邯钢二炼钢厂板坯中心偏析的研究

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改进连铸中间包工艺技术减少异常铸坯产生

一、引言面对严峻的钢铁形势,邯钢把产品转型升级作为重大战略来抓,品种钢上量、产品结构升级和生产成本的压减是提升钢铁行业竞争力必不可少的一步。

邯宝公司炼钢厂肩负着公司80%品种钢的生产任务,尤其是汽车钢的增多,呈现异常铸坯封锁控制较多,成为压减成本、产品提档升级的限制环节。

为了减少连铸异常封锁铸坯,保证合同及时兑现,压减带出品量迫在眉睫。

而邯宝炼钢厂要想压减带出品量,除了提升成分命中率外,减少连铸异常坯控制是压减带出品量最为关键一环。

二、改进措施项目(一)通过改进中间包吹氩技术,减少连铸异常坯产生中间包吹氩主要包括板间吹氩、上水口吹氩和塞棒吹氩。

SEN 滑板间氩气流形成的环形密封,隔绝了钢流与空气中氧的接触;上水口吹氩使上水口内壁形成的氩气膜,防止钢水中的Al 2O 3夹杂在上水口附着;塞棒吹氩使氩气泡进入SEN 内部钢流,可调整水口内钢水的流动状态和流速,减少了Al 2O 3在水口内壁的聚集,避免水口堵塞造成塞棒上涨,减少了大型夹杂物的生成。

发明了中间包氩气调节直观控制技术,确保了中间包动态吹氩效果。

中间包塞棒和上水口吹氩的好坏直接影响到结晶器液面波动量的大小。

中包吹氩调节的影响因素较多,如钢水过热度、钢水纯净度、拉速变化、断面等。

原来仅给操作工提供一个氩气量调节范围,实践证明该方法可操作性差,液面波动控制仍不理想。

经现场多次实践跟踪,现发明了一种根据观察结晶器液面最佳的活动状态来调节氩气量。

最佳结晶器液面活动状态为:在SEN 水口两侧200~300mm 位置及结晶器窄边部位,对称地出现“鱼吐泡”似的氩气泡为好;参考塞棒氩气量控制在4.5~10L/min ,上水口氩气量控制在3~8L/min 。

通过开发中间包离线上水口透气性检测技术及吹氩技术的优化,不仅使得SEN 水口堵塞率显著下降,由原来的16.7%降低至8%,而且结晶器液面波动量不大于5mm 比例由93%提升至97%,大大减少了异常坯产生。

铸坯凝固结构对中心偏析影响的研究

ｍｃ川ｓｏｃ阁ｃｂｎｇｇｏｉｃｎｎｕｃ１ｇａｈｂｉｓｅｅｉｆｅ扮ｍｍａＳｅａｎｎｏｔｕｓａｉｂｎａｅｎｔｄｒｅｔＯｒｉｉｏｓｎｌｋＳｎｖｉｅｇ．ｔａＴｅｆｃｏＰｃｐ印ｅｒｓｂａｃｔｓｅ，ｕｒ成掀朋ｄｃｌｇｈｅ贻ｔｒｓａ的ｌ，ｕｓａｌｐｄｓｈｌｆｏｅｒｅｓｃｓｎｅｇ沐ｅ叮ｏｉｎ
ｃｎａｓｇｏｈｂｎｅａｅ．ｕａＣｓｓｔｆｒＩｎｅｇｅｅｔｌｇａｎａｅａｒ１ＳｃｓＩｅｉｅ，ｌ抓ｈｒｒｅｔＳｅＳｔｎｅｒｉＣｄｈ ’ ＯｃｏｗＰｉｎｅｕｎｇｉ，ｈ五ｅｉｒｅ巧ｅａｔｐｒｒｇｓｒｅ幻卜ｈｎｒｗｒｃｌｌｃｓｌ ℃ｚｇａ丘ｔｎｅｅａｅｒｇｔ，胃ｐ搜ａｏｅｏｕｌｒｔｎｌｒｄｍｔＵ胡ａｒ，ｍａｙａｒｓｕｇｗｅｆ斤ｚｔｄｇ以ｙ】ｏ认ｒｓｎｍ的ｓｃｒ比货 “ｄＰｒｈｒａｅｉｅｅ邝 “ｂｏｏ，ｔｌｇｎｎｎｃｗｐ吧ｔａｄｉｌｔｅ四ｅｅｔｕｒＵ，ｗｃｒｕｅｃｂｔｃｔｏｃ就ｇｌＬｓｅｃｒｔｎｅｆｃｔｇｉｉＰｓｈｅｌ时ｎｅｅｆ出ｉｂｌｌｍｔｃｓｌ戏ｏｔａｉｂｌｈｄｏｈｎｒｅｎｉｅｏｄｙａｅｈｓｎｌｔｅｆｈｉＵｌｎ５思ＣＬｓｏｓｊ山ｇｒ＆抚Ｉｏｔｉ声衅呱ｗｃｉｏｅｔｅ代．ｉ出ａｏｎ．ｄ２５加ｈｌｒ胡ｒ月ｓｗｈ咖Ｔｅｌｉａｎ胜ｃ传ｏｉｔａｅｓｄｎｈ曰田ｍｔｇｏｃｏｓ”ｔｆｂｅｈｂｎｔｉａｔｈ戒廿 ” ｌｎｍｅ七ｓｆｔｏｄｉｉ叨Ｕｓｅｏｅｄｄｅｉｄｈｂｅｓ．ｂ胡ａａｓｗｔｔｌｒｅ此￣ｓａｅｎＴｅｌｓｈｓｌ州ｉａｉｔｅｙｏｌｎｔｉａｇｓｉｄ吟吨几优比ｄｇｅ以，ｅｅｅｒｆｕｈｔｎｅＯｏ ℃Ｚｅｄｇｅｏｕｒａｏｓｒａｉｕｃｎ６ｅｎｌ，ｅｅｆｓｐｈ吟创ｄ勿１℃，ｅｐｅｆｎｌｉｓｒｇｅｅｔ姆０ｅｈｔｅｅａｅｔｉ。ｇｐｉｒｂ ℃ ｌｕ．ｒｅｔｎ沁ｔ．ｌｔｐｒｕｏｓａ忱ｉｓｔｃａｄｓ，ｑｉｃｌｇｅａｕｏｍＷａｒｍｔｆｒｇｎｏｎｅｙｒｈｅｓｉｄｏｎｈｉｅｌ．比１韶ｂｏｔｅｔｔｐｒｒｓａｔｎＳｔｒ犯ｂａｕｓ峋ｄ解茂目ｙ．ｉｓｅｅａｅｔｉｅｇＩｉｅｄｂｔ℃月山．ｌ，ｍｌｏｒｇ苗幻ｎ山ｙｏｍｈｅ理ｆｈｃｃｒｓｒｎ．．ｕ吨ｒｎｒｅ０ｎｍ氏ｔｌｐａｅｓｉｔｎＯｈｔｏｍＰｌａｃｅｄ勿．公ｉｈｅｅｔｏｔｇｅｇｅｏｅｌｌｌ比ｉａｓＩｅｍｒｕｆｒｈｎｒａｉｓｔ￣ｄ２℃ ｌ记ｃｌｇｅａｕｏｍｏｎｐｉｃｙｂ０，ｑ一ｅｔｎｏｔ６ｉｏｎｈｂ．．ｕｒｅＣｂｎｈｃａｃｎｉｎｆａｏｔｕｉａｓｌｅｄｃｔａｕ１０ｄｉｏｔｆｔ，Ｐｌｒｅｈｕｂ二ｕｅｍ苗ｅｔｏｉｇｔＳｈｃｒｈｌ雌ｔｏｄ０ｅｙｅｄ１％２％Ｏｌｍｘ５ｎ刀ａｎｂｌｆｍｌｍｍｎ１耐ｍｎｔｅｅｅｅ０．ｆ５ｍｌｕｃｔｉｒ．ｉｔ４ｉＡｈｘｒｎ５００ｓｇｌｏｉｔｅｇ／ｏ．ｅＰｌｔｃ

