低碳鋼薄板坯高速連鑄保護渣研究與優(yōu)化
發(fā)布時間：2021-11-26 21:39
針對低碳鋼薄板坯高速連鑄過程中保護渣液渣層過薄、黏結報警頻發(fā)、鑄坯表面縱裂紋過多等問題,在充分考慮高拉速下低碳鋼凝固收縮特性的基礎上,確定了保護渣潤滑與傳熱性能的優(yōu)化方向并開展了工業(yè)試驗。將保護渣堿度從1.10提高到1.30,Li2O質量分數(shù)從0.57%提高到1.06%,Na2O質量分數(shù)從5.48%提高到8.16%,碳質量分數(shù)由7.71%降低到6.72%。對2種保護渣的流變性能和渣膜3層結構進行了深入研究,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后保護渣渣膜中的液渣層比例增加,渣膜潤滑系數(shù)α增大;同時,渣膜中的結晶層比例也有一定程度的提高,渣膜熱阻系數(shù)β增大,從而使保護渣的潤滑性能和控制傳熱能力均得到改善。從礦相分析結果看出,保護渣堿度的提高在一定程度上會促進硅灰石的析出,導致渣膜結晶率提高、熱阻增大,進而起到控制傳熱的目的。生產實踐表明,在拉速提高后,使用新型保護渣基本避免了黏結和裂紋的產生,生產效率和鑄坯質量均得到顯著提高。
【文章來源】：鋼鐵. 2020,55(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
低碳鋼連鑄坯縱裂紋形貌
生產證實，澆鑄常規(guī)板坯時碳質量分數(shù)范圍為0.08%～0.15%時連鑄坯表面容易出現(xiàn)縱裂紋，屬于亞包晶區(qū)，連鑄工作者一般稱之為“包晶鋼”[16]。在高拉速薄板坯澆鑄過程中發(fā)現(xiàn)，盡管鋼中碳質量分數(shù)低于0.08%（甚至0.05%），鑄坯表面仍然容易出現(xiàn)縱裂紋。本文團隊經過深入分析，認為造成這一現(xiàn)象主要有工藝和鋼種特性兩方面的原因。連鑄工藝的影響主要體現(xiàn)在以下6個方面：（1）高速連鑄結晶器液面波動較大，惡化了初生坯殼厚度的均勻性：（2）漏斗型結晶器的內腔形狀會導致坯殼的形狀發(fā)生連續(xù)變化，增大了坯殼受到的應力作用；（3）漏斗型結晶器逐漸向下收緊的特殊形狀，使上部的保護渣渣膜隨坯殼運動到結晶器中下部時發(fā)生堆積，影響坯殼表面的潤滑效果；（4）在高拉速下，液面波動大且液渣層很薄[17]，降低了保護渣流入的均勻性；（5）高拉速薄板坯結晶器內渣膜較薄，坯殼表面冷卻強度增大；（6）高速薄板坯連鑄摩擦力大，坯殼收縮受阻。
統(tǒng)計了熱試階段更換B型保護渣前后黏結發(fā)生情況，具體如圖3所示。從圖3可以看出，在更換B渣（10:20）之前這段時間內，黏結出現(xiàn)6次，較為頻繁。經過現(xiàn)場測算，加入新型保護渣后，原渣大概在10min內耗盡，所以統(tǒng)計在10:30(A渣耗盡）之后正常高拉速下使用B渣時發(fā)生的黏結情況。經統(tǒng)計，在正常高拉速下使用B型保護渣澆鑄鑄坯時，黏結次數(shù)明顯減少，只出現(xiàn)3次，而后趨于穩(wěn)定，沒有再出現(xiàn)黏結。這說明使用B型保護渣在正常高拉速下澆鑄低碳鋼較A型更適合。從試驗結果可以看出，B型保護渣在結晶器彎月面及以下區(qū)域的流動性能得到明顯提高，有效減少了黏結現(xiàn)象的產生，達到了預期效果。2.2.2 液渣層厚度與保護渣消耗量
【參考文獻】：
期刊論文
[1]常規(guī)低碳鋼板坯的高速連鑄工藝技術[J]. 鄧小旋,潘宏偉,季晨曦,初仁生,劉清梅,朱國森. 鋼鐵. 2019(08)
[2]Q345B鋼保護渣顯微結構及礦相組成研究[J]. 宋土順,朱立光,王杏娟,肖鵬程,王鍵濤. 連鑄. 2017(05)
[3]高強汽車板連鑄坯縱裂分析與保護渣優(yōu)化[J]. 肖鵬程,朱立光,王杏娟,宋土順,李建設. 煉鋼. 2017(03)
[4]薄板坯連鑄高拉速技術研究[J]. 楊杰,姚海明,郝占全. 連鑄. 2016(05)
[5]唐鋼薄板坯連鑄高拉速技術優(yōu)化研究[J]. 楊曉江. 連鑄. 2016(05)
[6]保護渣堿度對薄板坯結晶器平均熱流量的影響[J]. 趙和明,潘新紅,袁靜. 連鑄. 2016(03)
[7]Q235B和Q345B鋼板坯保護渣渣膜顯微結構的對比分析[J]. 韓秀麗,劉磊,劉麗娜,馮潤明,劉勝昌,王重君. 鋼鐵研究學報. 2014(02)
[8]不同溫度條件下連鑄保護渣礦相結構的研究[J]. 孫麗楓,劉承軍,姜茂發(fā). 中國冶金. 2008(02)
