生产特殊钢连铸坯的质量控制
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）。
连铸圆管坯投产管材批量性废品原因分析
连铸圆管坯投产管材批量性废品原因分析苟复钢（西宁特殊钢集团有限责任公司，青海西宁810005）摘要：通过轧坯与连铸圆管坯在生产管材时废品率的悬殊对比，详细分析了27SiMn管坯产生废品的原因，为今后的生产组织提供了科学的方向。
关键词：27SiMn 离层管坯废品西宁特殊钢集团钢管分厂在采用新线170mm227SiMn连铸坯开φ120mm、φ110mm管坯，产材后经检查发现批量性离层废品，对离层缺陷产生的原因及生产过程进行了专项研究和调查。
1 生产工艺流程及工艺要点生产工艺流程为：坯料锯切→坯料加热→穿孔→轧管→微张力减径→冷却→矫直→切管→包装→上交。
27SiMn钢的化学成分为（%）：0.26～0.32C、1.15～1.35Si、1.15～1.35Mn、P≤0.030、S≤0.030、Cr≤0.028、Ni≤0.020、Cu≤0.015。
钢管生产的主要参数为加热温度1200～l230℃、穿孔生产8个规格中缺陷主要产生在φ114 mm×9mm，此规格轧管定径前规格为φ132mm×8.8mm。
2 投产及废品情况经铁钢轧分厂生产27SiMn钢共2个浇次14炉，老线轧钢分厂产φ120mm、φ110mm管坯后投料803.03吨生产管材，经检查产生离层废品118.7吨，废品率为14.78%（同期钢管分厂6月轧坯共投料1473.75吨，废品量为8.18吨，废品率为仅为0.56%）。
其中除X10904794外，其余13个炉号、8个规格均出现米粒状鼓起缺陷，其中X10904847、X10904848、X10904849三炉离层废品最多，分别为24.57t、18.55t、15.35t，占所有连铸坯产材废品的49.25%。
具体废品情况见（表1）。
表1 生产规格及离层废品统计表单位：吨规格炉号φ108×14 mmφ108×7 mmφ114×9 mmφ121×6 mmφ121×6.5 mmφ121×7 mmφ89×7 mmφ95×9 mm总计X10904790 0.11 0.11 X10904791 5.7 5.7 X10904792 12.65 12.65 X10904793 9.89 9.89 X10904795 6.63 6.63 X10904796 4.68 4.68 X10904845 2.07 3.74 5.81 X10904846 3.73 3.73 X10904847 24.57 24.57 X10904848 3.25 6.1 3.8 5.4 18.55 X10904849 5.92 9.43 15.35 X10904850 6.43 6.43 X10904851 4.6 4.6 总计 5.92 3.25 65.81 6.1 3.8 5.4 0.11 28.31 118.73 缺陷宏观特征本批次27SiMn离层缺陷主要出现的规格为φ114×9mm，检查发现管材内表面长度方向上呈随机性分布的米粒状鼓起，如图1、图2所示。
冷镦钢SWRCH35K连铸坯裂纹的控制
冷 镦 钢 是 在 室 温 下 利 用 金 属 塑 性 成 型 工 艺 生 产 互 换 性 较 高 的标 准 件 用 钢 。Ｓ Ｃ ３ Ｋ是 用 来 ＷＲ Ｈ ５
１２ 生 产 工 艺 ．
Ｓ Ｃ ３ Ｋ钢 在 ８ 顶 吹 氧 气 转 炉 上 冶 炼 ， ＷＲ Ｈ ５ ０ｔ 挡 渣 出钢 ， 氧 和 合 金 化 在 钢 包 内完 成 ， 后 采 用 脱 炉 喂线 和 全 程 吹氩 工 艺 进 行精 炼 处 理 。在 ９ 钢 包 ０ｔ 炉 （ Ｆ 中 造 白渣 脱 硫 ， 行 成 分 和 温 度 的 调 整 。 Ｌ’ ） 进 随后 在 １ 铸 机 上 浇 铸 成 １０ｉ ｌ ５ 方 连 ５ ｌ ×１０ｍｍ ｒ ｎ
在 连 铸 坯 外 侧 和 中 心之 间 的某 一 位 置 出现 的 裂纹 ， 它是 由于 各 种 应 力 （ 括 热 应 力 、 械 应 力 、 包 机 相 变 应 力 等 ） 用 在 凝 固界 面 上 产 生 的 。连 铸 坯 作 在 凝 固过 程 中过 冷或 不 均 匀 二 次 冷 却 所 产 生 的热 应 力作用 在树枝状 晶间较弱 的部位 而形 成 的 ， 此
晶器参数 、 工艺 控制 和保 护 渣性 能 ， 连铸 坯 质量 得到 显著 提高 。 关键词
Ｃｏ ｒ ｌ ｏ ｎｃ ｓ ｉ ｌｅ ａ ｋ ｆ Ｃｏ ｄ Ｕｐｓ ｔ Ｓ ｅ ｌ Ｓ ＲＣＨ ３ Ｋ ｎｔ ｏ ｆ Ｃｏ ａ ｔｎｇ Ｂｉ ｔ Ｃｒ ｃ ｓ ｏ ｌ ｌ ｅ ｔ ｅ Ｗ ５
的 研制 。在 开 发 过 程 中 ， 现 连 铸 坯 裂 纹 缺 陷 是 发 影 响 盘条 质 量 的 主要 原 因 之 一 。 因为 连 铸 坯 表 面 裂 纹 、 疤 等 给 轧 制 钢 材 表 面 直 接 带 来 缺 陷 ， 制 结 轧 中无 法 根 除 ， 轧 制 过 程 中又 增 加 折 叠 、 皱 、 在 折 划 伤 等 缺 陷 而 引起 冷 镦 开 裂 。
提高特殊钢连轧产品成材率措施探讨
（ ） 强轧 钢设备 维护 ３加
将轧 线设 备 分 层 承包 到 各 维 护 人 员 ， 取 设 采