板坯氢含量控制和中心碳偏析改善研究

第41卷　第10期　2006年10月钢铁Iron and Steel　Vol.41,No.10October 2006板坯氢含量控制和中心碳偏析改善研究朱志远1,　宁林新1,　王国连2(1.首钢集团技术研究院,北京100041;　2.首钢集团第二炼钢厂,北京100041)摘　要:调查了首钢炼钢生产流程中的氢含量变化规律和铸坯碳偏析情况,研究表明L F 处理工序是钢水增氢的主要位置。

在板坯中碳的偏析同时存在负偏析区和中心正偏析。

利用简化的一维非稳态扩散菲克第二定律传质方程,建立了12块板坯堆垛中各板坯内部的元素扩散模型,实际测量了不同时间下板坯堆垛内各板坯的温度变化规律,并将得到的温度测定结果应用于模型中,从而计算得到元素扩散的变化规律。

根据氢和碳的元素扩散规律,可知板坯堆冷工艺可以促使氢的扩散,但对中心碳偏析影响不大。

通过提高加热炉的加热温度和时间,板坯中心偏析将得到很大程度的改善。

关键词:连铸;板坯;氢扩散中图分类号:TF777.1 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2006)1020032204H ydrogen Content Control and Improvement ofCentral C arbon Segregation of SlabZHU Zhi 2yuan 1,　N IN G Lin 2xin 1,　WAN G Guo 2lian 2(1.Research Institute of Technology ,Shougang Group ,Beijing 100041,China ;2.No.2Steelmaking Plant ,Shougang Group ,Beijing 100041,China )Abstract :The change of hydrogen content during steelmaking process was investigated firstly.It was found that hy 2drogen content in liquid steel is rapidly increased in L F process.In the slab ,the negative carbon segregation region and positive segregation in the center are observed simultaneously.By using simplified diff usion equation ,the ele 2ment diff usion model was built for 122slab stack cooling process.The surface temperature of each slab was measured at different stack cooling time.Applying the measured temperature to the model ,carbon and hydrogen diff usion re 2sults were ing these results ,it can be concluded that slab stack cooling can promote the diff usion of hydrogen ,but weakly affect central carbon segregation.Increasing the temperature and holding time of reheating ,central carbon segregation can be improved a great deal.K ey w ords :continuous casting ;slab ;hydrogen diffusion作者简介:朱志远(19732),男,博士,高级工程师; E 2m ail :zhiyuanzhu @ ; 修订日期:2006201204 在钢板生产过程中,铸坯中的元素扩散问题一直是关注的热点。

