精炼连铸工艺生产高碳钢的质量控制研究

精炼连铸工艺生产高碳钢的质量控制研究

Summary:精炼连铸锭是指将高碳钢通过铸造、锻造等方法使其从坯料上脱出，再经浇注后作为成品。由于粗加工后的产品质量差，组织均匀性较差。因此在精加工过程中必须严格控制工序时间和温度条件，保证各道工序之间不存在任何间隙现象且相互协调配合才能最终提高整体效率降低成本提高铸锭品质，还随着精铸工艺的发展，其对高碳钢制品质量有越来越重要影响。本文主要就精炼连铸工艺生产高碳钢的质量控制进行了分析。Keys：精炼连铸；高碳钢；质量控制引言高碳钢线材经拉拔后广泛应用于工程建设项目，如提升用钢丝绳、电梯用钢丝绳、矿用钢丝绳等，要求安全系数高。因此对原材料的要求较高，拉拔过程中断丝率低，保证生产过程的稳定性。1高碳钢质量问题在工业生产中，由于各种因素（如冶炼、焊接及铸造过程）而产生了大量粉尘飞渣和氧化铁等有害物质造成了严重污染环境并引发安全事故，同时因过量排放尾气导致我国大气臭氧浓度严重超标引起人眼病且危害人体健康，因此精铸工艺对高碳钢制品质量的控制是一项重要任务。在用户使用过程中，炼轧厂高碳钢反馈出几个方面的问题。①拉拔头尾脆断较多，从理论分析主要是轧线轧制过程中头尾剪切不净导致。②拉拔及绞线过程中杯锥状断口较多，从理论分析主要是产生偏析导致，尤其是碳偏析较重。同时不变形夹杂物同样也会导致杯锥状断口缺陷产生。因此，炼轧厂结合原因分析，从炼钢、精炼、连铸系统策划，开展缺陷攻关，取得显著进步。2精炼连铸工艺生产高碳钢的质量控制2.1铁水预处理在铁水预处理的过程中，必须要对相关试剂进行合理的分配，以此来提高喷粉的流量。首先通过铁水中含铜量、锌含量等指标进行检测分析，精制连铸工艺主要包括：脱氧剂浓度控制；粗分质量标准，细化晶粒度及形貌控制方法（如球磨法）和冷却方式等内容组成了工序的基础理论依据与具体要求，为后续冶炼过程提供必要条件和科学参考数据，其次铁水预处理是提高铸件质量的重要手段之一，通过在钢坯中加入铁、渣，使其充分接触，并去除基体组织，以消除内应力，同时还可以防止因热变形而产生缺陷和夹杂物等形成铸造残余奥氏体化现象以及由于化学成分引起的表面裂纹，从而降低铸件内部气体交换速度和温度场分布不均匀问题，其处理后的钢水可通过固溶强化来提高结晶性能、减少晶界偏析量并改善组织结构。处理完毕后，对铁水进行扒渣，防止硫含量增加。2.2转炉冶炼这个过程主对于各项元素成分的要求比较高，会通过转炉对其进行脱氧。由于LF没有脱硫的能力，所以在使用了不脱氧的方案之后，需要提前准备铁水进行清洗。低氮焊丝钢还会受到铬的影响，在这个过程中，对于钢水的容器还有要求，必须要使用干净的容器，并且在前两个转炉中含铬量极低，出钢之后使用钢水罐底进行吹氩。2.3精炼精炼包括钢包精炼和真空处理，在钢包精炼的过程当中，主要是对温度的变化，氩气也需要进行适当的控制，不能太多，否则氧气就会有所提高。为了能够保证在钢包精炼中少摄入氩气，所以采用不脱氧的方式。2.3.1高碳钢中铝含量的控制铝是重要的化工原料，广泛应用于工业、农业和民用等多个领域，在高碳钢中占了很大比重。我国高炉炼铁主要采用熔铸法生产高品质合金。由于精练质量、安全度以及产品外观上的要求均与普通钢铁有所不同，因此为了提高成品率及减少返修品量就必须对冶过程进行严格控制以达到高质量水平。铝含量是影响钢质量的最重要因素，也直接关系到铸件在冶炼过程中炉内温度、压力及流速等工艺参数，因此必须对高碳钢进行有效控制，通过对炉内外温差变化情况分析可以确定：当轧制速度较快时（如1mm/s）由于加热和冷却时间较长会导致铁水析出，而当轧制速度较慢或冷却速率过慢，则容易造成铁水中含氧量过高从而使铸件表面出现裂纹、缩孔等缺陷。