[9]薄板坯連鑄中碳鋼SS400縱裂原因分析及控制措施[J]. 張洪波,楊杰,吳振剛,陸曉旭,楊曉江,馬建峰. 連鑄. 2007(01)
[10]CSP薄板坯連鑄低碳鋼結晶器保護渣的研究[J]. 唐萍,文光華,王中丙,范勝標,張振彪,李書成,李紅. 鋼鐵. 2003(03)
碩士論文
[1]非牛頓流體連鑄結晶器保護渣的研究[D]. 袁志鵬.華北理工大學 2017
[2]低碳鋼高溫凝固相轉變規(guī)律實驗研究[D]. 馬茹.內蒙古科技大學 2013
本文編號：3520970
【文章來源】：鋼鐵. 2020,55(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
低碳鋼連鑄坯縱裂紋形貌
生產證實，澆鑄常規(guī)板坯時碳質量分數(shù)范圍為0.08%～0.15%時連鑄坯表面容易出現(xiàn)縱裂紋，屬于亞包晶區(qū)，連鑄工作者一般稱之為“包晶鋼”[16]。在高拉速薄板坯澆鑄過程中發(fā)現(xiàn)，盡管鋼中碳質量分數(shù)低于0.08%（甚至0.05%），鑄坯表面仍然容易出現(xiàn)縱裂紋。本文團隊經過深入分析，認為造成這一現(xiàn)象主要有工藝和鋼種特性兩方面的原因。連鑄工藝的影響主要體現(xiàn)在以下6個方面：（1）高速連鑄結晶器液面波動較大，惡化了初生坯殼厚度的均勻性：（2）漏斗型結晶器的內腔形狀會導致坯殼的形狀發(fā)生連續(xù)變化，增大了坯殼受到的應力作用；（3）漏斗型結晶器逐漸向下收緊的特殊形狀，使上部的保護渣渣膜隨坯殼運動到結晶器中下部時發(fā)生堆積，影響坯殼表面的潤滑效果；（4）在高拉速下，液面波動大且液渣層很薄[17]，降低了保護渣流入的均勻性；（5）高拉速薄板坯結晶器內渣膜較薄，坯殼表面冷卻強度增大；（6）高速薄板坯連鑄摩擦力大，坯殼收縮受阻。
統(tǒng)計了熱試階段更換B型保護渣前后黏結發(fā)生情況，具體如圖3所示。從圖3可以看出，在更換B渣（10:20）之前這段時間內，黏結出現(xiàn)6次，較為頻繁。經過現(xiàn)場測算，加入新型保護渣后，原渣大概在10min內耗盡，所以統(tǒng)計在10:30(A渣耗盡）之后正常高拉速下使用B渣時發(fā)生的黏結情況。經統(tǒng)計，在正常高拉速下使用B型保護渣澆鑄鑄坯時，黏結次數(shù)明顯減少，只出現(xiàn)3次，而后趨于穩(wěn)定，沒有再出現(xiàn)黏結。這說明使用B型保護渣在正常高拉速下澆鑄低碳鋼較A型更適合。從試驗結果可以看出，B型保護渣在結晶器彎月面及以下區(qū)域的流動性能得到明顯提高，有效減少了黏結現(xiàn)象的產生，達到了預期效果。2.2.2 液渣層厚度與保護渣消耗量
【參考文獻】：
期刊論文
[1]常規(guī)低碳鋼板坯的高速連鑄工藝技術[J]. 鄧小旋,潘宏偉,季晨曦,初仁生,劉清梅,朱國森. 鋼鐵. 2019(08)
[2]Q345B鋼保護渣顯微結構及礦相組成研究[J]. 宋土順,朱立光,王杏娟,肖鵬程,王鍵濤. 連鑄. 2017(05)
[3]高強汽車板連鑄坯縱裂分析與保護渣優(yōu)化[J]. 肖鵬程,朱立光,王杏娟,宋土順,李建設. 煉鋼. 2017(03)
[4]薄板坯連鑄高拉速技術研究[J]. 楊杰,姚海明,郝占全. 連鑄. 2016(05)
[5]唐鋼薄板坯連鑄高拉速技術優(yōu)化研究[J]. 楊曉江. 連鑄. 2016(05)
[6]保護渣堿度對薄板坯結晶器平均熱流量的影響[J]. 趙和明,潘新紅,袁靜. 連鑄. 2016(03)
[7]Q235B和Q345B鋼板坯保護渣渣膜顯微結構的對比分析[J]. 韓秀麗,劉磊,劉麗娜,馮潤明,劉勝昌,王重君. 鋼鐵研究學報. 2014(02)
[8]不同溫度條件下連鑄保護渣礦相結構的研究[J]. 孫麗楓,劉承軍,姜茂發(fā). 中國冶金. 2008(02)
[9]薄板坯連鑄中碳鋼SS400縱裂原因分析及控制措施[J]. 張洪波,楊杰,吳振剛,陸曉旭,楊曉江,馬建峰. 連鑄. 2007(01)
[10]CSP薄板坯連鑄低碳鋼結晶器保護渣的研究[J]. 唐萍,文光華,王中丙,范勝標,張振彪,李書成,李紅. 鋼鐵. 2003(03)
碩士論文
[1]非牛頓流體連鑄結晶器保護渣的研究[D]. 袁志鵬.華北理工大學 2017
[2]低碳鋼高溫凝固相轉變規(guī)律實驗研究[D]. 馬茹.內蒙古科技大學 2013
本文編號：3520970
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