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提高小方坯铸坯质量合格率的研究

刘迪  
【摘要】:鞍钢某连铸车间的小方坯产品主要供给大型厂、线材厂和无缝厂做原料,对质量合格率要求苛刻。本文跟踪研究了鞍钢120mm×120mm小方坯连铸机的生产问题。对试生产期间的代表性钢种的铸坯做了低倍、组织、偏析、夹杂及等轴晶率等检验,检验结果表明铸坯疏松、缩孔严重,等轴晶率低并且存在较大颗粒的夹杂。本文通过Ansys和Procast软件对结晶器以及二冷段进行数值模拟,确定了最佳的电磁搅拌、中包流场、一冷和二冷工艺参数。研究结果表明,将中包挡墙从原先的2孔增加为4孔,可使钢水在包内停留时间增加,夹杂物充分上浮。经检验,采用该方案夹杂物小于5μm的个数占75%以上,而10μm个数极低,最多仅为3个,提高了钢水的洁净度。根据电磁搅拌的模拟结果的比较分析,结晶器的电磁搅拌参数设定为285A、3.3Hz,采用该电磁搅拌方案后,铸坯的等轴晶率由原先10%提升至15~20%,大大提升了铸坯的内部质量。二冷区数值模拟结果表明,当过热度小于35℃,拉速为3.0 m·min-1,二冷区冷却强度应控制在0.4~0.5 L/kg,生产试验表明在该二冷方案下铸坯的低倍检验显示铸坯的疏松、缩孔以及裂纹均小于0.5级,铸坯的内部质量较好。对以上最优的参数实施一年,铸机运行状态良好,铸坯质量逐月提高。与热试期间相比,掉流率降低到0.1%以下,轧前挑料率降低到0.05%以下,轧后废品率降低到0.1%以下。截至2016年11月,小方坯的质量合格率达到了99.8%。


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