中等厚度连铸板坯中心宏观偏析特性研究

中等厚度连铸板坯中心宏观偏析特性研究
中等厚度连铸板坯中心宏观偏析特性研究
精确了解连铸板坯偏析分布的特征,对连铸的工艺控制以及提高连铸坯检测效率有很好的指导价值.本文采用金属原位分析仪对中等厚度连铸板坯的宏观偏析特征进行了系统地研究.结果表明:铸坯中心偏析成岛状出现在中心线附近,且彼此孤立,中心成分起伏波动大;最大偏析的出现位置有一定的偶然性,有时偏离中心线;正偏析元素在整个中心等轴状晶区域内平均含量比较高,波动剧烈,但偏析程度变化在该区域没有明显的趋势;柱状晶组织向等轴状晶的过渡区为严重偏析的高发区域,不同枝晶的生长方式使该区域出现重偏析带.
作者：徐红伟张立方园陈其伟 XU Hong-wei ZHANG Li FANG Yuan CHEN Qi-wei 作者单位：徐红伟,陈其伟,XU Hong-wei,CHEN Qi-wei(安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山,243000) 张立,方园,ZHANG Li,FANG Yuan(宝钢研究院,上海,201900)
刊名：冶金分析ISTIC PKU英文刊名：METALLURGICAL ANALYSIS 年，卷(期)：2007 27(10) 分类号：O657.31 关键词：连铸板坯宏观偏析等轴枝晶原位分析。

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。

连铸板坯中心偏析的成因及预防措施调研

图ｌ为连铸坯纵剖面上见到的具有代表性的中心偏析。
本，尽量降低连铸坯中心偏析成为当今一大课题，重钢要想在如此激烈的市场竞争中立于不败之地，就必须认真总结板坯连铸中心偏析缺陷产生的原因并加以分析，找出解决板坯连铸中心偏析的措施。
２连铸板坯中心偏析形成的原理
关键词板坯中心偏析防止措施
１前言
连铸坯的中心偏析主要表现为芯部线状或点状及从芯部发散出的 “ ” Ｖ型偏析（称半宏观偏析）亦，
近年来市场对板材的需求量迅速增长，促使板坯连铸生产及连铸比不断提高．但随着市场对钢材使用要求越来越严格，尤其是对大型能量焊接钢、耐腐蚀管线钢，为适应如此市场需求和省略后Ｔ序均热扩散处理＿艺，达到提高生产率、降低制造成丁
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图２ “ 钢锭 ” 结构形成过程示意图小
图１连铸坯纵剖面典型的中心偏析
连铸坯中心偏析的形成，与铸机设备＿作状况Ｔ和＿艺操作条件紧密相关．其形态上有中心部点状Ｔ或线状偏析和Ｖ形偏析之分。于它们的形成机理，关目前有如下代表性的观点。２３１中部点状或线状偏析的小钢锭理论．．南于冷却速度的差异。铸坯各面树枝品的生长速度是不相同的，在某一时刻有些树枝品生长更快些，造成与相对面的树枝品搭桥，阻止液相穴上部的钢液向下部中空区的补缩，当桥下面的钢液继续凝同时，得不到上面钢液的补充而形成疏松或缩孔，或者南于凝固收缩的作用，吸聚了靠近中心两边｛品闯富集溶质的液体。形成了具有疏松的中对枝

邯宝炼钢厂板坯连铸机结晶器振动导向研究

ｄｎｌｎｏｚｎａｅｌｃｉｎｏｅｓｂＣＣｍｏｌｓｉａｉｎＴｅｓｅｉｇｄｖｃａ — ｏｎｏｅｒｌｕｉｉａｄｈｒｏｔｌｆｔｆｈｌＭｕｄｏｃｌｔ．ｈｔｒｎｅｉｅｗｅｒｄｗｆｔｏｌｎｔａｉｄｅｏｔａｌｏｅｈｉａａｙｅｙｄｔｃｉｇｔｅｈｒｎｓｆｈｏｌｕｆｃｔａｄｅｓｔｓｅ．ＡｒｌｒｍａｅｏｅｎｗｔｒＳｎｌｚｄｂｅｅｔｈａｄｅｓｏｅｒｌｓｒｅｗｉａｈｒｎｓｔｒｎｔａｈｅｏｌｄｆｈｅｍａｅｉｅｔ．ａａｄｐｅｎｔａｆｔｅｏｉｉａｍｐａｅｏｌｒＴｅｌｂｉａｉｎｒｕｅｗａｄｆｄＴｅｓｉｌｓｅａｌｗｓａｏｔｄｉｓｅｄｏｒｎｌｉｏｄｒｌ．ｈｕｒｃｔｏｔｓｍｏｉｅ．ｈｔｎｅｓｈｘ — ｈｇｅｏｉａｇｎｓｃｅｃｅｕｔｂｅｆｒｈｇｅｅａｕｅａｄｈｇｕｄｔｒｓｄＡｅｒｒｓｓｉｇｌｎ — ｆｏｌｒｏｏｋｔｓｒｗｓｓｉｌｏｉｈｔｍｐｒｔｒｎｉｈｈｍｉｉｗｅｅｕｅ．ａｙｗａ —ｅｉｔｏｇｌｅｒｌｎｉｅｕｉｗａｅｉｎｄａｄｆｂｉａｅｃｏｄｎｏｔｅｍｅｓｒｓｍｅｔｎｄａｏｅＴｅｎｗｏｌｒｕｉｈｓｂｅｎｔｓｄｓｅｎａｒｔｄａｃｒｉｇｔｈａｕｅｎｉｅｂｖ．ｈｅｒｌｎｔａｅｎｇｃｏｅ

