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氩气泡致管线钢内部缺陷的控制理论与实践

钢铁 2024年第10期 45-54页

作者：周禹巨银军王嵘坤李万明湖南湘潭钢铁集团有限公司五米宽厚板厂辽宁科技大学材料与冶金学院

随着石油和天然气工业的快速发展，对管线钢的强度、韧性和焊接性能的要求不断提高。优化连铸过程中的氩气密封工艺对于减少或避免因氩气泡引起的内部缺陷至关重要，对提高管线钢产品质量具有重要意义。以L485M管线钢为研究对象，通过... 详细信息

随着石油和天然气工业的快速发展，对管线钢的强度、韧性和焊接性能的要求不断提高。优化连铸过程中的氩气密封工艺对于减少或避免因氩气泡引起的内部缺陷至关重要，对提高管线钢产品质量具有重要意义。以L485M管线钢为研究对象，通过控制连铸结晶器浸入式水口密封氩气的流量和铸机拉速等参数研究了密封氩气流量对管线钢L485M内部缺陷的影响规律，并提出优化的浸入式水口密封氩气流量和拉速以解决氩气泡导致的连铸坯内部缺陷问题。研究表明，浸入式水口密封氩气流量过大时会在浸入式水口内产生氩气泡，易被铸坯凝固前沿捕获导致铸坯内部缺陷的发生，在轧制后形成椭圆扁平状缺陷，分布于距钢板上表面位置；密封氩气流量升高或拉速提高均会导致钢板缺陷发生率的上升，合理的氩气流量和铸机拉速是保证气泡能及时上浮而不进入铸坯的重要参数。规格为260 mm×2 070 mm的L485M管线钢板坯的合理拉速为0.75 m/min，分体式水口的氩气流量不宜大于2.5 L/min；采用整体式水口可有效避免氩气泡造成的铸坯内部缺陷。研究结果对完善管线钢连铸过程的氩气密封工艺理论和提高管线钢产品质量具有重要意义，对其他钢种的浸入式水口密封工艺优化、连铸拉速对氩气泡致钢坯内部缺陷的影响、氩气泡在连铸保护浇铸工艺中的作用行为也具有借鉴意义。

关键词：管线钢内部缺陷探伤合格率氩气泡浸入式水口

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大断面宽厚板坯结晶器流场数值模拟研究

金属材料与冶金工程 2024年第1期52卷 19-24页

作者：位士发金秋实湘潭钢铁集团有限公司湖南湘潭411101

结晶器内钢液流场对铸坯质量至关重要,特别是对大断面宽厚板坯,严重时会使铸坯表面产生纵裂纹或铸坯内部产生夹杂缺陷。本文采用数值模拟的方法,利用ANSYS及Tecplot等软件,对湘钢宽厚板厂常用260 mm×2070 mm断面结晶器流场进行研究,并... 详细信息

结晶器内钢液流场对铸坯质量至关重要,特别是对大断面宽厚板坯,严重时会使铸坯表面产生纵裂纹或铸坯内部产生夹杂缺陷。本文采用数值模拟的方法,利用ANSYS及Tecplot等软件,对湘钢宽厚板厂常用260 mm×2070 mm断面结晶器流场进行研究,并单独进行了网格无关性验证。分析拉速及水口浸入深度的改变对结晶器内流场的影响,发现拉速或浸入式水口深度改变时,流场整体形态无明显变化,但上下流股涡心位置及钢液对窄面冲击点位置有所改变。验证了现场所执行工艺参数的可靠性,制定了拉速调整及水口浸入深度调整的操作规程,对现场生产做出了指导。

关键词：宽厚板坯结晶器流场数值模拟

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降低帘线钢中夹杂物的工业实践

金属材料与冶金工程 2024年第3期52卷 54-58页

作者：安强杨俊史伟宁黄振华方余湘潭钢铁集团有限公司湖南湘潭411101

用荧光分析和扫描电镜-能谱方法,分析某厂“铁水预处理→BOF→LF→CC”工艺流程条件下LX72A精炼渣成分、冶炼过程中非金属夹杂物形貌、数量、尺寸和成分。分析发现LF软吹过程、中包、以及钢坯中Mn Si系夹杂物有增多的趋势,说明钢水中Si... 详细信息

用荧光分析和扫描电镜-能谱方法,分析某厂“铁水预处理→BOF→LF→CC”工艺流程条件下LX72A精炼渣成分、冶炼过程中非金属夹杂物形貌、数量、尺寸和成分。分析发现LF软吹过程、中包、以及钢坯中Mn Si系夹杂物有增多的趋势,说明钢水中Si和Mn在中包被氧化成Mn Si系夹杂。对LF软吹、中包保护浇注及精炼渣进行优化研究,应用Fact Sage热力学计算软件进行热力学计算,结果表明:降低LF软吹过程底吹氩,中包加入低碱度覆盖剂,以及优化后精炼渣系主要成分为w(CaO)=40%~45%,w(SiO_(2))=45%~50%,w(MgO)=10%~15%,碱度R=0.9~1.0,LF软吹降低底吹氩,中包加入低碱度覆盖剂和使用该渣系进行试验,钢中非金属夹杂物得到有效降低,且钢中夹杂物尺寸能控制在10μm以内。