公 司 ２０ ０５年 各 种 产 品 综 合 成 材 率 完 成
９ ．２ 从整体来看 ，０５年 的成材率 已达到 了 ６４ ％， ２０ 较好水平 ， 但该指标是在成品可带 ３ ～１％左右 ％ ０
４ 制订措施
（） １重新修订坯料计量方式 ， 采取连铸坯米单
重结 算方 式 。
经实 际测 量 ， 兴 ２０方 连铸 坯 米 单 重 为 北 ４
２１ 连铸坯 定 尺率水 平 （ 论损 失率 ０ ） ． 理 ％
由于客户要求全定尺轧材 ， 一直沿用的 ５８ ． ６０ ． 米范围定尺坯料不能满足所有规格 、 定尺长度 轧材需要 。在大批量生产下势必造成大量的轧钢 短尺废品 ， 际损失成材率 １３％左 右。应根据 实 ． ５ 用户所需规格 、 轧材定 尺长度对连铸坯料长 度进 行优化 ， 达到定尺坯 定尺材 生产。
维普资讯
黑
龙
江
冶
金
提 高特 殊钢连轧产 品成材 率措 施探讨
刘玉斌 ， 李智超
（ 东北特钢集团北兴公司， 黑龙江 齐齐哈尔 １１４ ） ６０ １
摘 要： 分析 了连轧方式下 理论成材 率与实际成材率差距产生的原 因， 相应制订提高轧 制成材率 应采取 的措 并
企业 经济效 益的提 高 。
６ 结 语
通过采取 述措施 ， 北兴公司 ２０ 年上半年 ， ０６
水平连铸拉坯稳定度与钢水过热度对铸坯质量影响
水平连铸拉坯稳定度和钢水过热度对铸坯质量的影响张广军李占春Effect of Constant-Rate of Drawing and Superheat of LiquidSteelon Quality of Strand by Horizontal Continuous CastingZhang Guangjun and Li Zhanchun(Beiman Special Steel Co Ltd, Qiqihaer 161041)▲北满特殊钢股份有限公司的水平连铸机自1997年8月30日试生产圆管坯以来，始终未能走上正常生产轨道，只生产了45、20和27SiMn 3个钢号计7炉212 t Φ150管坯。
从试生产中发现铸坯质量受设备状况、管理方法和工艺控制水平的影响，而工艺水平的高低是影响铸坯质量的直接因素，其中最重要的工艺指标就是钢水过热度和拉坯稳定度。
1 铸坯质量及工艺控制情况为了说明钢水过热度和拉坯稳定度与铸坯质量的关系，将7炉拉坯工艺参数及相应管坯宏观检验结果列于表1。
表1 拉坯工艺参数和管坯宏观检验结果Table 1 Controlling index of drawing parameters for billet casting and examination results of tube blank注：① 指在钢包开浇后大约5 min时测得的温度；② 指结晶器出口直径在150.6 mm条件下，铸坯平均收缩率和椭圆度的综合指标；③ 指每炉管坯产生表面裂纹的重量比率。
从表1中可以得出以下结论：(1) 收缩椭圆度的大小与过热度的大小密切相关，即：收缩椭圆度随着过热度的增高而增大。
只有87494炉次与此不符，这是由于收缩椭圆度还受到拉坯稳定度的间接影响；此外，27SiMn钢还有其自身的凝固特点，后面加以介绍。
(2) 表面裂纹发生率直接受拉坯稳定度的影响，拉坯稳定度越高，表面裂纹发生率越低；拉坯稳定度越低，表面裂纹发生率则越高。
连铸坯、钢板检验规定
连铸坯、钢板检验规定一、目的为了提升产品质量，创精品、名牌产品，结合本公司实际产生情况，依照有利于生产、方便操作的原则。
在国标、行标的范围内，特制定了连铸坯、钢板过程检验、抽检、入库发货的标准。
二、连铸坯（参照YB2012）1、连铸坯尺寸范围及允许偏差应符合下表的规定2、连铸坯的化学成份应符合有关标准及合同的规定。
3、连铸坯表面不得有裂纹、重叠、结疤、夹杂、翻皮、深度或高度大于3mm划痕、气泡存在。
4、表面清理存在上述的表面缺陷的必须清理，在清理中严禁挖沟槽，清理应沿轧制方向清理，清理处必须圆滑过度到连铸坯表面，清理的深宽长比不小于1：6：10，单面清理深不得大于厚度10％，两相对面清理深度之和不大于厚度15％，火焰清理处的残渣应清理干净。
5、连铸坯不平度每米不大于15mm，长度大于1.5米总不平度不得大于总长1.5％。
6、连铸坯在宽面上的鼓肚总度不得大于宽面边长的2％。
7、长度切斜不得大于5mm。
8、测量位置厚度---以距侧边及端面部位约100-200mm处卡量。
宽度---在长度方向中部测量为准长度---连铸坯长度的最短距离处测量为准三、钢板（参照GB709）1、钢板尺寸范围及允许偏差应符合下表的规定宽度公差钢板的长度允许偏差注：厚度公差见附后表A四切边钢板：对角线按5-15mm验收，单边长度按0-8mm验收。
四毛边钢板：在宽度方向上单边距板边40mm不保性能，小缺陷不于修磨，长度距板头150mm内不保性能及不于修磨表面缺陷。
两头切钢板：单边长度按0-8mm验收，两端头凸凹小于150mm不于切头，大于150mm需切头。
2、表面不得有裂纹、重叠、结疤、夹杂、气泡、拉裂、氧化铁皮压入等缺陷存在。
3、钢板的化学成份应符合有关标准及合同的规定。
4、表面清理存在上述的表面缺陷应进行修磨，在清理中严禁挖沟槽，修磨应光滑过渡到钢板表面，清理深宽长比不小于1：6：10。
