推钢机移送至热送辊道并热送到连轧车间进行 装炉轧制。对有缺陷的铸坯, 在连轧车间由横移台 车运送至铸坯精整跨进行下线精整。连铸机的工 艺流程和设备的主要性能参数分别见图1和表3。
·6 · 重 型 机 械 2000 N o16
事故回转系统。 (2) 中间罐系统及保护浇注 采用了大容量
T 形中间罐, 并设有拦渣墙和溢流堰, 使夹杂物能 够充分地上浮分离。中间罐正常容量32t, 工作液 位高度800mm , 能保证多炉连浇更换钢包时连铸 机保持正常的浇注速度。中间罐内的钢水液位采 用称重系统与大包滑动水口联锁控制, 保证中间 罐钢水液面的稳定。中间罐钢水向结晶器的注入 采用滑动水口控制。
国产世界最大断面圆坯连铸机建成热试
坯表面及内部质量优 良， 不低于同类 型国外引进
铸 机生 产 的铸坯 产 品 。
６ ２
上
海
金
属
第３ ２卷
铸 机采用 的外 置 式结 晶器 电磁 搅 拌 、 涡流 检 测液 面控制 系统 、 弧单元 式结 晶器液 压振 动 、 内外 二冷气 雾动态 控制及 凝 固末 端 电磁搅拌 等先进 技 术有效 确保 了铸坯质量 ， 机并配 置一 、 该 二级 电气 控制 系统 。连铸 机 的整体装 备和 生产工 艺都达 到
莱 钢 特 钢厂 试 制成 功 轿 车 用 Ｍｎ—Ｃ ｒ系齿轮 钢
近年 来 国 内外 市场 对齿 轮钢 的需 求量越 来 越 大 ， 钢特 殊 钢厂 由此 不 断 扩 大各 类 齿 轮 钢 的 生 莱
产， 主要 产 品 为 Ｃ —Ｍｎ—Ｔ 系 、 ｒ ｒ ｉ Ｃ —Ｍｏ系 和 Ｃ ｒ
—
—
ｃ ｒ系齿 轮 钢进 行 了试 制 。此类 齿 轮 钢 的性 能
常广阔， 而莱钢特钢 以往对 Ｍ Ｃ 系齿 轮钢生 ｎ— ｒ
产却一 直空 白。为此 ， 莱钢 特钢 厂花 大力 气对 Ｍｎ
国产 世界 最 大 断面 圆坯 连铸 机 建 成热 试
２０ ０ ９年 ６月 ， 中冶 京 诚工 程 技 术有 限公 司 由
自主研发 的 ， 具有 国 际水 平 的全 国 产化 大 规 格 圆
足， 品种 也 仅 ２０ ００种 ， 外 则 多 达 １ ０ 国 ００ ０种 以
上 。因此 发展 我 国 的冷 弯 型 钢 产 业ห้องสมุดไป่ตู้还任 重道 远 ，
但 前景 广 阔 。
韦行 供 稿
R12大方坯连铸机技术 操作规程
目录1.连铸机对前工序钢水的要求2.钢包使用标准3.中间包各项标准4.中间包钢温标准5.中间包测温取样标准6.结晶器密封标准7.结晶器铜管的管理使用标准8.结晶器振动标准9.结晶器保护渣使用标准10.冷却标准11.浇注速度标准12.液面自动控制和电磁搅拌标准13.拉矫机压力标准14.铸坯切割标准15.炉号管理标准16.铸坯打印标准17.铸坯取样标准18.铸坯缓冷标准19.铸坯精整修磨标准1 . 连铸机对前工序钢水的要求连铸用钢水必须经过炉外精炼，保证充分脱氧，连铸钢水要求成分、温度均匀，达到连铸平台时钢水温度必须控制在标准范围内。
1.1 钢水温度要求连铸第一炉到连铸平台时钢包钢水温度T=TL+70+10 ℃连铸第二炉到连铸平台时钢包钢水温度T=TL+70 ℃使用新钢包到连铸平台时钢包钢水温度T=TL+70+10 ℃（具体见分钢种工艺卡）1.2钢水分析要求成分要求：Mn/S≥30 ；Al ≤0.05% ; Ca≤30 PPmMn/Si≥3马氏体钢、不锈钢、高速工具钢不能生产2. 钢包使用标准2.1钢包类别及温度补正：新包、三天内未被使用的旧包及带有1.0T以下冷钢的连用热钢包温度补正5-10℃冷钢量超过1.0T的钢包不准使用含氢要求严格的钢种，禁止使用新包2.2停止吹氩测温后到连铸开浇时间不超过15 分钟3.