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1、第四屆發(fā)展中國(guó)家連鑄國(guó)際會(huì)議（CCC’08）”改善304不銹鋼板坯表面質(zhì)量工藝實(shí)踐孫銘山、鄒勇、范光偉、王立新（太原鋼鐵(集團(tuán))有限公司技術(shù)中心，山西省太原市030003）摘要：太鋼通過采用低振幅高振頻振動(dòng)方式、精確控制結(jié)晶器液面、優(yōu)化水口插入深度、低熔點(diǎn)保護(hù)渣、恒拉速等連鑄工藝技術(shù)，大幅提高了太鋼304不銹鋼鑄坯表面質(zhì)量，使304不銹鋼在高拉速條件下的鑄坯無(wú)修磨比例超過60％，冷板表面質(zhì)量也得到進(jìn)一步的提升。關(guān)鍵詞：連鑄工藝、表面質(zhì)量

2、、無(wú)修磨PracticeonImproving304StainlessSteelSlabSurfaceQualityinTISCOSUNMingshanZOUYong，F(xiàn)ANGuangweiWANGLixin(TechonolgyCenterTISCO，taiyuancityshanxiprovince030003)Abstract:Thehighoscillationfrequencylowoscillationswingofmoul

3、daccuratelycontrolledmeniscusfluctuationoptimizingSENdepthconstantcastingvelocitylowcoolingwaterofmouldwereadoptedduringthecontinuouscastingof304stainlesssteelinTISCOratioofthestainlesssteelslabswithoutgrindinggotupto60p

4、ercentthesurfacequalityofthecoldrolledcoilswasimproved.Keywds:ContinuouscastingprocessSurfacequalityNongrinding1前言太鋼150萬(wàn)噸新不銹鋼生產(chǎn)線投產(chǎn)以后，產(chǎn)能達(dá)到200萬(wàn)噸年，其中304型不銹鋼產(chǎn)量超過4萬(wàn)噸月。新不銹鋼冶煉系統(tǒng)擁有世界上最先進(jìn)的不銹鋼生產(chǎn)線，其連鑄是在高拉速條件下進(jìn)行澆注，具備無(wú)修磨的條件。因此，在新不銹鋼生

5、產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)304型不銹鋼鑄坯無(wú)修磨軋制對(duì)提高生產(chǎn)效率和降低成本有非常重要的意義，而實(shí)現(xiàn)鑄坯無(wú)修磨的關(guān)鍵是必須生產(chǎn)出表面無(wú)缺陷的鑄坯。本文基于新不銹鋼冶煉系統(tǒng)的連鑄設(shè)備及鋼種特點(diǎn)，針對(duì)當(dāng)時(shí)304鑄坯表面存在的凹陷和振痕深等質(zhì)量問題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過大量的試驗(yàn)和研究，得出影響鑄坯表面的凹陷和振痕等表面缺陷的原因并提出相應(yīng)解決措施。通過這些技術(shù)的實(shí)施使太鋼304不銹鋼鑄坯表面質(zhì)量得到大幅改善，無(wú)修磨比例超過60％，取得了明顯的成效。2生產(chǎn)工藝概

6、況新不銹鋼系統(tǒng)采用160噸BOF→180噸LF→180噸AOD→連鑄→修磨→熱軋→冷軋的工藝路線生產(chǎn)304型不銹鋼冷板，連鑄工藝參數(shù)如表1所示。表1連鑄機(jī)參數(shù)Table1:continuouscastingparameters項(xiàng)目參數(shù)類型垂直彎曲型鑄坯規(guī)格180－250mm1000－2150mm鑄機(jī)半徑9000mm冶金長(zhǎng)度27396mm結(jié)晶器類型直結(jié)晶器，長(zhǎng)度900mm中包最大30噸MLACCo－60振動(dòng)條件75－180次分鐘拉速0.8