5、对于锅炉、压力容器、船体结构用的钢板和合同中规定的特殊用途的钢板，缺陷下面钢板的厚度应不小于相应钢板产品标准中规定的最小允许厚度。
应用轻压下技术提高连铸坯质量的研究
采用优化的连铸轻压下工艺生产的试验轴承钢连铸坯中心碳 偏析指数平均达到1.09级，中心疏松平均0.94级，一般疏松 平均0.87级，缩孔平均0.47级。与攻关前的指标相比：中心 碳偏析平均降低0.11，中心疏松平均降低1.86级，缩孔平均 降低1.53级。各项指标达到项目考核技术指标。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 技术报告
青海省重大科技攻关项目 验收及成果鉴定报告
应用轻压下技术 提高连铸坯质量的研究
项目编号：2004-G-110 管理部门：青海省科学技术厅 承担单位：西宁特殊钢股份有限公司 协作单位：青海博世冶金研究所
1.1 项目简介 高碳的轴承钢、弹簧钢、碳素工具钢是西宁特钢的主导产品， 其年产量约占西钢年总产量的20％，在国内占有较大的市场份额。 长期以来，西钢一直采用模注工艺生产这些钢。模注工艺生产的钢 成材率低，生产成本高，表面质量差；采用连铸工艺生产的特殊钢 表面质量好，成材率显著提高，极大地节约生产成本，因此，连铸 成为当今特殊钢生产的主流。 西宁特钢于1997年引进美国康卡斯特的合金钢大方坯连铸机， 经过调试、试生产于1999年开始生产轴承钢、弹簧钢、碳素工具钢 等高碳的特殊钢。虽然连铸钢的表面质量较模注钢有了很大的改善 ，但因高碳钢固液两相区较其它钢种宽，在连铸坯的凝固过程中由 于选分结晶和凝固收缩导致富集溶质的钢液向中心的宏观流动而引 起中心偏析，同时由于枝晶“搭桥”，下部钢液在凝固收缩过程中 得不到上部钢液的补充，形成残余缩孔和中心疏松等缺陷，并伴随 产生中心的正或负偏析。
二冷技术 特殊钢连铸的冷却制度目前普遍采用的仍是以弱冷为主， 弱冷不仅仅是降低比水量，更重要的是根据钢种特性合理 分配各段比水量。
凝固末端液芯压下技术
为解决高碳钢连铸坯凝固过程中，由于导辊之间铸坯产生鼓 肚引起的坯壳内容积变化和补偿凝固收缩，导致因残留钢液 的宏观流动引起的中心偏析，对液相穴附近进行压下处理， 具体方法一般有以下四种：
板坯工艺技术质量要求
1
2
3
4
5
6
7
8
钢类别
采用标准
钢牌号
特殊要求
产品流向
其他要求
钢类别 代码第一位： （代码第一位：A-Z)
采用标准 代码第二位： （代码第二位：A-Z)
代码 A B C E F G H I J K L M N Z
内容 碳素结构钢 优质碳素结构钢 低合金高强度结构钢 船用钢 压力容器用钢 锅炉用钢 桥梁用钢 合金结构钢 汽车大梁用钢板 焊接结构钢 管线用钢 模具用钢 Z向性能钢 向性能钢 其它
代码 A B C D E F G H I J
内容 协议 企标 国标 冶标 德国标准 美国标准 日本标准 国内军标 欧洲标准 国际标准
Z
其它
特殊要求 代码第六位： （代码第六位：0-9)
产品流向 代码第七位： （代码第七位：0-9)
代码 1 2 3 4
内容 无规定 探伤 热处理 探伤+热处理 探伤 热处理
2、连铸坯技术质量条件 、
根据宽厚扳厂《工艺质量管理办法》，宽厚板厂质量检验分 为原料质量检验、过程质量检验和最终质量检验。宽厚板厂 的生产原料来源于公司的炼钢厂，板加作业区负责原料的入 厂验收，对按材质代码交付的原料，宽厚板厂应按对应的产 品技术质量要求进行原料验收。 对于从钢厂送来的连铸坯或钢锭，应按三级系统中的原料输 送单与实物核对炉号、熔炼号、规格、数量、重量、化学成 分等进行表面质量、外形、尺寸检查验收。对于入厂检验不 合格的原料，在MES系统中填写《原料检验不合格品检验及 处置记录》表，通过MES系统调用天车吊放指定的板坯到待 处理区。
1 宽厚板厂产品实现过程
高质量圆坯连铸生产的经验
高质量圆坯连铸生产的经验2010-07-07 14:15:27 来源:TNC Steel Datebase1、前言一年前，纽柯钢铁公司孟菲斯钢厂浇铸出第一炉铸坯。
这台连铸机是整个钢厂改造工程的一部分。
整个钢厂的改造项目包括：上游的连铸机，一个单篮装料的交流电弧炉，对现有钢包炉和VD真空精炼炉进行改造，对下游的轧钢厂进行升级改造。
连铸的断面尺寸为，Φ10.5英寸(267mm), Φ12.25英寸(311mm),Φ13.5英寸(343mm), Φ16.25英寸(412mm) and Φ20.125英寸(511mm)。
通过热装系统，连铸机将铸坯直接送入轧钢厂，或者通过传统工艺或冷床进行冷却。
因为连铸机生产率高，钢厂也可以将铸坯进行出售。
该连铸机的生产率正常是三流150短吨。
它具有传统连铸机4流的生产能力。
根据上面的铸坯断面，在50短吨每流的条件下，每一种断面的最大拉速是69英寸/min (1.75 m/min)，51英寸/min (1.30m/min), 42英寸/min (1.07m/min)，29英寸/min (0.74m/min)，19英寸/min (0.48mm/min)。
连铸机主要的生产钢种是冷镦钢、辗环、轴类、管线钢。
结晶器铜管采用了一项新设计(Power Mould TM),在铜管上做出冷却水的导水槽，使铸坯得到均匀的冷却。