中间包各项标准3.1中间包干燥、烘烤标准a)中间包干燥温度及时间：见曲线1b )中间包烘烤温度及时间：见曲线2注:中间包小火烘烤0.5小时，中火烘烤1小时，然后大火烘烤，包衬温度1000℃以上保持2.5小时,否则该中间包不得使用.3.2浸入式水口烘烤标准：黑水口烘烤时间不大于45分钟20040060080010000.588.52020.524时间（h)曲线 2200400600800100012000.5 1.52 2.53时间（h)白水口烘烤温度不大于800℃3.3各项吹氩标准为了防止钢包与长水口之间吸入空气氧化、中间包开浇时钢水的裸露氧化等，对长水口及中间包进行吹氩a)长水口吹氩吹氩的流量控制为100 Nl/min左右；压力控制为0.25MPab)中间包吹氩浇注高洁净度要求的钢种时，在连铸第一炉时须在开浇前向中间包内吹入氩气，吹氩要求为：开浇前5分钟，用两根吹氩管从中间包盖的两个边孔吹入氩气，氩气压力要求0.25-0.30 MPa3.4中间包内加入保温剂的标准3.4.1浇注时，中间包内须使用双层保护剂（保温剂和碱性渣），在开浇时中间包重量达8t时，向中间包内加入40kg的碱性渣，然后再加入约80 kg炭化稻壳保温剂；在连浇中或浇注中，根据中间包内的液面情况钢温调整追加量，原则上以液面呈暗灰色为宜。
连铸坯生产工艺
连铸坯生产工艺连铸坯生产工艺是一种将炼钢后的金属浇铸成特定形状和尺寸的制钢工艺。
以下是连铸坯生产工艺的主要步骤：1.炼钢生产炼钢生产是连铸坯生产的第一步。
在这个过程中，铁水被加入到炼钢炉中，并加入碳和其他合金元素，以调整钢的化学成分。
炼钢过程中需要注意安全，避免高温和化学成分对工人健康的影响。
2.连铸浇铸连铸浇铸是将钢水连续地浇铸成特定形状和尺寸的工艺过程。
浇铸时，钢水通过钢包注入结晶器，在结晶器中冷却并形成一定形状的连铸坯。
这个过程中需要注意控制钢水的温度和流量，以保证连铸坯的质量。
3.冷却与切割连铸坯在浇铸完成后需要进行冷却和切割。
冷却过程中，连铸坯被送入冷却塔或水冷装置中，以去除热量并防止变形。
切割则是将连铸坯按照需要的长度和形状进行切割，以便后续加工。
这个过程中需要注意避免连铸坯变形和开裂。
4.矫直与弯曲矫直和弯曲是使连铸坯恢复到原来形状和尺寸的工艺过程。
矫直是将连铸坯的弯曲部分矫直，使其形状更加平整。
弯曲则是将矫直后的连铸坯按照需要的形状进行弯曲。
这个过程中需要注意控制机械力和温度，以避免对连铸坯造成损伤。
5.表面清理表面清理是去除连铸坯表面杂质和缺陷的工艺过程。
清理时可以采用机械方法或化学方法。
机械方法包括磨削、抛光、打毛等，可以去除表面粗糙、划痕等缺陷。
化学方法则是使用酸、碱等化学试剂，去除表面氧化皮、锈蚀等缺陷。
这个过程中需要注意保护工人健康，避免粉尘和化学试剂对环境的影响。
6.质量检测质量检测是确保连铸坯符合质量要求的工艺过程。
检测时可以采用各种仪器和设备，如超声波探伤、X射线探伤、磁粉探伤等，以检测连铸坯内部和表面的缺陷。
这个过程中需要注意控制检测精度和可靠性，以确保产品质量。
7.成品加工成品加工是将连铸坯加工成最终产品或半成品的工艺过程。
加工时可以采用各种机械加工方法和热处理方法，如车削、铣削、钻孔、热轧、冷拔等，以得到需要的形状和性能。
这个过程中需要注意提高加工效率和精度，降低成本。
大圆坯连铸宏观偏析形成过程的数值模拟
大圆坯连铸宏观偏析形成过程的数值模拟
李曜光;陈卫强;曹学欠;樊伟亮
【期刊名称】《炼钢》
【年(卷),期】2024(40)3
【摘要】针对Φ785 mm立式连铸大圆坯,建立了流动、传热、凝固、传质三维耦合模型。
通过该模型预测了从弯月面到完全凝固范围内铸坯溶质元素的分布情况,研究了大圆坯宏观偏析形成过程。
模拟结果表明:连铸前期钢液对凝固前沿的溶质冲刷效应是铸坯表面区域出现明显负偏析带的主要原因;随着钢液的不断凝固,铸坯中心区域残余液相的溶质元素不断富集,最终导致了中心偏析的产生,C元素中心最大正偏析指数为1.08;另外,不同溶质元素宏观偏析严重程度有所不同,但呈现出的分布趋势基本相同。
【总页数】10页(P56-65)