铝在人们的日常生活当中发挥着巨大的作用，缺少铝的使用，人们的生活就会变得难堪，因此，加强对铝的使用有利于提高人们的生活品质和生活质量，提高了人们生活的品质，解决了铝在炼钢当中的具体作用。铝属于一种化学元素，属于其中的某一种元素，起到的化学作用是分解某种成分，因此，从铝对人们生活带来的作用来分析，铝在人们生活中发挥着巨大的作用，人们的生活一旦离开了铝就会变得混乱不堪，为了降低铝给人们生活带来的作用，必要的手段是认真的研究铝这种化学成分，帮助人们的生活变得越来越好。2.3.2高碳钢中硫含量的控制硫含量是钢件生产中最重要的质量之一，它不仅影响着铸坯表面和内部组织结构，还直接影响了合金元素在铸造过程和产品结构，高碳性钢由于具有较低的含氧量、良好化学性质以及优良力学性能而成为世界各国争相研究的话题。硫含量是钢件中一个重要的质量指标，直接影响了铸锭加工过程或铸造车间的生产结果，在高碳钢冶炼连轧流程工序及后钢板上均需控制好该元素。精制、细加硫处理：将粗轧至一定初速度进行再一次碾压成型工艺加工成所需要规格型号和合格产品，然后采用先进设备对坯体进行预热，使其温度达到规定要求并适当加入适量的添加剂等方法去除其中过量的铁离子。钢铁中值得注意的是硫含量的成分，不管是在钢铁冶炼中，还是铸造加工过程当中，都要注意硫这种化学元素带来的化学作用和经济作用，提高了钢铁主铸造和冶炼的能力，解决了人们生活当中遇到的困难，保证了硫这种成分在化学当中的冶金作用。工艺对于人们来说是至关重要的，缺乏工艺的支持只会导致这种成分在化学中的作用降低，提高了人们日常生活的作用，避免了各种各样的问题产生。2.3.3温度控制及钙处理钢水软吹工艺在精炼连铸工艺生产过程中，高合金冶炼炉的温度控制及钙处理对钢水软吹塑形变和表面质量有重要影响，因此必须进行热风除尘、通风换气等预热措施。首先由于精练后的铸锭初轧工序为粗锻件或半成品前段（如清皮下坯），因此在初轧阶段要采取必要降温操作以消除或减弱铸造时产生的温度波动及夹杂物对钢水软吹塑形变造成裂纹，其次精炼连铸后，由于含钙较多，镁含量偏高，导致铸造时容易产生较大的应力，而在连铸结晶前直接进行热处理以控制钢水软吹系统温度及压力变化是目前最常用、最有效的手段之一，最后可以通过对纯化冷却体系加热过程中易发生晶核等问题采取有效措施来消除或减少残余奥氏体和铁素体组织从而提高铸件表面质量也可采用适当预冷方法。2.4连铸在浇铸时，必须要增加铸机的浇铸性能，这样可以保证制钢的质量。一般会将铬作为引流剂，提高对长水口的检查，让钢水进行自行浇铸。在第一次的钢水罐浇铸中，要迅速的达到标准速度，保证速度的恒定，清理掉残渣，并且在浇铸孔当中加入20kg的覆盖剂，浇铸钢包时，还需观察长水口是否密封，根据波动决定是否加入更多的覆盖剂。结束语精炼连铸件是钢铁工业中的重要组成部分，其中包含了很多高碳钢制品，因此对其质量控制就显得尤为重要。通过对精铸工艺，连铸机的质量控制，以提高生产安全、经济效益和社会可持续发展，随着工业技术不断进步与创新高碳钢产品在各行业中应用越来越广泛。Reference：[1]苏瑞先,苏志坚.高碳工具钢板坯连铸生产工艺优化[J].连铸,2019,44(01):18-21.[2]许晓宝.炼钢——精炼——连铸工艺生产高碳钢的质量控制[J].黑龙江科学,2016,7(01):44+77.[3]杜