高强船板中心偏析产生的原因分析及预防措施

参考文献
[ 1 ] 陆盛意. 连铸坯质量. 冶金工业出版社, 2000. [ 2 ] 蔡开科. 连续铸钢原理与工艺. 冶金工业出版社, 1994.
( 上接第 17页 ) 4. 7 炮泥有优异的耐渣铁侵蚀性, 实现长时间出铁
具有优异的耐渣铁侵蚀能力是对铁口炮泥的最基础要求。好的抗渣铁侵蚀能力可以有效地保持良好的铁口形状, 使铁溜浑圆不散, 铁口扩口缓慢, 从而显著地延长出铁时间。这主要是通过改进炮泥的质量而实现的。需要指出的是, 对于抗铁水侵蚀能力和抗熔渣侵蚀的能力是需要分别考虑的。铁水的侵蚀主要是物理性的磨损, 而渣的侵蚀则以化学侵蚀为主。所以当生产中出现铁口扩口太快, 出铁时间过短的现象时, 需要分析导致该现象出现的原因。这时对于见渣系数的分析会提供有益的信息。尤其是在见渣系数不高的情况下, 通常如果开始出铁后马上铁口就扩得很快显然是炮泥的抗铁水侵
邯郸 056015)
摘要: 从工艺及设备两个方面分析中心偏析产生的原因, 结合生产现场存在的主要问题, 采取控制钢水
过热度、恒定拉速、优化二冷配水、加大凝固末端辊缝收缩量等措施, 改善铸坯内部质量, 取得了良好效
果, 高强船板断口分层改判率由原来的 3. 09% 下降为 1. 09% 。
HEBE I Y EJIN
图 7 二冷配水趋势图
另外现场实际为每段各个喷嘴的喷水情况极为不理想, 尤其是八区 6、7、8段凝固末端内弧水分配极为不均。具体现象是: 作为一路水, 6段只能保证 2 / 7的喷嘴有水, 7 段只能保证 3 /7 的喷嘴有水, 8 段可以保证 4 / 7的喷嘴有水; 尤其是本应得到相对较强冷却的 6段, 共 21个喷嘴, 其中有 6个喷嘴处于正常喷水工作状态, 5 个处于时断时续的工作状态, 有 10个喷嘴处于完全不喷水状态。为改变各段冷却水量分配不均的状态, 保证凝固末端冷却均匀, 更改冷却回路, 将原先 6、7、8 段冷却水由一个回路控制更改为 3 个冷却水回路, 6、7、8 段分段单独供水。

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。

高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施

关键词：连铸坯；中心偏析；带状组织
、
１连铸坯中心偏析的成因
导致连铸坯出现中心偏析的原因主要包括两个方面，一方面是枝晶搭桥形成了小钢锭，另一方面是发生了铸坯鼓肚的问题。在连铸坯凝固过程中，液芯末端会存在一个固液两相混合组成的糊状区。凝固过程中，钢液会收缩向坯壳和拉坯方向，最终形成小孔。位于弯月面的钢液受到地心引力会注入到收缩形成的孔洞当中，通过这种方式可以有效防止疏松和偏析问题的出现。上述为理想状态，但是在实际铸造过程中，由于出现了小钢锭，钢液难以及时形成收缩孔或者难以注入收缩控制红，最终导致偏析问题出现在铸坯中心部位。通过偏析问题出现的过程分析可知，拉坯方向液芯中心线附近的钢液会在钢液凝固过程中出现一定的变化，前沿温度梯度不同是造成凝固波动的主要原因。
第一，辊缝偏差会受到扇形段上下框架间连杆弹性变形的影响，为了消除这种影响可以采取补偿校验连铸机扇形段拉杆、连铸机参数控制系统中输入扇形段拉杆补偿值的方式进行控制。第二，连铸机扇形段夹紧缸位移传感器会存在系统误差，为了消除这种误差的影响，可以定期表动连铸机扇形段实际辊缝与目标辊缝的偏差，比如通过在线辊缝仪、手持辊缝仪的方法。第三，连铸机扇形段驱动辊在线辊缝偏大会影响整体辊缝偏差，为了消除该因素的影响可以标定并控制连铸机扇形段驱动辊辊缝。

高质量铸坯的连铸夹杂物及偏析控制技术研究

管理及其他M anagement and other 高质量铸坯的连铸夹杂物及偏析控制技术研究李长华摘要：伴随钢铁冶炼技术的不断发展，对钢材质量的要求也逐步提升，尤其汽车板及建筑领域钢材更为严格。

为了提升最终钢材产品质量，炼钢精炼过程中应提升钢材的纯净度，降低钢材中夹杂物成分比例。

为进一步实现铸坯质量提升，改善铸坯心部质量及成分偏析问题，对铸坯夹杂物、铸坯偏析进行系统分析，对连铸工艺进行现场调研，查找影响铸坯质量的关键因素及控制环节，并根据分析结果研究确定电磁感应加热技术、中间包低氧浇铸复合控制技术、超大规格圆坯凝固偏析控制技术，从而实现工艺技术和产品质量升级的目的。

关键词：连铸；偏析；电磁感应；应用在现代化社会环境下，国内钢铁发展的智能化程度越来越高。

连铸区段是钢铁生产非常重要的一个环节，对于该区段的工序运行协调控制分析技术进行研究，能够对传统的工序进行优化，能够有更好的生产效果，比如说对于工序功能的结合解析以及对于流程工序的集合重构等。