【作者】李曜光;陈卫强;曹学欠;樊伟亮
【作者单位】中冶京诚工程技术有限公司炼钢工程技术所
【正文语种】中文
【中图分类】TF777.5
【相关文献】
1.连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座：第十讲连铸坯的区域宏观偏析
2.大圆坯连铸凝固传热过程的数值模拟
3.高碳钢连铸坯凝固过程溶质宏观偏析的数
值模型4.小方坯齿轮钢连铸过程中的宏观偏析模拟5.大圆坯连铸传热过程的数值模拟
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连铸坯质量讲解
100-300微米不规则的CaO-Al2O3和Al2O3的大型夹杂物。
● 厚度为0.3mm的薄钢板,在1m2面积内，粒径小于50微
米的夹杂物应少于5个，才能达到废品率在0.05%以下，
即深冲2000个DI罐,平均不到1个废品。
● 对于极细的钢丝（如直径为0.10-0.25mm的轮胎钢丝
预防表面横裂纹的措施
◆ 结晶器采用高频率，小振幅振动 ◆ 二冷区采用平稳热冷却，控制矫直铸坯温度 ◆ 降低钢中S、O、N的含量，加入Ti、Zr、Ca ◆ 选用性能良好的保护渣 ◆ 保持结晶器液面稳定 ◆ 通过二次冷却使铸坯表面层奥氏体晶粒细化
星状裂纹一般发生在晶间的细小裂纹，呈星状
或呈网状。通常是隐藏在氧化铁皮之下难于发现，经酸洗 或喷丸后才出现在铸坯表面。主要是由于铜向铸坯表面层 晶界的渗透，或者有AlN,BN或硫化物在晶界沉淀，这都降 低了晶界的强度,引起晶界的脆化,从而导致裂纹的形成。
提高钢纯净度的措施
◆ 无渣出钢 ◆ 选择合适的精炼处理方式 ◆ 采用无氧化浇注技术 ◆ 充分发挥中间罐冶金净化器的作用 ◆ 选用优质耐火材料 ◆ 充分发挥结晶器的作用 ◆ 采用电磁搅拌技术，控制注流运动
连铸热加工 之前是否需要精整，也是影响金属收得率和成本 的重要因素，还是铸坯热送和直接轧制的前提条 件。
MnO-SiO2- Al2O3
UOE管 冷轧薄板 轮胎钢丝 弹簧钢丝
超声波探伤缺陷 冲压缺陷 冷拔断裂 冷拔断裂
200
Al2O3群；CaO·Al2O3
250
CaO-SiO2-Al2O3
30
Al2O3；Al2O3·SiO2
30 Al2O3-MnO-CaO；Al2O3
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大型连铸坯
大型连铸坯
产品简介
本厂生产销售大型连铸圆坯，连铸方坯，连铸圆管坯，质量保证，可以替代模铸钢锭，成材率高，是锻造业材料佳品，尤以大型风、电法兰锻造追捧，欢迎咨询洽谈。
一项填补当今世界超大规格高合金连铸圆坯空白的纪录，在江阴兴钢诞生：08年9月中旬，公司成功投产Φ800mm高合金连铸圆坯，以自主创新的科技成果，为我国特钢行业赶超世界先进水平作出了新贡献。
大型连铸圆坯连铸方坯连铸圆管坯特点外径大，质量稳定。
大大降低大型锻件如风电法兰、齿轮、轴套的生产成本
直径：250mm，300mm，350mm ，350mm，390mm，450mm，500mm，550mm，600mm，700mm，800mm ，600mm、800mm连铸圆管坯的出现，打破了传统生产工艺，连铸圆管坯以它钢水纯净度高，夹杂物少，韧性和塑性等性能好，可满足用户苛刻的探伤要求等特点，减少加热次数，提高钢材利用率，大大减少了生产成本。
并且使生产的锻件最大重量可达到6.5吨，大大提升了使用连铸大圆管坯生产大型风电锻件的市场竞争力。
江苏及周边地区的大型锻造厂竞争力整体迅速提高，成为中国国内，乃至全世界最具盛名的大型锻件生产基地。
产品标准：国标、欧标、德标、美标、英标、轴承钢、齿轮钢、结构钢、管坯钢、锚链钢、弹簧钢、合结钢、碳结钢、易切削用钢、非调质钢产品特征
规格600mm，700mm，800mm
公司名称兴特钢厂。