提高ST52-3成材率

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1、提高ST52-3连铸坯轧制成材率的实践马钢第一炼钢厂陈友根【摘要】本文分析了马钢三钢厂生产的高强度低合金钢ST52-3连铸坯在轧制出口板时合格率低，出现大量气泡和裂纹废品的原因，通过公司组织的技术攻关,提出了相应措施。这些措施落实后，取得了满意效果和显著的经济效益。【关键词】裂纹气泡低合金钢合格率马钢第三炼钢厂生产的用于轧制板材的低合金钢连铸坯，在成材厂轧制过程中，比其它钢号如Q235、C-A等更容易产生气泡、裂纹和卷渣等表面缺陷，特别是1997年底生产的酸溶铝（Als）含量要求较高的低合金钢（相当于国标GB/T1951-9

2、4Q345C）连铸坯，在轧制过程中，裂纹和气泡问题表现得更为突出。为了提高该类钢种连铸坯轧材的成材率，公司组织有关单位与三钢厂一道进行了技术质量攻关，取得了显著成效。1ST52-3连铸坯的试生产情况三钢厂于1997年底组织生产端面规格为220mm×1000mm、220mm×1300mm的ST52-3连铸坯301炉，计18777吨，截止到同年12月底，我公司中板厂共投料15434吨，轧制成8~25mm中板成品5503吨，改判自销材和非计划材3899吨，性能不合格308吨，总冶废量2981吨，ST52-3出口中板成材率仅为35.

3、7%。在总冶废中，质检部门判定气泡和裂纹废品共计2871吨，夹渣废品110吨，气泡和裂纹废品占冶废总量的96.3%。ST52-3板的吨材气泡和裂纹废品达到了303kg，而且ST52-3气泡和裂纹整批判废20个批次，改判内销10个批次。由此可见，要提高ST52-3的成材率，就必须减少气泡和裂纹废品。2ST52-3连铸坯产生气泡和裂纹的原因2.1产生气泡的原因研究表明，当钢水中［H］含量大于5ppm，［O］含量大于50ppm时，就有可能使连铸坯产生皮下气泡。2.2.1转炉冶炼方面的因素（1）终点控制不严，后吹次数较多，钢水过氧化

4、现象严重，过氧化率达到20%以上。（2）加挡渣球不规范或不加挡渣球。5（1）烟罩漏水时有发生。上述原因导致钢水中氢和氧含量偏高，使铸坯产生皮下气泡。2.1.2合金储存运输和烘烤方面的因素原料部门供给三钢厂的锰铁、硅铁和硅锰等铁合金露天存放、敞开运输。遇阴雨天，合金进入现场便严重潮湿，加之三钢厂的合金烘烤窑容量小、烘烤装置长期不好用，使得合金加入钢包时带进了大量水分，并分解成氧和氢存在于钢中，导致了钢水中氧和氢含量的增加。2.1.3吹氩调温方面的因素（1）吹氩压力过高、吹氩量过大容易使钢液面裸露、翻腾，因而在钢水与大气的接触面

5、将产生严重的二次氧化，使钢水含氧量增加。（2）调温所用的废钢油污、潮湿、锈蚀严重，加入到钢水中，将使钢中的氧含量和氢含量增加，尤其对于氩前温度过高的钢水，影响更为严重。2.1.4连铸操作方面的因素（1）中包烘烤不良中包工作层采用的是用树脂结合的硅质绝热板，当烘烤时间较短，钢水进入中包的前期，结合剂分解，使钢水中氢含量增加；中包烘烤时间过长，又会导致绝热板粉化、工作层坍塌。（2）中包烧氧因中包注流区结冷钢和大包水口蓄流等原因，在浇注过程中经常要进行烧氧，尤其是在生产对酸溶铝含量有一定要求的钢种时，大包水口蓄流的现象更为严重，烧

6、氧次数更多，烧氧时间更长。连续长期的烧氧可使中包钢水总氧量增加到290ppm以上。对11炉钢水进行测定的结果表明，钢水含氢量大于5ppm的有6炉，并且有两炉高达8ppm以上；而钢水含氧量大于50ppm的有4炉。2.2产生裂纹的原因2.2.1化学成分方面的因素（1）ST52-3钢种的化学成分如表1所示。表1ST52-3钢种的化学成分（%）CSiMnPSAls0.12~0.180.25~0.501.30~1.60≤0.035≤0.035≥0.015ST52-3钢种的含［C］量为0.12~0.18%，处于包晶反应区。随着钢液的凝固

7、，产生的δFe转变成γFe，再转变成αFe发生相变，并产生线收缩和体积收缩；而［C］量为0.12~0.18%的钢种在初始凝固过程中，坯壳较薄，承受热应力、相变应力、矫直等机械应力的能力偏弱，因此最容易产生裂纹。5（1）ST52-3是低合金高强度钢，对裂纹特别敏感，应力集中稍微大一点，就会出现裂纹。（2）钢中的［N］与Al、Cr作用生成AlN、CrN等氮化物，在奥氏体晶界沉积，增加了晶界脆性和裂纹敏感性，因此，ST52-3连铸坯在矫直过程中也很容易产生裂纹。所测定的11炉钢中，其［N］含量较高，平均为55ppm，生成AlN、C

8、rN的倾向性较大，在二次冷却不均匀和矫直温度不适当的情况下，裂纹就将形成和扩展。2.2.1工艺控制方面的因素（1）钢液面波动大ST52-3钢种的酸溶铝含量较高。当大、中包水口结瘤时，将导致结晶器液面异常波动，而当其波动大于±10mm时，就很容易产生裂纹。（2）保护渣性能不良在试生产ST52