所以我们应该加强对于连铸运行控制和过程热状态监测的研究，探索一条更加科学的对炼钢厂的多工序协同运行水平进行量化评价的方式方法，并为其设计与之相匹配的模式。

1 问题的提出当前钢材产品中的夹杂物主要以非金属化合物形式存在，其中占比较多的为硫化物，氧化物和氮化物。

这些杂质的存在让钢材的组织结构出现一定程度的不均匀现象，并且对整个钢材的物理性能及化学性能存在重要的影响。

在转炉精炼过程中，一定要做好对钢材夹杂物成分的控制，如果工艺控制不得当对后期冷热加工也会产生相应的负面影响。

电炉炼钢连铸生产线于2013年8月份投产，其产品断面主要有Φ500mm、Φ650mm、Φ700mm、Φ800mm，定尺长度4.0m～9.0m。

产品定位以汽车、石油化工、铁路、核电及风电等高端制造业用钢为主，其中主要包括优质碳素钢、合金结构钢、管坯钢、轴承钢等。

而铸坯夹杂物超标，铸坯偏析等实际生产问题制约着生产提效，客户满意度较低。

中心偏析原因_危害_评定及预防_上_

对前一个标准, 描述中心偏析的形貌特征为: 在酸蚀试片的中心部位呈现腐蚀较深的暗斑。原则依照该标准附录 A 提供的第二评级图, 根据中心部位组织腐蚀较深的暗斑大小评定。图片共分 5 级, 缺陷以肉眼可见为限, 根据其程度对照评级图进行比较分别评级, 程度介于相邻两级之间时可评半级。
对后一个标准, 描述中心偏析的形貌特征为: 铸坯硫印图的中心区域内有颜色深浅不一的褐斑或集中的褐带, 褐带呈连续和不连续两种。原则依照该标准附录 A 提供的第一评级图, 以偏析类型、偏析带厚度或偏析斑点大小评定。评级图, 是 A、B、C3 类组成, A 类评级见表 1, B 类评级见表 2, C 类评级见表 3。再在相应产品标准的技术条件 (不少标准笼统称为偏析, 希望修订时给予明确, 以适应连铸坯的需要) 中, 查出规定的合格级别来判定产品是否合格。
若用有明显中心偏析的钢材做成钻头, 还会形成对钻头极为不利的粗柱晶结构。在使用中裂纹沿晶界发展, 该结构导致崩牙。有资料说明, 使用寿命可能缩短到正常的 1 20 至 1 7。 21212 使钢材出现各向异性
中心偏析在板坯的纵向和宽度方向上的分布有很大变化, 中心偏析在宽度方向的分布与冷状态下板厚有关, 这使钢中的化学成分出现很不均匀状态, 导致力学性能各向异性, 特别是由于M nS 在中心偏析带内聚集, 使成品钢板沿厚度方向的力学性能变坏。但是对于低硫钢来说, 这种影响就不大了。 21213 降低钢材韧性
1 中心偏析原因 111 连铸坯自然凝固 11111 选分结晶
钢液是由碳、硅、锰、磷和硫等元素在铁中溶解的熔体, 在结晶结束后得到的仍是化学成分不很均匀的固相。一般来说, 最初生成的树枝晶化较纯, 熔点较高, 其中含碳和其他杂质要少一些, 最后生成的晶体含碳和其他杂质较高, 熔点也低些。 11112 密度差异

铸坯中心偏析工艺影响因素分析及改进措施

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（"） * #"$$66，拉速 !%$ * !%#6 - 678，比水量 $%9 *
式中，+ 为液态金属凝固形核率；/ 为晶体生长 $%:1 - ;<，辊缝收缩量 =%4 * !$%466 的条件下，过热
大，己结晶形核的晶胞向前生长的速度越快，柱状质量，过热度应控制在 ! * !$>范围内。
#’%6 年 2 月第三期
铸坯中心偏析工艺影响因素分析及改进措施
%6
图 ! 过热度对中心偏析的影响
!"# 铸坯宽度的影响
缝收缩量 6"& ) %’"&((，从整体看，#%&’ ) #&&’((、
对 $$ 块抽样板坯（厚度 %&’((）铸坯内部质量 #&&’ ) #6&’((、!’’’ ) !!’’(( 期间，7%"’ 8 9%"& 级
从总体上看，碳元素不利于改善铸坯的内部质量，随着碳含量的增加，铸坯的中心偏析有所加重。 !4! 锰的影响
钢中的锰含量过高时，容易造成元素锰在晶界处的偏析。对 35 块抽样板坯（厚度 "%#))）铸坯内部质量（中心偏析）进行分析统计，如图 ! 所示。从图中可以看出，在碳含量 # 4 "% 7 # 4 !#819 ，过热度 "# 7 !%:，宽度 !"## 7 $"%#))，拉速 "4# 7 "4$)0 )’*，比水量 #43% 7 #46#<0 =>，辊缝收缩量 64% 7 "#4%)) 的条件下，锰含量小于 "4#819时，中心偏析 ?"4% 等级比例不是很高，且无 . 等级。由此可见，适当降低锰元素有利于改善铸坯的内部质量，且有一定的规律性。锰含量应控制在 " 4 #819 以内。

