风电用钢s355nl大圆坯保护浇注工艺优化

《风电用钢s355nl大圆坯保护浇注工艺优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、风电用钢S355NL大圆坯保护浇注工艺优化王国强，韩永刚，吴涛涛，郝广鹏(特钢事业部)摘要:风电用钢S355NL大圆坯因N含量过高，影响产品的低温冲击韧性和塑性。根据S355NL钢浇注工艺特点，在钢包浇注、中间包液面保护、中间包浇注等工序优化保护浇注措施，使连铸工序增氮得到了有效控制，铸坯质量稳步提高。关键词:风电用钢;S355NL大圆坯;保护浇注艺流程找到具体增氮点有:钢包下水口与长水口接0前言缝处、中间包液面、中间包水口、结晶器液面等。莱钢大圆坯连铸机于2013年8月建成投产，其关键技术和工艺设备均从国外引进，代表了当今世界先进的冶金

2、技术装备水平。利用先进的设备和工艺条件，对风电法兰用钢S355NL冶炼工艺进行了试验研究，试制初期S355NL大圆坯因N含量过高，影响S355NL的低温冲击韧性和塑性。钢水中氮含量过高会导致铸坯皮下气泡、疏松、横裂纹、夹杂物增多和钢材时效硬化、蓝脆等缺陷，严重降低了钢材的冲击韧性和塑性等使用性能，对图1S355NL连铸各工序氮含量变化S355NL产品质量带来极大的危害。初期连铸保护浇注水平难以满足S355NL质量2保护浇注优化要求，为此，在电炉精炼工序正常生产的情况下，连根据S355NL连铸工序钢水增氮过多的原因分铸工序对全保护浇注进行系

3、统研究:从大包—中间［1］。进行保护浇注工艺参数优化，控制析，连铸过程控制增氮量方法是加强保护浇注。在包—结晶器钢水从大包浇入中包的过程、钢水在中间包内、钢水浇注过程钢水增氮量。从中间包进入结晶器的过程这三个环节进行优化，1连铸工序增氮分析对生产工艺、设备进行改进。2．1钢包至中间包浇注保护为了有效控制S355NL产品中的N含量，通过钢水从大包浇入中包的过程中，长水口吸入的对连铸生产工艺过程的跟踪及对大包钢水样、连铸中包成品样、大圆坯低倍样的成分数据分析如图1氮占总增氮量约60%。其主要原因在于下水口与所示，发现:连铸到站大包钢水样与精炼

4、出站所取大长水口碗部接触性以及密封垫的密封效果是否良［2］包钢水样相比氮含量基本没有变化，中包成品样与好。统计18炉S355NL钢的长水口增氩分布情－6大包钢水样相比氮含量明显增加，大圆坯低倍样与况，增氮量≤8×10的炉数占32%，增氮量＞12×－6－6中包成品样相比氮含量也有增加。10占28%，平均增氮量达到(8～10)×10。根据钢水吸氮原理，结合S355NL连铸生产工1)改善大包下水口与长水口接触形势，增加接触面积。钢包下水口接触面的倾角为8°，而长水口作者简介:王国强(1987－)，男，2013年7月毕业于武汉科技大学钢接触面倾斜

5、角接近70°，导致水口碗部倾斜面与下铁冶金专业。助理工程师，主要从事连铸工艺研究工作。水口接触面积小，下水口与长水口碗部底部无法接12触，密封性差，如图2(a)所示。为此，在不改变下水为了防止空气被吸入，通过使用内装式整体水口替口斜面角度的情况下，改善长水口碗部结构，优化接代外装式水口，插入结晶器钢水液面120mm左触面角度，与下水口倾斜度相接近，角度由70°增加右。到80°，如图2(b)所示，提高下水口与碗口接触面，2)保证结晶器液渣厚度9mm以上，减少结晶减小了水口之间的间隙。器液面处的增氮，按照“勤加、少加、匀加”操作，以渣面微红为

6、原则，使保护渣覆盖厚度约为40mm。3应用效果通过钢包下水口和长水口接触结构的改善，以及中间包液面和浇注保护，S355NL连铸浇注工艺过程增氮量大幅改善，S355NL生产过程中钢水增氮量－6见表1。平均增氮量由过去的15．1×10减少至目－6前的6．0×10。铸坯探伤合格率由过去的33．4%，提高到目前的99．5%以上。生产表明为(a)优化前(b)优化后S355NL连铸工序增氮量过大而采取的保护浇注优图2钢包浇注下水口与长水口碗部密封优化化措施是有效的。另外，碗部氩气密封槽在密封垫之下，当氩气流表1S355NL保护浇注改善前后生产过程钢水

7、增氮量量过大，容易随钢流进入中间包，造成长水口翻钢，－6－6改善前增氮量/×10改善后增氮量/×10进而导致钢水与空气接触，发生二次氧化增氮。通中间包结晶器中间包结晶器过优化上移碗部氩气密封槽，避免因氩气过大造成6．14．33．11．3水口翻钢的产生。2)优化了纤维密封垫构造，由之前上水口密封8．23．83．21．8改变成碗口底部密封，使下水口顶部与碗口底部密5．35．42．31．4封更加紧密，如图2(a)、(b)。优化纤维密封圈工6．46．42．42．4艺尺寸，密封垫底部厚度为8mm，边缘厚度为511．67．76．63．7mm，保证下水

8、口能够与碗口底部紧密接触，避免因6．44．22．42．2密封垫四周过厚，导致下水口与长水口碗部平台距8．14．83．11．8离的增大。6．68．41．62．42．2中间包液面保护钢水在中间包内