阿里降低热轧H型钢翼缘边裂的措施实践

H型钢翼缘边裂缺陷是碳钢系列钢种中缺陷率较高的一种，通过低倍检验、电镜扫描、能源图谱分析及金相分析等技术手段可知，造成此种缺陷的源头在于连铸坯质量问题，主要是铸坯内部裂纹、角部裂纹、夹渣、皮下气泡等质量缺陷。因此针对不同铸坯质量缺陷制定相应的预防措施，对降低H型钢翼缘边裂缺陷，提高产品成材率意义重大。


1.H型钢生产工艺路线


2.预防措施


2.1完善炉后脱氧工艺


炉后出钢过程中使用脱氧剂，由于没有定氧装置，操作工根据经验进行脱氧，一般脱氧并不彻底，钢包内钢水氧含量有时达到100ppm以上甚至更高，导致铸坯非常容易出现皮下气泡。在钢包吹氩过程中使用喂丝机向钢水中喂入铝线，进一步强化脱氧，使铝与钢水中氧化物充分反应，使钢水中氧含量达到60ppm以下，从而杜绝了铸坯产生皮下气泡的根源。


2.1改进钢包材质，增加钢包底吹氩工艺。
将钢包工作层材质改为镁碳砖，进一步改善钢水纯净度。将具有一定压力的氩气通过钢包底部的透气砖输送到钢液中，氩气在上浮过程中形成气泡，对钢水进行搅拌，从而达到均匀钢水成分和温度、去除钢水中夹杂物、脱除有害气体（氮、氢）的作用。通过低倍检验和电镜分析，铸坯中心裂纹、角裂基本消失，夹杂物等级降低到1.5级以下。


2.3 连铸保护浇铸工艺
纯净度是钢水质量的标志，主要是指钢水中非金属夹杂物的数量、尺寸、分布形态，钢水中夹杂物越少说明钢水的纯洁度越高，铸坯质量越好。因此采用连铸钢水保护浇铸的主要目的是防止钢水从钢包到连铸中包过程中发生的二次氧化（增氧或增氮），避免钢液在浇铸的过程中，与空气、耐材、炉渣等发生反应增加钢水中的有害气体和夹杂物，提高钢水洁净度。保护浇注采取的措施是：
1）从钢包→中间包→结晶器采用保护套管进行浇注，减少空气与钢水的接触面积。
  2）氩气保护浇注。在大包保护套管接缝处通氩气，防止钢水从接缝处由于形成的负压带入空气。
 3）更换优质的覆盖剂。良好的覆盖剂不仅使中包液面不结壳，而且使渣面扩散性好，起到减少空气对液面的氧化作用。
2.4 采取结晶器液面自动控制生产工艺
结晶器钢水液面的波动和拉速的不匹配是造成连铸坯表面夹渣、纵裂等缺陷的根本原因。通过采用钢水液面自动控制系统，控制结晶器液面上下波动在合理区间，不但可以减少溢钢和漏钢事故的发生，保证了连铸机的正常运行，提高了铸机生产率，而且能够有效避免渣子的卷入被坯壳捕获形成夹渣缺陷，从而提高了连铸坯质量。


2.5 连铸机自动加渣系统
无缺陷连铸坯生产技术是实现连铸连轧的关键，大方坯的生产对保护渣的物化性能、加入的稳定性提出更高的要求。增加连铸自动加渣系统替代人工夹渣，通过微机实时控制，实现自动添加保护渣的功能，进而保证了钢水浇铸过程中保护渣的润滑效果，降低了连铸坯的质量缺陷。


2.6 连铸机电磁搅拌技术
电磁搅拌技术是先进钢铁企业生产高附加值产品必不缺少的特殊冶金装备，已经逐渐成为高效连铸生产过程中提高铸坯质量、稳定操作、扩大品种范围的一种重要技术手段。在连铸生产过程中，电磁搅拌技术是借助电磁力来改变和控制铸坯的凝固过程，对于有效抑制树枝晶生长，提高等轴晶率效果显著，进而改善连铸坯以至于最终产品的质量。


3.实施效果
通过以上的技术改造，连铸坯质量得到了很大的提高，取得了明显效果：


1）铸坯表面质量缺陷明显减少，铸坯质量合格率由改进前的99.3%提高到99.8%，提高了0.5个百分点。


2）铸坯内部质量如角部裂纹、中间裂纹、缩孔等缺陷均不超2.0级，为高品质钢的轧制创造了良好的质量条件。


3）铸坯经过轧制后，H型钢翼缘边裂缺陷显著降低.


4.结论
通过完善生产工艺以及提高工艺装备水平，改善了铸坯表面、皮下及内部质量，如表面角部裂纹、夹渣、内部裂纹、皮下气泡、缩孔等缺陷，稳定了H型钢产品质量。