宽厚板连铸坯中心偏析的产生原因及控制

第36卷第1期2010年2月包　钢　科　技Science and Technol ogy of Baot ou SteelVol.36,No.1February,2010宽厚板连铸坯中心偏析的产生原因及控制3贾生建,贾国栋,关　胜(内蒙古包钢钢联股份有限公司薄板坯连铸连轧厂,内蒙古包头　014010)摘　要:通过考察包钢薄板坯连铸连轧厂生产的宽厚板铸坯低倍检验结果,结合连铸的工艺、钢水质量及设备状况等因素分析了板坯内部中心偏析的产生原因,提出在生产实际中改善铸坯内部缺陷的措施,并在生产中应用,取得了比较明显的效果。

关键词:低碳微合金钢;板坯;内部缺陷中图分类号:TF77711 文献标识码:B 文章编号:1009-5438(2010)01-0015-03Causes and Con trol on Cen ter Segrega ti on for Con ti n uousCa sti n g B illets of W i de and Th i ck Pl a tesJ I A S heng-jian,J I A Guo-dong,G UAN S heng(CSP P lan t of S teel U nion Co.L td.of B aotou S teel(Group)Corp.,B aotou014010,N ei M onggol,Ch ina) Abstract:I n the paper,it is analyzed the l ow power test results of the casting blanks which are p r oduced in the p r oduc2 ti on line of wide and thick p late in CSP Plant of Baot ou Steel.Moreover,the causes of internal defects such as center segre2 gati on of slabs are analysed combined with technol ogy,quality of liquid steel,and equi pment in continuous casting.A t last, the measures t o i m p r ove internal defects of casting blanks in actual p r oducti on are put f or ward and app lied,which have ob2 tained obvi ous effects. Key words:l ow-carbon m icr o all oyed steel;slab;internal defects 包钢宽厚板连铸机于2007年10月投产以来,成功开发出了低碳微合金高强度系列钢种,主要包括Q345系列钢种、Q460C、Q550D等高强度钢。

高强船板中心偏析产生的原因分析及预防措施

过热度、恒定拉速、优化二冷配水、加大凝固末端辊缝收缩量等措施，改善铸坯内部质量，取得了良好效
果，强船板断口分层改判率由原来的３０％下降为１０％。高．９．９关键词：中心偏析；口分层；注速度；次冷却；缝断浇二辊
图１断口分层图
２０年邯钢公司三炼钢厂生产高强船板０９１９７２ｔ因质量缺陷改判６９７ｔ其中断口分层改２０，８，判３９２ｔ分层改判率为３０％。轧后质量缺陷分６，．５
中图分类号：Ｇ３．Ｔ３５５文献标识码：Ｂ文章编号：０６— ０８２１）４—０２１０５０（０１００４—０４
ＲＥＡＳＯＮＡＮＡＬＹＳＳＡＮＤＲＥＣＡＵＴＩＩＰＯＮＳＦＯＲＣＥＮＴＲＡＬＥＧＲＥＧＡＴＩＳＯＮＯＦＧＨ — ＳＨＩＴＲＥＮＧＴＨＨＩＳＳＰＴＥＥＬ
０５０１６５；２．ＣｏｎｉｕｏｓｔｎｕＣａｔｎａｌｉｉｌＨａａｒｎｎＳｅｌＣｏｐａｓｉｇｎｄＲｏｌｎｇＭｌ，ｎｄｎＩｏａｄｔｅｍｎｙ，ＨｅｅＩｏａｅｌｂｉｒｎｎｄＳｔｅ
（、北钢铁集团邯钢公司三炼钢厂，北邯郸０６１；、北钢铁集团邯钢公司连铸连轧厂，北１河河５０５２河河
邯郸０６１）５０５摘要：工艺及设备两个方面分析中心偏析产生的原因，合生产现场存在的主要问题，取控制钢水从结采

高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施

高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施摘要：高强度钢一般含有高碳含量和锰质量分数。

连铸坯在凝固过程中容易形成碳、锰等元素的枝晶偏析，导致中厚板中心出现严重的带状组织缺陷。

带钢结构对钢板的力学性能、成形性和断裂性能有着重要的影响。

对于冷轧钢板，带钢结构的存在会使材料表现出很强的各向异性能，导致材料在深加工过程中发生不均匀变形，即沿板宽方向的纵向纤维拉伸不一致，导致二次变形。

即使是在应力集中时裂纹的萌生也会影响最终产品的性能。

如何减少和消除连铸坯在凝固过程中产生的偏析，是连铸生产亟待解决的问题。

基于此，本文对高强钢连铸板坯中心偏析的分析及改善措施进行分析。

关键词：连铸坯；中心偏析；改善措施1连铸坯中心偏析的成因导致连铸坯出现中心偏析的原因主要包括两个方面，一方面是枝晶搭桥形成了小钢锭，另一方面是发生了铸坯鼓肚的问题。