7、－1.6mmin第四屆發(fā)展中國(guó)家連鑄國(guó)際會(huì)議（CCC’08）”振痕的深度是衡量鑄坯表面質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，為了提高鑄坯表面質(zhì)量，應(yīng)盡量降低振痕深度[3]。振痕深會(huì)導(dǎo)致其底部存在微觀裂紋、偏析帶以及夾渣等缺陷。因此，目前普遍認(rèn)為淺而規(guī)則的振痕是鑄坯表面質(zhì)量?jī)?yōu)良的體現(xiàn)。與碳鋼相比，不銹鋼鑄坯在熱軋加熱過程表面產(chǎn)生的氧化鐵皮薄，深振痕下的裂紋、夾渣、偏析帶等不能通過氧化除去。因此，304不銹鋼進(jìn)行鑄坯無(wú)修磨要求其振痕深度小于0.25mm[4]，新

8、不銹鋼冶煉系統(tǒng)連鑄投產(chǎn)初期，鑄坯表面振痕深度基本在0.6~0.9mm左右，對(duì)最終冷板產(chǎn)品的表面質(zhì)量影響很大。422振痕形成機(jī)理結(jié)晶器振動(dòng)是為了改善潤(rùn)滑、避免粘結(jié)、提高拉速，但在鑄坯表面形成振痕。目前振痕的類型基本分為鉤狀和凹陷狀兩種[7]。關(guān)于振痕形成的機(jī)理，先后提出多種理論。目前，被廣泛引用的是Tomono的理論，它解釋了鉤狀和凹陷狀兩種振痕的形成原理。該理論認(rèn)為[6]，結(jié)晶器中的鋼水受到表面張力的作用形成彎月面，在結(jié)晶器相對(duì)于坯殼向

9、下運(yùn)動(dòng)時(shí)，即在負(fù)滑脫時(shí)間里，指向鑄坯中心的壓力使彎月面邊沿的初始凝固殼向里運(yùn)動(dòng)，負(fù)滑脫即將要結(jié)束和正滑脫將要開始時(shí)，彎月面初始凝固殼開始向結(jié)晶器移動(dòng)，負(fù)滑脫時(shí)間越長(zhǎng)，彎月面坯殼的厚度和長(zhǎng)度越大；當(dāng)結(jié)晶器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，液面壓力釋放，鋼水回流向結(jié)晶器壁蓋住彎月面，所以在鑄坯表面形成一個(gè)橫向的凹下振痕，如果溢流從鑄坯的初始凝固殼破裂而出，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生鉤狀振痕；如果不溢流出來(lái)，就形成凹陷狀振痕。由于保護(hù)渣的潤(rùn)滑作用，減小了初始凝固坯殼和結(jié)晶器內(nèi)壁

10、的摩擦力，減小了拉裂的可能性，因此，凹陷型振痕出現(xiàn)的機(jī)會(huì)更大。5改善鑄坯表面質(zhì)量工藝措施針對(duì)太鋼304不銹鋼表面縱向凹陷和振痕深的質(zhì)量問題，基于其形成機(jī)理分析并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工藝裝備條件，從水口插入深度、保護(hù)渣粘度、拉速、結(jié)晶器振動(dòng)參數(shù)等工藝方面進(jìn)行了改進(jìn)。5.1水口插入深度的影響浸入式水口的插入深度對(duì)流股沖擊深度、液面波動(dòng)、表面流速和卷渣均有重要影響，特別是在高拉速條件下影響更加顯著。當(dāng)水口插入深度過于淺時(shí)，結(jié)晶器表面的流速和液面穩(wěn)定性差，

11、因而容易發(fā)生卷渣，形成皮下夾雜；當(dāng)水口插入深度過于深時(shí)，鋼流在邊部和彎月面的溫度降低，彎月面凝固及保護(hù)渣熔化不良，導(dǎo)致連鑄坯邊部縱向凹陷加重，容易產(chǎn)生鑄坯表面質(zhì)量問題。研究發(fā)現(xiàn)[5]，浸入式水口的插入深度對(duì)鑄坯缺陷的影響會(huì)隨板坯尺寸的變化而變化。通過產(chǎn)品試驗(yàn)及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析了水口插入深度的影響，發(fā)現(xiàn)304不銹鋼窄坯凹陷隨浸入式水口的插入深度的減少而減少，而寬坯隨浸入式水口的插入深度的增加而減少，試驗(yàn)結(jié)果見圖4。因此，針對(duì)連鑄坯寬度規(guī)格相應(yīng)