由于结晶器铜管表面的温度降低，这个结晶器可以保证连铸生产的稳定和顺行，生产率很高，结晶器的变形非常小。
和传统结晶器铜管相比，铜管下部的磨损也大为减少，显著的提高了结晶器的使用寿命。
为了减少在拉矫机ALN和碳氮化合物的沉积现象，连铸机安装一套淬火系统。
这套系统对直接热装生产线非常重要。
2、主要铸机参数连铸机的总图见图1，连铸机为三流，含有四个矫直点，流间距为5.9英尺(1800mm)。
图1连铸机的总图钢包的钢水量为90短吨，目前的大包转台和中间包车保留使用。
中间包容量为24.8短吨，钢水高度31.5英寸(800mm)。
简述结晶器在连铸生产中的作用
简述结晶器在连铸生产中的作用连铸是指将熔化的金属直接浇铸成连续的坯料，是铸造技术中一种重要的工艺。
在连铸过程中，结晶器是起着至关重要作用的设备之一。
它位于连铸机的浇注部位，主要用于控制坯料的结晶过程和形成坯料的结晶组织，以保证连铸坯料的质量和性能。
结晶器在连铸生产中的作用主要体现在以下几个方面：1. 控制结晶过程：结晶器可以通过控制结晶过程来影响坯料的结晶组织。
结晶器内部设有一定形状和尺寸的结晶孔道，通过调整结晶器的温度、冷却水流量等参数，可以控制坯料的结晶速度和结晶核的形成，从而影响坯料的晶粒尺寸和分布。
合理的结晶过程控制可以获得细小、均匀的晶粒，提高坯料的塑性和韧性。
2. 保证连铸坯料质量：结晶器可以有效地阻止浇注过程中的气体和杂质进入坯料中，减少坯料的气孔、夹杂和缺陷。
结晶器的结构设计和材料选择都需要考虑到其抗氧化、抗腐蚀、耐磨损等性能，以保证结晶器能够长时间稳定地工作，并确保坯料的质量。
3. 调整结晶组织：通过改变结晶器的结构和工艺参数，可以调整坯料的结晶组织，以满足不同材料和产品的要求。
例如，对于高强度钢材，可以采用细小晶粒的结晶器，以提高材料的强度和韧性；对于特殊用途的合金材料，可以采用特殊结构的结晶器，以获得特定的晶粒形态和组织结构。
4. 提高连铸效率：结晶器的优化设计可以提高连铸的效率和生产能力。
通过合理布置结晶器的数量和位置，可以实现多流道连铸，同时浇注多块坯料，提高连铸机的产能。
此外，结晶器还可以通过调节结晶器的冷却水流量和温度分布，优化坯料的冷却过程，提高连铸的速度和效率。
结晶器在连铸生产中起着至关重要的作用。
通过控制结晶过程、保证坯料质量、调整结晶组织和提高连铸效率，结晶器可以有效地提高连铸坯料的质量和性能，满足不同材料和产品的要求。
因此，在连铸生产中，合理选择和使用结晶器，不仅能够提高产品质量，还能够提高生产效率，降低生产成本，具有重要的经济和社会意义。
连铸坯的工艺和质量控制
连铸坯的工艺和质量控制碳含量小于或等于0.12%时，碳当量应采用CE（Pcm）公式计算：CE（Pcm）=C+Si/30+Mn/20+Cn/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B当碳含量大于0.12%时，碳当量应采用CE（IIW）公式计算：C E(I I W)=C+M n/6+(C r+M o+V)/5+(N i+C u)/15各国碳当量计算公式文字1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入 1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
260mm×300mm合金钢连铸坯质量控制集成技术的开发和应用
关键词
２ ０ｍ ３ ０ｍ ６ ｍ ｘ ０ ｍ连铸坯
合金钢
５ Ｅ ＦＬ （ Ｄ）Ｃ ０ｔ Ａ —Ｆ Ｖ 一 Ｃ流程
质量控制
集成技术
Ｄｅ ｅ ｐ ｎ ｎ ｐｉａｉｎｏ ａｉ ｏ ｔｏ ｎｅ ｒ ｔ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｖｌ ｍｅ ｔ ｄＡｐ ｌ ｔ ｆ ｏ ａ ｃ ｏ Ｑｕ ｌｙ Ｃ ｎｒ ｌ ｔｇ ａｉ ｅｈ ｏｏ ｙ ｔ Ｉ ｏ
ｍｍ ×３ ０ ｍｍ ｌｏ ｏ ｌ ｙ ｓｅ ｌ ｒ ｄ ｃ ｄ ｗ ｔ ０ ｔＥ — Ｆ（ ０ ｂｏ ｍ ｆａｌ ｔ ｅｓ ｐ ｏ ｕ ｅ ｉ ５ ＡＦ Ｌ ＶＤ） Ｃ ｏ ｓ ｅ ｔａ ａｗ ｔｅ ｓ ｂ ｉｆ ｒ ｓ ｎ ｅ ． ｏ ｈ 一 Ｃ ｆ ｗ ｈ ｅ ｔＬ ｉ ｕ Ｓ ｅ ｌｉ ｒ ｌ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｌ ｅｙ Ｔ ｅ ｑ ａｉ ｆｅ ｎ ａ ｔ ｇ ｂ ｏ ｍ ｉ ｉ ｒ ｖ ｄ ｂ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｆ ｒ ｃ ｓ ｏ ｔ ｌｔｃ ｎ ｌ ｇｅ ｎ ｌ ｄｎ ｕ ｔｂ ｅｂ ｏ ｍ ｌａ ｌ ｈ ｕ ｌ ｙ ｏ ｏ ｅ ｓｉ ｌ ｏ ｓ ｍｐ ｏ ｅ ｙｄ ｖ ｌｐ ｎ ｏ ｅ ｓｃ ｎｒ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓｉ ｃｕ ｉ ｇ ｓ ｉ ｌ ｌｏ ｃｅ ｎ ｉ ｔ ｎ ｏｐ ｏ ａ — ｎ ｓ ｎ ｒ ｔｃ ｉｎ ｃ ｓｉｇ，ｓ ｃ ｎ ａｙ ｃ ｏｉ ｇ ｅ ｕ ｐ ｎ ｅ ｉｎ ｆ ｒ ｙ ａ ｃｃ ｎ ｒ ｌ ｆ ｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｌ ｇ， ｒ ｃｓｏ ａ ａ ｅ ｓ ａ ｄ ｐ ｏｅ ｔ ａ ｔ ｏ ｎ ｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｌ ｑ ｉｍｅ ｔ ｓｇ ｎ ｍｉ ｏ ｔｏ ｃ ｎ ａｙ ｃ ｏ ｉ ｎ ｄ ｏ ｄ ｏｓ ｎ ｐ ｅ ｉｉｎ ｐ ｒ ｍ—