在连铸坯凝固过程中，液芯末端会存在一个固液两相混合组成的糊状区。

凝固过程中，钢液会收缩向坯壳和拉坯方向，最终形成小孔。

位于弯月面的钢液受到地心引力会注入到收缩形成的孔洞当中，通过这种方式可以有效防止疏松和偏析问题的出现。

上述为理想状态，但是在实际铸造过程中，由于出现了小钢锭，钢液难以及时形成収缩孔或者难以注入收缩控制红，最终导致偏析问题出现在铸坯中心部位。

通过偏析问题出现的过程分析可知，拉坯方向液芯中心线附近的钢液会在钢液凝固过程中出现一定的变化，前沿温度梯度不同是造成凝固波动的主要原因。

2板坯中心偏析的形成机制及控制措施对板坯偏析的形成机理进行了大量的研究。

可以看出，板坯的中心偏析是由凝固过程中溶质元素的分离和结晶和凝固结束附近富集的偏析元素的液流引起的。

凝固结束时的钢液流动是由壳体的鼓包和凝固过程中钢液的体积收缩引起的。

板坯的中心偏析与钢成分、热性能、几何形状、工艺参数和设备条件密切相关。

不同冷却条件下坯料枝晶间的应力对坯料的中心偏析也有重要影响。

因此，根据不同的情况，我们需要分析中心偏析的原因。

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１刀５
１．１．１．１．６０７０８０９０
图９复合夹杂物化学成分能谱分析图
ｙｓｇｈａｅａｍｐｉｎｏｅｄｎｕａＦ．ｈｅｅｙｃｎｎｌｉｄｗｎｏｔｃｅｉｌｏｔｎｈｎｘ－ｃｓｔｉ９ｅｒｓｅｍａａｓｒｉ１ｈｍｃｉｓｉｉｔｕｅｉｌｉｓｇＴｎｇｐｔ４３夹杂物分析．
图５铸坯中心部位硫化物群
图６铸坯中心线呈线状分布的夹杂群
Ｆ．ｈｓｐｉｇｕｉｓｂｔｉ５ｅｈｅｐｌｃｒｇＴｕｄｒｎｅｅｌｏａｎ
瑰６ｈｌ，ｉｏｉｔａｇｕｉｓｂｅＴｅｄｐｓｉｄｉｒｐｌｃｔｉｉａｆｓｉｎｅｍｓａｎｏａｎｒ
纽
图４是位于内弧侧２ｍ４ｍ处的夹杂物群照片，图５是板坯中心部位的硫化物群照片。３４电镜检验．用ＫＫ－０２０型扫描电镜观察中心偏析及夹ＹＹ８杂物，并对其进行定性、定量检测。图６为铸坯中心呈线状分布的夹杂物群，对夹杂物聚集处做能谱分析，结果见图７及表７分析结果可知，。由中心偏析线上，硫和锰的含量都很高，所以硫化物夹杂主要以硫化锰形式存在，且有些复合硫化物。能谱分析也显示出，铸坯中心部位还有氧化物夹杂和硅酸盐夹
３２硫印检验．
杂，如图８所示。其夹杂物为复合硫化物夹杂，硫化物以氧化物为核心附着其上聚集而成。对其进行能
谱分析，分析结果见图９及表ｔｏ
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观察硫印照片，绝大部分铸坯中心偏析严重，在内弧侧１－０处，５－二３常有大块硫化物夹杂富集区。
ＳＡＢＩＮｏ２ＥＬＬＳＮ．ＴＥＭＡＫＩＧＬＡＮＴＨＩＣＳＮＰＯＦＳＯ
ＷａｇａｇｈｎＲｎＬＹｙｇｎＺａｇｉｎＹｆｉｕＷａｇｏｉｎＳｕｍｇｕｉｈｕｎ
ＭａｄｎａｄｅＧｕＣｍａｙＨｂＩｔｔｏｓｅｃａｄｎｌｙｎａＩｎＳｌｐｐ）ｅｅｎｉｅｃｎｅｔｈｏｇ）ｏｒｎｔｒｏｎ（ｉｔｆｅｏｓｕｉｎｅｏｃ
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图１硫化物夹杂量Ｆ．＇－ｅｏｓｌｉｉ丁ｅｔｔｕｈｅｉｌｈｇｎｆｄｎｐｃｏ－
邢钢二炼钢厂板坯中心偏析的研究
７５２
析的重要因素。根据计算和经验，０ｍ厚度左右２ｍ０的板坯鼓肚量为０８ｍ时，．ｍ开始出现带状偏析。鼓肚变形超过Ｉｔｗｎ时，偏析加剧。当变形超过１。时，心偏析会变得非常严重。邯钢板坯平．５中均鼓肚量为１６ｍ造成的中心偏析就比较严重。．ｍ，３
杂。
图４内弧侧２ｔｎ处夹杂群４ｔｎ
Ｆｇ４ｈｉｌｉｇｏｐｉｅｉａ２ｍｍｉ．ｅｕｏｒｉｎｒｒ４Ｔｎｓｎｕｎｏｒｃｔｃ
在铸坯中心偏析带处，观察到了大块硫化物夹
・７４・２
２０中国０１钢铁年会论文集
ＡＳＲＣＴｅｓｏｃｔｌｅｔｎｓｂＮ．ｅｔｋｇｎｏｌｎａｇｔｓｂｌｙＢＴＡＴｈｃｅｅｒｓｒａｏｏｌｉｏ２ｅｎｉｐｔｆｇｎａｄｌｑａｔａｆａｅｇｉｆｎｓｌａｎｌｆｕｎｇａｔａａｎｈａｕｅｉｐｂｍｕｄｃｔｌｅａｏａａａｚｄＡｔｓｅｅｓｎｍａｍｓｅｔｑａｔｐｂｎｍｌｃｓｂｅｒｓｒｔｎｌｅ．ｈａｔ，ｅｓｅｓｖｄｕｌｙｌａｅａｅｙａｅｇｉｒｎｙｎｇｅｔｍｉａｅｅｍｏｈｌｅｉｍａｒｅ
