高碳鋼連鑄坯偏析問題的分析與探討

1、2007年爐外精煉年會論文集2112007年7月LadleRefining2007AnnualMeetingProceedingsJuly.2007高碳鋼連鑄坯偏析問題的分析與探討曾四寶12)李洪波12)包燕平1)劉建華1)韓麗娜1)1)北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)院2）濟南鋼鐵集團石橫特殊鋼廠摘要本文針對石橫特殊鋼廠R9m連鑄機生產(chǎn)SWRH82B、GCr15等高碳鋼連鑄坯的偏析問題，分析討論了鋼水過熱度、拉速、二次冷卻強度和組合式電磁

2、攪拌對連鑄坯碳偏析影響，并對中心碳偏析問題提出了改善措施。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞偏析鋼水過熱度二次冷卻強度拉速電磁攪拌1前言對高碳鋼來說，由于碳含量較高造成導(dǎo)熱性差、凝固區(qū)間大，連鑄坯本身容易產(chǎn)生偏析、疏松和縮孔等缺陷。當(dāng)前軸承鋼連鑄坯的控制水平普遍要求碳中心偏析指數(shù)≤1.15；鋼簾線鋼對碳偏析有更嚴格的要求，一般碳中心偏析指數(shù)≤1.05，否則在拉絲和扭轉(zhuǎn)過程中容易引起斷裂。最近十幾年來，隨著鋼水二次精煉、保護澆注、二次冷卻、電磁攪拌和輕壓下等技

3、術(shù)的發(fā)展，高碳鋼連鑄技術(shù)也相應(yīng)得到發(fā)展。實際上，影響高碳鋼連鑄坯偏析的因素很多，如鋼液過熱度、二冷參數(shù)、拉速及電磁攪拌方式等。關(guān)于鋼液過熱度對偏析的影響，國內(nèi)外冶金工作者進行過大量的研究，得出了明確的結(jié)論，即隨著過熱度的降低，連鑄坯的偏析逐漸減輕。但是關(guān)于電磁攪拌和二冷水量等對偏析的影響目前還有爭議。通過統(tǒng)計分析石橫特殊鋼廠2006年3~9月份的生產(chǎn)情況和工藝變化情況，探討了高碳鋼(如SWRH82B、GCr15)連鑄坯碳偏析的產(chǎn)生原因以

4、及公司進一步改善碳偏析的途徑，為工藝和裝備優(yōu)化、改進提供依據(jù)。2連鑄機基本參數(shù)流數(shù)：4流鑄機半徑：R900017500mm流間距：1250mm結(jié)晶器長度：850mm澆鑄斷面：150mm150mm最大拉速：2.8mmin電磁攪拌方式：MF—EMS二次冷卻方式：足輥水冷0段氣霧冷卻1、2、3段澆鑄鋼種：碳結(jié)鋼20#、45#、40Cr、ML10~35，20CrMo、高碳鋼70#、80#、72A、82B、GCr15焊條鋼H08A、H08Mn2S

5、iA等。3試生產(chǎn)數(shù)據(jù)和結(jié)果分析從2006年3月份開始，針對高碳鋼(如SWRH82B、GCr15)連鑄坯碳偏析的問題，就鋼液過熱度、二冷參數(shù)、拉速及電磁攪拌方式等內(nèi)容進行了調(diào)整，可以從以下幾個方面進行對比分析：一是中間包鋼液過熱度、拉速、二冷強度對比；二是攪拌強度和攪拌方式對比。3.1中間包溫度對偏析的影響眾所周知，中間包溫度越高，鋼液過熱度越大，鋼液的凝固時間越長，選分結(jié)晶時間越長，P、S、C元素的偏析傾向越嚴重。一旦遇到高過熱度鋼液，

6、即使降低拉速也難以使偏析合格。從最近幾個月SWRH82B的溫度控制情況如下（見圖1）：7月份中間包溫度分布圖20293714051015202530354014851490149114951496150015011505溫度區(qū)間℃分布比例%2007年爐外精煉年會論文集2132007年7月LadleRefining2007AnnualMeetingProceedingsJuly.2007表32006年79月份生產(chǎn)GCr15大包、中間包溫度

7、與拉速匹配對偏析影響月份6月底7月底9月初備注大包溫度℃1510~152915231515~152815201510~15271517.4第一包除外，分子為控制范圍，分母為平均值中間包溫度℃1491.15~121490.63~101484.91~7第一包除外，分子為平均值，分母為前中后期溫差拉速mmin1.40~1.751.561.45~1.651.531.5~1.71.56第一包除外，分子為控制范圍，分母為平均值碳偏析合格率%31.5

8、831.5839.1333.3358.3329.17分子為0.96~1.08比例，分母為1.09~1.15比例當(dāng)然，如果中間包后期溫度很低，單純提高拉速，會來不及補縮，產(chǎn)生縮孔。取樣分析表明，生產(chǎn)GCr15時，中間包溫度低于1475℃，拉速1.80mmin情況下澆注，會使鑄坯產(chǎn)生大量的縮孔超級。圖2、圖3對比了2006年6~9月份生產(chǎn)GCr15偏析的變化情況5.2631.5831.5831.582.905.5658.3329.176.9

9、424.6433.3339.130.020.040.060.080.0≤0.950.961.081.091.15≥1.16范圍比例%6月份7月份9月份圖22006年6、7、9月份GCr15碳偏析各級比例圖32006年6、7、9月份GCr15碳偏析統(tǒng)計指標(biāo)1.111.260.950.0811.11.360.891.240.870.0700.0901.0700.511.5平均最大最小標(biāo)準(zhǔn)偏差衡量指標(biāo)偏析指數(shù)6月份7月份9月份圖32006年6