if鋁壓鑄與非穩定性晶體連鋁門時補色碳化和推變速器變動對壓鑄鋼錠潔凈度平整度的負面影響

來源: 網絡整理 2019-11-27

在轉爐→氬站→RH→連鑄工藝路線中,由于不能像LF精煉那樣充分還原鋼包頂渣,RH精煉結束后的鋼包頂渣仍然屬于氧化性渣,渣中FeO向鋼中傳氧,與鋼中鋁反應產生Al2O3夾雜,影響鋼水潔凈度,嚴重的還會引起絮流。這標志著河鋼邯鋼高強IF鋼冶煉工藝技術實現重大突破,鑄坯合格率可由原先不足80%提高到100%。分析認為:此類條狀缺陷成因是水口結瘤物脫落進入鋼液,在鑄坯中形成大型Al2O3類夾雜物,冷軋板軋制過程中大型Al2O3類夾雜物沿軋制方向破碎,形成長短不一的缺陷,最終形成整體呈不連續分布的直線形條狀缺陷。重慶大學的學者針對IF鋼鑄坯表層大型夾雜物問題,通過大樣電解法研究了電磁制動、拉速對IF鋼鑄坯表層大型夾雜物數量及分布的影響,結合掃描電鏡、數值模擬等方法討論了大顆粒夾雜物的類型和來源。河鋼邯鋼迅速成立攻關隊展開聯合攻關,對各種參數進行科學設計,生產中強化標準化操作、優化工藝,最終攻克難題。嚴格控制RH過程Al、Ti加入時間間隔大于3min,若時間間隔過短鋼液中也會形成大量的Al-Ti-O夾雜,此類夾雜難以去除。保溫時間均為2h。而連鑄中由較高拉速(4m/min)向低拉速(6m/min)變動時,對結晶器保護渣卷入的影響主要發生在降速初期,而隨后的降速和低拉速下停止降速對鑄坯表層試樣夾雜物含量影響不大。連鑄過程結晶器保護渣“卷渣”主要發生在所謂的“非穩定態澆鑄”時期,即拉速發生較大變動時期,如開澆和終澆階段、交換鋼水包階段、澆鑄過程結晶器寬度調節階段、更換浸入式水口階段等。超低碳IF鋼冷軋薄板主要用于汽車、家電等制品,為了保證制品具有良好表面質量,對鋼中非金屬夾雜物的控制要求非常嚴格。鋼鐵研究總院的學者為考察鋼包頂渣改質技術的使用效果,利用桶狀取樣器獲取RH精煉終點、中間包的鋼水試樣并取對應的連鑄坯試樣,采用ASPEXExplore型自動掃描電鏡對比分析了改質和不改質工藝條件下RH→中包→鑄坯的夾雜物數量、類型、尺寸。由于合金加入品種多且量大,導致冶煉過程中的夾雜物控制難度大,連鑄過程中鋼水液面波動頻繁,成為行業內的一個共性難題。較大的Al2O3夾雜被碾碎,不均勻地分布在鐵基體上,部分細小的Al2O3顆粒未被碾碎,鑲嵌于其中。非穩態澆鑄條件包括開澆、換包、停澆、拉速變化、結晶器液面波動超過臨界值、浸入式水口堵塞及更換等因素,非穩態澆注使結晶器內鋼液流動受到影響,可能造成保護渣卷入,鑄坯成分波動,從而惡化鑄坯質量。因此,對于IF鋼而言,在帶鋼的連續退火過程中可以不需要發生過時效。近年來隨著煉鋼設備和工藝技術水平不斷提高,由于煉鋼、精煉工藝和操作不當原因造成的IF鋼冷軋板表面缺陷比率降低,而連鑄過程由于結晶器保護渣“卷渣”和保護澆鑄不好造成的鋼板表面缺陷比率則有較大增加。拉速提高鑄坯邊部夾雜物聚集減弱,5m/min拉速較2m/min低拉速減弱17%,夾雜物總量也降低了3%。與鋼板焊接熱影響區中能夠誘發IGF的夾雜物尺寸多為3μm以下相比,在鑄坯中能夠誘發IGF的夾雜物多為5~15μm。經檢測,澆鑄鋼水液面波動幅度均在正負3毫米標準范圍之內。大型夾雜物含量最高的是頭坯337mg/(10kg),其次是尾坯267mg/(10kg),然后是換水口坯、大包停澆坯,而正常坯的大型夾雜物含量基本都在24mg/(10kg)以下。尾坯、換水口坯TO水平最高分別為正常坯水平的6倍和2倍,氮含量波動范圍分別是正常坯水平的0~3倍和5~7倍,碳含量波動范圍分別從正常坯水平的2~4倍和2~1倍,其他成分波動不大。

首鋼技術研究院的學者為研究非穩態澆鑄對IF鋼鑄坯潔凈的的影響,用鋼中氣體分析、成分分析、大型夾雜物分析方法對轉爐?RH?連鑄工藝生產的非穩態澆鑄條件下的IF鋼鑄坯進行取樣分析,主要分析頭坯、尾坯和換水口坯。由于拉速發生較大的變化,結晶器內鋼水的正常流動狀態受到擾亂,當液面發生較大波動時,保護渣被卷入鋼水內,被坯殼捕捉成為鋼中非金屬夾雜物。輕量化是汽車“減重節能”的需要,采用高強度鋼板不但可以實現汽車的輕量化,同時還能提高汽車的被動安全性,因此高強度鋼板在汽車上的使用日益增多。唐山鋼鐵集團有限公司的學者對罩式退火和連續退火方式生產的含磷高強無間隙原子鋼的組織和性能進行研究,并與罩式退火生產的商用級鋁鎮靜鋼DC01和超深沖級無間隙原子鋼DC04的成形性能進行對比,結果表明,含磷高強IF鋼的成品組織均以等軸的鐵素體為基體,力學性能滿足標準要求,但罩式退火生產的含磷高強鋼成形性能要顯著地弱于連續退火產品,織構和位向分布函數測定表明,γ織構的密度按照罩式退火含磷鋼、商用級DC0連續退火加磷高強鋼和DC04的順序依次增加。

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