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１１．１．４０１０２０
１．１．１．６３０４５０刀０１
１．１．１．７０８０９０
图７中心偏析区化学成分能谱分析图Ｆ．ｈｅｅｙｃｕａａｓｄｗｎｏｔｃｅｌｐｓｉｉｔｃｔｌｅａｏａａｉ７ｅｒｓｅｒｎｌｉｒｉｆｈｎａｃｏｔｎｈｅｒｓｒｔｎｇＴｎｇｐｔｎｙｓｇｈａｅｉｏｉｎｎａｅｇｉｍｃｍｏｅｇ衰１能谱分析区域化学成分质ｆ分救ｌ％１
铸坯断面尺寸：００２０ｍ１ｘ－１ｍ８７００
２３连铸工艺．
大包至中间包敞开浇注，中间包至结晶器采用浸人式水口，结晶器内加保护渣，包液面采用碳中间化稻壳保护。
２４主要参数．中普通碳素结构钢２土９包过热度：５５Ｃ低合金结构钢２士｀０５Ｃ结晶器水量：ｔ３０／０ｈ
夹杂物来源是很复杂的，通过万能金相显微镜观察，钢样中外来夹杂物很少，主要为内生夹杂物。铸坯凝固过程中，夹杂物行为除来源复杂外的
另一个特点是浸人结晶器的杂物上浮、分离困难，邯钢超低头弧形结晶器板坯连铸机更为突出。如上述硫印片、显示距内弧侧２二左右处出现夹杂图４０
７２２
２０中国钢铁年会论文集０１
邯钢二炼钢厂板坯中心偏析的研究
王义芳张瑞
王硕明卢玉英
（河北理工学院）
（邯钢集团有限责任公司）
摘要分析了邯钢二炼钢厂板坯中心偏析的成因及由其引起的铸坯质量问题，提出了解决问题的措施。
关扭词中心偏析夹杂物轻压下
ＲＳＡＲＨＣＮＥＬＮＥＧＧＴＯＮＥＥＣＯＮＥＴＲＩＳＲＥＡＩＯＦＥ
４２凝固．结构的影响铸坯的凝固结构对偏析可产生重要影响，铸坯中心部分的凝固结构对中心偏析的影响更为明显。观察邯钢板坯低倍照片和硫印片，除靠近铸坯表面几毫米区为激冷等轴晶外，整个铸坯内部几乎全部为柱状晶，这种结构最易形成铸坯中心沿轴线偏析
带，造成铸坯中心分层。
图８铸坯中心区域复合硫化物Ｆ．ｈｃｐｘｐｉｉｓｂｔｉ８ｅｌｓｌｄｎｃｒｇＴｏｅｕｈｅｌｅｅｍａｎ
铸机— 检验、精整— 中板厂。２２铸机概况．
机型：带有弧形结晶器的超低头多点矫直弧形板坯连铸机流数：流１
铸机半径：ｔ０ｍ，７０ｍＲ５０ｔＲ＝０ｍ，＝７ｎ２２
Ｒ＝１００ｍ，２００ｍ３１０ｍＲ＝０ｍａ１工作拉速：．５．ｉ０８一１Ｏｍｎｍ／
的夹杂物。测定结果如图１图２图３、、所示。
７ｘ０１３０
６Hale Waihona Puke ０ｘ１０ＳＯｘ１０图２大于５ｖ０－夹杂物含量Ｆ．ｈ－ｔｔｎｌｉ￣５ｐｉ２丁ｅｅｏｉｕｏｇｎｆｓｎｃ０－
４００５ｘ１
５１４鉴３ｘ０
（日。
０１４二３ｘ０
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０
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１． ‘
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ＩＳＸ１们
３３金相检验．观察试样的低倍金相照片，铸坯断面中心基本都为柱状晶，取向性强，有明显的“ 穿晶” 现象，只是外弧侧靠近中心区域有部分沉积等轴晶。
选用金相法中的计点法测定了硫化物夹杂、除
ｌｏｘｌｏ５ｘＩｎ
Ｌｉ－
硫化物夹杂外的大于５Ｖ０ｍ的夹杂物和小于５ｔＯｎｐ
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０一６８０２４一８ ‘ ２４０００００１１０１１１１１６００
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Ｌｌｍｍ
图３小于，娜夹物量杂含
Ｆ．ｈ＝ｔｔｃｓｎｗｒｉ３ｅｅｏｉｌｉｂｌ５ｍｇＴｎｆｕｏｅ肠ｎｏ
元素
Ａｔ０６．９０５．６Ｓ０５．２
５
４中心偏析的成因
Ｆｅ
Ｍｎ１３．８
４９７．３
中心偏析引线，中心复合硫化物
０５．９３．５６２
９．２６８
１２５．６
３５鼓肚ｆ检测．
对板坯厚度进行了大量测量，平均鼓肚量为
１６ｒｕ．３ｒｎ
铸坯凝固过程中，由于选分结晶，溶质元素在凝固前沿析出及富集溶质元素的钢液运动即会形成中心偏析。这些运行一般包括：钢液从浸人式水口注人结晶器引起的强制对流；钢液的自然对流；由于铸坯的鼓肚和冷却收缩对钢液的抽吸作用。４１鼓肚的影响．板坯鼓肚变形是形成内部裂纹和加剧中心偏