高碳钢连铸坯偏析问题的分析与探讨
2007年炉外精炼年会论文集211高碳钢连铸坯偏析问题的分析与探讨曾四宝1,2)李洪波1,2)包燕平1)刘建华1)韩丽娜1)1)北京科技大学冶金与生态工程学院; 2）济南钢铁集团石横特殊钢厂摘要本文针对石横特殊钢厂R9m连铸机生产SWRH82B、GCr15等高碳钢连铸坯的偏析问题，分析讨论了钢水过热度、拉速、二次冷却强度和组合式电磁搅拌对连铸坯碳偏析影响，并对中心碳偏析问题提出了改善措施。
关键词偏析;钢水过热度;二次冷却强度;拉速;电磁搅拌1 前言对高碳钢来说，由于碳含量较高造成导热性差、凝固区间大，连铸坯本身容易产生偏析、疏松和缩孔等缺陷。
当前轴承钢连铸坯的控制水平普遍要求碳中心偏析指数≤1.15；钢帘线钢对碳偏析有更严格的要求，一般碳中心偏析指数≤1.05，否则在拉丝和扭转过程中容易引起断裂。
最近十几年来，随着钢水二次精炼、保护浇注、二次冷却、电磁搅拌和轻压下等技术的发展，高碳钢连铸技术也相应得到发展。
实际上，影响高碳钢连铸坯偏析的因素很多，如钢液过热度、二冷参数、拉速及电磁搅拌方式等。
关于钢液过热度对偏析的影响，国内外冶金工作者进行过大量的研究，得出了明确的结论，即随着过热度的降低，连铸坯的偏析逐渐减轻。
但是关于电磁搅拌和二冷水量等对偏析的影响目前还有争议。
通过统计分析石横特殊钢厂2006年3~9月份的生产情况和工艺变化情况，探讨了高碳钢(如SWRH82B、GCr15)连铸坯碳偏析的产生原因以及公司进一步改善碳偏析的途径，为工艺和装备优化、改进提供依据。
2 连铸机基本参数流数：4流;铸机半径：R9000/17500mm;流间距：1250mm;结晶器长度：850mm;浇铸断面：150mm×150mm;最大拉速：2.8m/min;电磁搅拌方式：M + F—EMS;二次冷却方式：足辊水冷0段+气雾冷却1、2、3段;浇铸钢种：碳结钢20#、45#、40Cr、ML10~35，20CrMo、高碳钢70#、80#、72A、82B、GCr15焊条钢H08A、H08Mn2SiA等。
BOF-LF-CC生产特殊钢连铸坯的质量控制-蔡开科
前言
特殊钢的特点： l 特殊用途。轴承、齿轮、弹簧、硬线、结构件、重轨等
l 中高碳的碳锰钢 l 大部分为棒线材的长材产品（小方坯、大方坯） l 生产流程 ： BOF(EAF)—精炼（吹Ar、LF、LF+VD）—
CC。
• 我国采用BOF(EAF)—LF（VD）—CC流程。 下面仅就生产中几个问题进行讨论。
如何把铝加到钢水中达到目标值，且 铝的回收率尽可能高。 (2) 如何避免Al2O3夹杂的有害作用。
钢水中与 [Al]s平衡的[O] 溶很低，为4~8ppm（图 10所示），脱氧产物全部 为Al2O3，其害处： • A钢l2水O中3熔呈点固高态（；2050℃）， • 可浇性差，堵水口； • Al2O3可塑性差，不变形， 影响钢材性能，尤其是深 冲薄板的表面质量。
理论计算指出，钢中
Si=0. 2％，Mn=0.4％， 温度为1550℃条件下 若钢中[Al]s≤0.006％， 则钢中[O]<20ppm， 生成锰铝榴石而无 Al2O3析出（图9）， 钢水可浇性好，铸坯 又不产生皮下气孔。
图9 钢中[Al]与[O]关系
3.3 铝镇静钢
对于中高碳细晶粒钢，要求 [Al]s≥0.01 ％；对于低碳铝镇静钢，为改善薄板深冲 性能，要求 [Al]s =0.03-0.05%，为此要求用过剩铝 脱氧。这样，需要解决两个问题： (1) 加铝方法：
• 仅用 Si+Mn脱氧（Als→0）。 • Si+Mn+少量Al脱氧（Als＜0.006％） • Si+Mn+ Al脱氧（细晶粒钢）（Als=0.01～0.02%）。
3.钢中夹杂物成分控制：是塑性状态还
是脆性状态？
3.1硅镇静钢
1连铸坯的凝固及其控制
冷却水
结晶器 壁
气隙 保 坯壳 护渣
Tc Ti To 热流
Th
Tg
Tf
Ts
结晶器边界传热模型
1 热面温度与平均热流密度与距结晶器上口 距离的关系
2 拉速和碳含量对热流密度的影响
3 拉速和碳含量对结晶器出口处坯壳厚度 的影响
4 碳含量（钢种）对漏钢率的影响
5 连铸保护渣的选用
保护渣的冶金作用
优化铸造工艺。
开始 几何模型建立，初始 化信息输入 网格划分，单元信息输 入 工艺参数
钢锭凝固温
度场数值模
拟。模拟分 为前处理、 计算体和后 处理三大部
前 处 理 preprocessing
计算体 computation
潜热处理 计算温度场及其它参数
凝固进程动态显示 后 处 理 postprocessing 铸表面的温度分布 铸坯中心的温度分布
连铸板坯的形状缺陷是宽面鼓肚和窄面凸出。连 铸板坯的粘结漏钢、宽面纵裂（随板宽增加而增 加）和偏离角纵裂漏钢都与板坯形状缺陷有关。 连铸板坯偏离角纵裂的产生其机理与小方坯使用 单锥度结晶器时产生偏离角纵向凹陷和裂纹的机 理相近，即在弯月面处锥度太小，结晶器出口处 锥度太大有关。