关键词：帘线钢 LF软吹 LF精炼渣低碱度中包覆盖剂

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转炉投料氮封系统改造

冶金设备 2024年第2期 108-111,98页

作者：张先京湖南湘潭钢铁集团有限公司湖南湘潭411101

改进120T转炉投料氮封在炼钢生产中的密封性能。根据120T转炉冶炼时将产生高温有毒气体,炉气沿着投料系统辅原料溜管,上升至高层平台各料仓,烧损电气极限、线缆及机械密封等设备。在冶炼煤气泄漏时,料仓还会产生煤气爆炸,将威胁到转炉... 详细信息

改进120T转炉投料氮封在炼钢生产中的密封性能。根据120T转炉冶炼时将产生高温有毒气体,炉气沿着投料系统辅原料溜管,上升至高层平台各料仓,烧损电气极限、线缆及机械密封等设备。在冶炼煤气泄漏时,料仓还会产生煤气爆炸,将威胁到转炉高层平台作业人员的生命安全。本文基于宽厚板厂炼钢120T转炉投料运行系统,通过现场实地测绘,结合理论计算分析,对投料氮气密封装置进行改造。改造后的投料氮气密封装置,不仅节约了宽厚板厂钢水冶炼气体氮气消耗,增强了氮封在冶炼时的密封效果;而且提高了宽厚板厂炼钢生产本质安全,减少了烟尘外泄对厂区环境造成的污染,同时达到环保要求。

关键词：转炉投料氮气密封环

高温形变对精细钢丝用高碳钢盘条珠光体团尺寸的影响

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金属热处理 2024年第4期49卷 146-149页

作者：郭大勇高航潘阳杨迎强王秉喜宫文赫海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室辽宁鞍山114001 鞍钢集团钢铁研究院辽宁鞍山114001 鞍钢股份有限公司线材厂辽宁鞍山114001

开展了高温形变对高碳钢盘条珠光体组织转变和珠光体团尺寸影响的试验研究。结果表明,高温形变使珠光体的形核率和长大速率增加,奥氏体向珠光体的转变速率加快。高温形变使试样室温珠光体团细化,珠光体团尺寸分布均匀性得到提升。在形... 详细信息

开展了高温形变对高碳钢盘条珠光体组织转变和珠光体团尺寸影响的试验研究。结果表明,高温形变使珠光体的形核率和长大速率增加,奥氏体向珠光体的转变速率加快。高温形变使试样室温珠光体团细化,珠光体团尺寸分布均匀性得到提升。在形变量分别为20%和40%条件下,相变时间为3 s时,试样的珠光体转变量由不形变条件下的11%增加到32%和53%;试样的珠光体团尺寸由不形变条件下的53.2μm降低到37.8μm和23.1μm,标准差由不形变条件下的29.9μm降低到11.8μm和7.9μm。实际生产可以通过提高轧制速度的方法,细化LX80A高碳钢盘条的珠光体团,降低盘条珠光体团尺寸分布标准差,从而提高盘条的拉拔性能。

关键词：高碳钢高温形变珠光体团形核和长大速率

基于碳偏析指数的高碳钢盘条网状渗碳体控制技术

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金属热处理 2024年第7期49卷 287-293页

作者：郭大勇高航潘阳宫文赫王秉喜杨迎强海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室辽宁鞍山114001 鞍钢集团钢铁研究院辽宁鞍山114001 鞍钢股份公司线材厂辽宁鞍山114001

开展了基于碳偏析指数的高碳钢盘条网状渗碳体控制技术研究。结果表明,对于碳含量为0.82%C的高碳钢,当碳偏析指数达到1.23和1.37时,采用20℃/s的冷却速度无法完全抑制先共析渗碳体的产生,试样在室温呈现先共析渗碳体、马氏体和珠光体混... 详细信息

开展了基于碳偏析指数的高碳钢盘条网状渗碳体控制技术研究。结果表明,对于碳含量为0.82%C的高碳钢,当碳偏析指数达到1.23和1.37时,采用20℃/s的冷却速度无法完全抑制先共析渗碳体的产生,试样在室温呈现先共析渗碳体、马氏体和珠光体混合组织,处于这种组织状态的盘条不适于拉拔。当碳偏析指数为1.17时,在冷却速度达到10℃/s条件下,试样网状渗碳体达到0级,索氏体化率达到90%,试样未见马氏体组织,具有这种组织的盘条适于拉拔。当碳偏析指数为1.00时,在0.25~10℃/s的冷速范围,高碳钢试样网状渗碳体为0级,未见马氏体组织。通过本文试验研究表明,在高碳钢盘条的生产过程需要建立基于碳偏析指数的网状渗碳体控制技术,满足用户对盘条拉拔性能的要求。

关键词：高碳钢盘条网状渗碳体碳偏析冷却速度