偏离角纵向凹陷的形成机理
FTSR 4 QSP 3 CONROLL 3 合计 36
Danieli Somitomo VAI 1)
鞍钢第三炼钢连轧厂工艺流程
转炉 LF炉 RH炉
中包
连铸机 步进梁式 加热炉 粗轧机 保温罩 飞 剪
结晶器
精轧机组
层流冷却
卷取 机
除 鳞
除 鳞
1.2 连铸坯的凝固
要获得性能优良的铸件，首先就要在工艺上进行 控制获得高质量的铸件，同样的道理，连铸坯质 量也是科技工作者研究的重要课题。 连铸生产的产品包括：圆钢坯、方坯、板坯以及 各种近终形产品（薄带、异型坯等）。采用连铸 坯取代模铸作轧材，从工艺角度来讲，明显提高 了钢材的收得率，因为连铸工艺完全消除了浇注 系统及冒口切损问题，使得成材率提高约 10%~15%。
特钢连铸二冷技术的研究
特钢连铸二冷技术研究钢的连铸与有色金属的一个重要差别是连铸钢坯内有较长的液芯。
这就需要对温度高、刚度低的坯壳进行冷却和支撑，这也是二冷段的基本作用。
浇铸速度越高，坯壳越薄液芯也越长，这些作用越重要。
在特殊钢连铸中，为了提高铸坯内部质量，可以采用末端电磁搅拌（F-EMS）或轻压下等技术措施。
这些措施的效果和使用方式也依赖于二次冷却技术。
1．二冷区传热基本原理在连铸机中钢液冷却到最后完全凝固时，其热量分别在水冷结晶器(一次冷却区)、喷雾水区（二次冷却区）和铸还的自然冷却区(三次冷却区)散失。
二冷水分布主要根据冶金技术要求、钢种在高温状态下的力学性能和铸坯的断面尺寸确定。
二冷区的各段的喷水量有所区别，出结晶器时铸坯表面温度高，坯壳薄，喷水量要大，以迅速增加坯壳厚度；随着铸坯的移动，铸坯表面温度降低，坯壳厚度逐渐增加，喷水量减小。
对二冷传热的影响因素有以下几个方面：(1)铸坯表面温度冷却水喷在连铸坯表面的冷却效果用综合换热系数或热流来衡量。
换热系数或热流基本取决于铸坯表面温度和喷水密度，见图1。
由图1可知，热流与表面温度不是直线关系：1) Ts＜300℃，热流随Ts而增加，此时为对流传热；2) 300℃＜Ts＜800℃，随温度提高热流下降，在高温表面有蒸汽膜，有核态沸腾状态；3) Ts＞800℃，热流几乎与表面温度无关，甚至于呈下降趋势，表面形成稳定蒸汽膜阻止喷射水滴与铸坯接触；由图可知，热流与表面温度不是线性关系，但在一定温度范围内，随喷水强度增加热流增大。
图1 表面温度与热流的关系(2)水流密度水流密度是指铸坯在单位时间单位面积上所接受的冷却水量。
水流密度增加，传热系数增大，它们之间关系以经验公式表示：换热系数h=hW n（1）为常数，W为喷水密度，n=0.45—0.75这里，h这个关系式可以在实验室研究测定。
但对于连铸坯而言，这仅仅是喷水的一个局部某一时刻的换热系数，不是一个段的或整个铸机上的换热系数。
大连新厂连铸坯半成品标准(150和180)
大连特殊钢有限责任公司半成品标准
QJ/DL05.10010-2010
2010-01-15 发布2010-01-15实施
大连特殊钢有限责任公司批准
QJ/DL05.10010 -2010
前言
本标准是依据大连特钢新厂高线设计的部分验收指标，结合老厂使用实际，制定的试生产阶段的半成品标准。
本标准由大连特殊钢有限责任公司提出
本标准由技术中心归口
本标准起草单位：技术中心
本标准起草人：真娟
QJ/DL05.10010-2010
大连特钢新厂生产的连铸钢坯
1范围
本标准规定了连铸钢坯尺寸及其允许偏差、技术要求、验收规则、标志和转移等。
本标准适用于大连特钢新厂试生产的边长为150mm和180mm连铸方坯（性能测试钢坯除外）。
2 规范性引用文件
YB/T4149 连铸圆管坯
3尺寸、外形
QJ/DL05.10010 -2010
4.3表面质量
4.3.1连铸坯表面不得有结疤、拉裂、裂缝、夹渣及深度大于0.2mm裂纹存在。
4.3.2连铸坯表面允许划伤深度，碳结、合结钢不大于1mm，其它钢不大于0.8mm，划伤深宽比不大于1：4。
允许有深度不超过0.8mm的个别压痕、凹坑和麻点存在。
4.3.3允许存在深度不超过1.5mm的规则振痕，但不锈钢铸坯允许的振痕深度为不超过0.6mm。
4.3.4连铸坯修磨时,清除处应圆滑无棱角，清除宽度不小于深度的6倍，同一截面清除深度不应超过坯边长的10%。
4.3.5
5
5.1
5.2
5.3
6
6.1
6.22流的
6.3
6.4
6.5
2。
高强耐候钢YQ450NQR1连铸大方坯质量的控制
ｓ ｇ ｅ ａｉｎ ｒ ｔ ｇ ≤０ ５ ｉｃ ｅ ｓ ｄ ｆｏ １ ４ ％ ｔ ４ １ ％ ．ａ ｄ ｔｅ ｒ ｔ ｆｃ ｎ ｅ ｒｃ ｅ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ９ １ ％ ｔ ｅ ｒ ｇ ｔｏ ａｉ ｎ ． ｎ ｒ ａ ｅ ｒ ｍ ． ５ Ｏ４ ． ９ ｎ ｈ ａｉ ｏ ｅ ｔｒ ｃ ａ ｋ ｆ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｆ ｍ ３ ． ３ ｏ ｒ ｒ Ｏ ６． ９ ． ２７ ％
ｆ ｍ ７ １ ％ ｔ ． ７ 。ｔｅ ｒｔ ｆｃ ｎ ｅ ｏ ｏ ｉ ａｉ ｇ ≤ １ ０ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｆｏ ７ ． １ ｔ ０ ７ ％ ，ｔ ｅ ｒ ｔ ｆｃ ｎｅ ｒ ３．３ ｏ ｏ２ ８ ％ ｈ ａｉ ｏ ｅ ｔ ｒｐ ｒ ｓｔ ｒ ｔ ｏ ｙ ｎ ． ｎ ｒ ａ ｅ ｍ ９ ７ ％ Ｏ ９ ． ０ ｒ ｈ ａｉ ｏ ｅ ｔｒ ｏ
３Ｖ ｎｄ ｍ Ｒ ｃｖｒ ａ ａｉ ｅｏｅｙ＆ Ｓｅｌ ｋ ｇＰａｔ Ｐ ｎｈ ｕ ｅ ｔｅ ＆ Ｖ ｎｄｕ Ｃ ｔ，Ｐｎｈｈ ａ６７ ６ ） ｕ ｔｅ ｍａｉ ｌｎ， ａｚｉ ａＮ ｗ Ｓｅｌ ｎ ｈ ａａ ｉ ｍ ｏＬｄ ａ ｚｉｕ １０２
Ａｂ ｔａ ｔ Ｗ ｉ ｐｉ ｚ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓ ｍｅ ｓ ｒｓ ｓ ｃ ｓｄ ｃ ｅ ｓｎ ｌ ｏ ｌ ｇ ｉ ｔｎ ｉ ｓ ｒ ｃ ｔ ｏｔ ｈ ｍｉｅ ｒｃ ｓ ａ ｕ ｅ ｕ ｈ ａ ｅ ｒ ａ ｉ ｇ ｍｏ ｄ ｃ ｏｉ ｅ ｓｔ ｍｐ ｏ ｉｇ ｗａｅ ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｏ ｎ ｎ ｙ，ｉ ｒ ｖｎ ｔｒｄ ｓｒ ｕ ｉ ｆ ｉ ｏ ｍｏ ｄ ｂ ａ ｄ ａ ｄ ｎ ￣ｏ ａ ｅ，ｐ ｏｏ ｇｎ ｈ ｅ ｇｈ ｏ ｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｌ ｇ ｚ ｎ ｓ ｒ ｐ ｒ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｃ ｓｉ ｇ ｓ ｅ ｉ ｃ ｗ ｔｒ ｌ ｏ ｒ ｎ ａ ｗ ｆｃ ｒ ｌｎ ｉｇ ｔ ｅ ｌｎ ｔ ｆ ｓ ｃ ｎ ａ ｃ ｏｉ ｏ ｅ ，ｐ ｏ ｅ ｌ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ａ ｔ ｐ ｃｆ ａ ｅ ｙ ｎ ｙ ｎ ｉ
如何提高特钢连铸大方坯可浇注性和表面质量
如何提高特钢连铸大方坯可浇注性和表面质量摘要：就齐齐哈尔北兴特钢试生产期间所出现的连铸水口堵塞和表面缺陷现象，探讨、分析了其产生原因。
提出了改进工艺措施，取得了满意的生产效果。
关键词：特殊钢；水口堵塞；铝一镁尖晶石前言：在部分（钙处理）铝镇静钢种的制造过程中，由于三氧化二铝.一氧化镁尖晶石的沉积而造成中间包水口堵塞，致使了钢水能够浇注性的降低与铸坯表面不足的出现。
从三氧化二铝.一氧化镁尖晶石沉积物包括在钙铝酸盐基体里，能够觉得为三氧化二铝.一氧化镁尖晶石是高温情况下，低氧含量的钢液和含碳镁质耐火材料长期接触而造成的。
减少钢包炉/真空脱气炉平均处理温度与时间，钢液中的三氧化二铝.一氧化镁含量也会降低，这样钢液精炼处理后的软吹时间（夹杂物上浮）在总的可利用时间里极大增加。
所以，优化钢包炉/真空脱气炉的处理时间是十分关键的。
以下对北兴特钢（钙处理）铝镇静钢种生产工艺、钢包炉基本加热原理与真空炉处理时的温降展开讨论。
1 相关概述齐齐哈尔北兴特殊钢有限责任公司是2002年11月建成投产的存在世界先进水平的特殊钢“四位一体”短流程生产线，80%的原料是工业废钢。
冶炼系统年生产产量是52万吨钢水、50万吨合格连铸坯，它由超高功率电弧炉、钢包炉、真空脱气炉与合金钢大方坯连铸机组成，设备主要技术数据见表1、表2、表3、表4。
[1]试生产前期，北兴特钢对（钙处理）铝镇静钢种连铸生产的浇注能力十分差，其一体现在不稳定的浇注状况与低的连浇炉数，其二体现在铸坯表面不足常常出现，由来自和注流接触的塞棒与浸人式水口间的沉积物而导致。
一般情况下，高铝/硫含量的钢种不易浇注，困难在于修改固态三氧化二铝夹杂的时候，还应该防止固态化合物颗粒的太早形成，没有修改的三氧化二铝和硫化钙夹杂造成水口堵塞。
为了研究水口堵塞的出现原因，对浇注过程中堵塞严重的炉号水口碗部的沉积物与中间包钢水一起取样进行扫描电镜分析，以下简称SEM。
沉积物的分析结果出人意料，其组成既不是未修改的三氧化二铝夹杂也不是固态的硫化钙颗粒，而是一氧化钙.三氧化二铝和包含在钙铝酸盐中的三氧化二铝.氧化镁尖晶石。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.转炉冶炼终点拉碳：是低拉碳还是高拉碳？
（1）低拉碳增碳法特点 ：
• 渣中 （FeO）高，有利于脱P，一吹到底，生产低P钢， 控制方便。
• 钢中a[o]高，脱氧剂消耗增加，夹杂物增加。 • 增[C]剂消耗大，成分控制不稳定。
（2）高拉碳补吹法特点 ：
• 吹炼时间短，O2耗少。 • 吹损少，金属收得率高。 • 钢中a[o]低，铁合金加入少，夹杂物少。 • 增C量少，C粉加入少。 • 钢中H、N含量低。
• 生成的Al2O3夹杂物使钢水可浇性变差，易堵水口 • Al2O3脆性夹杂物产生拉拔脆断，降低疲劳寿命等。
图2 1970－2000年钢中平均T[O]水平
图3 钢中T[O]与轴承钢寿命关系
图4 断丝率与夹杂物指数关系
对于中高碳钢一般不用铝脱氧，目的是避 免钢中生成有害的Al2O3夹杂。 根据钢种和产品用途，脱氧方式可分为：
此法的难点是： • 高拉碳条件下（C=0.4~0.6%），钢水[P]要控制在
0.01%左右。 • 转炉冶炼前期脱磷。 • 终点温度和成分控制较难。
• 日本、韩国的钢厂早就采
用高拉碳法。目前国内不
少厂家也开始由低拉碳走 向高拉碳。如某厂冶炼45 钢生产统计表明终点拉碳 大于0.2%比低拉碳生产成 本降低20.45元/吨钢。冶 炼82B，拉碳[C]=0.4%左 右，吨钢成本节约13元。 终点钢水中a[o]降低（图
因此操作者应调整钢成分，保持 M夹n杂/S物i>上2.浮5生。成但液在态一的定M温n度O·下Si与O2S，i、有M利n于相 平衡的[O]溶较高（图6），当钢水浇入结 晶器会产生C-O反应使坯壳生成皮下针孔， 同 此时 在L生F成炉M精n炼O采·Si用O白2浮渣渣操也作污+染Ar了搅钢拌水，。钢为 渣精炼扩散脱氧既能把钢水中[O]溶降到 <20ppm，也能有效的脱硫，把[S]降到 <0.01％。
图5 FeO-MnO-SiO2三元相图
对于硅镇静钢，
与Si、Mn相平衡 的[O] 溶较高，为 40～60 ppm（图 6所示），在结晶 器内钢水凝固时
易生成皮下针孔 或气泡（图7）。
图6 Si、Mn与钢水[O]溶关系
由图可知：
• [O]<10ppm SiO2 析出水口堵塞
• [O]>20ppm 铸坯气 孔增加
操作 方法
低拉碳 增碳法
高拉碳 补吹法
比较值
碳粉 加入 量/袋
终点碳 /w%
终点 氧
/ppm
成品C 波动
/w%
出钢温 度 /℃
终渣
FeO /％
36～37 0.38～0.40 309～348 0.04～0.06 1647～1660 8.86～9.94
36
0.39
328
0.05
1653
9.4
4～8 6
30
• [O]=10~20ppm 最佳 范围
图7 铸坯针孔与[O]关系
硅镇静钢，不加铝脱氧，钢中酸溶铝[Al]s 几乎为零（<0.002%）。水口堵塞不是 AMln2OO3·而SiO是2S液iO态2夹夹杂杂所（致图。5）为，此应应控生制成Mn/Si： • M可n能/S性i低时形成SiO2夹杂，增加了水口堵塞 • Mn/Si高时生成典型的液态MnO. S容iO易2上(M浮nO 54.1%，SiO2 45.9%)，夹杂物
有效手段 结语
前言
特殊钢的特点： l 特殊用途。轴承、齿轮、弹簧、硬线、结构件、重轨等
l 中高碳的碳锰钢 l 大部分为棒线材的长材产品（小方坯、大方坯） l 生产流程 ： BOF(EAF)—精炼（吹Ar、LF、LF+VD）—
CC。
• 我国产中几个问题进行讨论。
0.66～0.70 193～203 0.01～0.01 1622～1635 7.47～7.54
0.68
198
0.01
1628
7.51
0.29
130
0.04
25
1.89
2. 脱氧：用铝还是不用铝？
用Al脱氧的好处：
• 细化晶粒，生产细晶粒钢。 • 把钢中溶解氧降到很低，有利于降低T[O]含量。
用铝脱氧坏处：
1） ，铁合金回收率高了，
生成夹杂物少了。
终点氧含量 （ppm）
900
800
[%C][%O]=0.0025
700
600
500
400
300
200
100
0 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45
终点碳含量 (%)
图1 转炉冶炼终点碳氧关系图
表1 低拉碳增碳法和高拉碳补吹法的过程工艺参数比较
• 仅用 Si+Mn脱氧（Als→0）。 • Si+Mn+少量Al脱氧（Als＜0.006％） • Si+Mn+ Al脱氧（细晶粒钢）（Als=0.01～0.02%）。
3.钢中夹杂物成分控制：是塑性状态还
是脆性状态？
3.1硅镇静钢
用Si+Mn脱氧，如图5所示， 形成的脱氧产物有： • 纯SiO2（固体）； • MnO·SiO2(液体)； • MnO·FeO(固溶体)。
目录
前言 1.转炉冶炼终点拉碳：是低拉碳还是高拉碳？ 2.脱氧：用铝还是不用铝？ 3.钢中夹杂物成分控制：是塑性状态还是脆性状态？ 4.精炼渣成分控制：是控制高碱度还是低碱度？ 5.中高碳硅镇静钢还会堵水口吗？ 6.连铸工艺优化是解决铸坯中心缺陷的基础 7. M-EMS+F-EMS是解决中高碳钢小方坯中心缺陷的有效手段 8. M-EMS+凝固末端轻压下是解决中高碳钢大方坯中心缺陷的
3.2 硅-铝镇静钢
用Si+Mn+少量铝脱氧， 如图8所示，形成的脱氧 产物可能有： • 蔷薇辉石 （2MnO·2Al2O3·5SiO2）； • 锰铝榴石 （3MnO·Al2O3·3SiO2）； • 纯Al2O3(Al2O3>25%)。
图8 MnO-SiO2- Al2O3相图
要把夹杂物成分控制在相图中锰铝榴石的 阴影区，这样就可达到： • 夹杂物熔点低（1400℃），球形易上浮； • 热轧时夹杂物可塑性好（800～1300℃）； • 锰铝榴石夹杂物中Al2O3接近20％左右， 变形性最好；
• 无单独Al2O3的析出，钢水可浇性好，不堵 水口；
• 脱氧良好，不生成气孔
理论计算指出，钢中
Si=0. 2％，Mn=0.4％， 温度为1550℃条件下 若钢中[Al]s≤0.006％， 则钢中[O]<20ppm， 生成锰铝榴石而无 Al2O3析出（图9）， 钢水可浇性好，铸坯 又不产生皮下气孔。