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    1. 电渣钢常见质量问题成因、预防及控制措施

       

      1设备系统及主要技术参数

       

      1.1 运行设备

      25T抽锭式  单级双臂  柱形结晶器  有载无极调压

       

      1.2设计额定参数  

      二次电压:50V90V;二次电流:25000A;交背时间:<45秒;结晶器尺寸:φ500、φ600、φ700、φ800;抽锭速度:0~10mm/min;电气传动:二级自动化计算机控制系统、S120变频器。抽锭行程:7750mm;电极行程:4200mm

       

      1.3实际冶炼工况参数 

      起弧电压55V;造渣电压65V;冶炼电压:炉口电压+5V;填充电压:炉口电压-5V;造渣电流4000~6000A;φ500 I=9000~10000A;φ600 I=10000~12000A;φ700 I=12000~14000A;φ800 I=14000~16000AI波动范围:±1500A;抽锭速度6~10mm/min。交背时间:4055秒;冶炼水温小于55;冷却水流量:1825m3/h.。抽锭实长:6400mm

       

      1.3冶炼控制条件

      控制方式:PLC二级自动化。

         冶炼状态:常温常压水冷、无气体保护。

         重熔渣系:NF37渣。金属电极:连铸圆坯、模铸圆坯。

      脱 氧 剂:AI粉、炭化钙。

       

       

       

       

       

       

      2电渣钢常见质量问题及控制

      2.1常见质量问题 

      麻点  缩孔 渣沟 表面裂纹 夹渣 冷隔  HO含量高  成分出格  偏析

       

      2.2成因、预防及控制措施

       

       

       

       

      质量问题

      成因分析

      预防及控制措施

       

      底部麻、夹渣  (图一、二)

       

      渣温低、温降大。

      冶炼初期须进一步提升渣温,保证渣化透、渣温均匀;控制冷却水流量,降低热损。

      尾部凹陷、缩孔

      (图五、十一)

      填充时间不足。

      优化填充工艺,保证填充时间。

      电渣锭表面缩孔

      (图六)

      抽锭速度过快、金属溶液不能及时补充。

      合理控制抽锭速度与熔速匹配。

      裂 纹

      应力、冷却不均。

      及时做好电渣锭保温缓冷工作。

       

      冷隔夹渣

      (图十三)

      多发生在换电极处、漏钢部位及填充后。多因中途停止冶炼,操作不当熔池温度降低。

       

      缩短交换电极时间;重新冶炼时须提升渣温并估测金属熔池高度。

       

      渣 沟

      (图三)

      冶炼操作不当造成一定时间内渣温降低又回升的波动所形成。

       

      精心操作、稳定V/I趋势,保证熔池功率的稳定。

       

       

      表面夹渣

      (图四)

       

      V/I不匹配;液面波动、渣金界面不稳定,靠近结晶器壁周围即将凝固的钢液捕获那些卷入未能及时上浮的熔渣。

       

      合理调整V/I参数。

      添加一些能降低渣熔点流动性好的渣组元。

      按照处理熔池晃动的控制方法尽快稳定熔池。

       

      尾部氧含量高

      冶炼时间长、渣中聚集较多夹杂物、渣氧化重。

      加强脱氧、使用氩气保护;

      条件容许可补少量新渣。

       

      CSiMnAlTi等易氧化元素烧损或出格。

      易氧化元素烧损多因渣温较高、渣中氧含量偏高。

      成分出格多由于坯料成分不均或冶炼时补料过量所致。

      稳定熔池输入功率;

      加强脱氧、使用氩气保护;

       

      使用成分符合要求的坯料;

      严格控制过小料、确保精确过料。

       

       

      成分偏析

       

      熔池温度不稳定;

      冷却水流量变动;

      坯料本身成分偏析。

       

      保证坯料合格;

      维持稳定的熔池温度;

      对成分容易偏析的钢种要稳定冷却水流量。

       

       

      3.3.2常见质量问题附图

       

       

       

       

       

      (图一 45#钢φ500mm

      底部麻点

       

       

       

       

       

      (图二 40Cr φ600mm)

      表面粘渣

       

       

       

      (图三 45钢 φ500mm

       

       

       

       

       

       

       

      (图四 9Cr2Mo φ700mm

      表面夹渣局部修磨后

       

       

       

       

       

       

      (图五 9Cr2Mo φ700mm

      尾部疏松及缩孔

       

       

       

       

      图六 42CrMo φ600mm

      表面缩孔 20mm×30mm×8mm

       

       

       

       

       

       

       

      图七 40Cr

      金属电极表面氧化严重重熔后

       

       

       

       

      图八 35CrMo φ700mm

      抽锭时一侧压痕

       

       

       

       

      (图九 TU48C φ600mm)

      表面结疤

       

       

       

       

       

       

      (图十 45#钢φ600mm

      V/I不匹配 熔池功率底

       

       

       

       

       

       

       

      (图十一 45#钢 φ600

      充填不足

       

       

       

       

      (图十二 42CrMo φ600mm

      夹 渣

       

       

       

       

      (图十三 40Cr φ600mm

      夹渣 冷隔

       

       

       

      (图十四 45钢 φ700

      充填不良夹渣

       

       

      电渣炉所炼钢种:45钢、35CrMo40Cr42CrMoTU48C9Cr2Mo等。由于生产时间短、开炼钢种少、有些问题还将有待探索。

      有载无极磁性调压变压器在25t电渣炉上的应用使冶炼参数的设定更加方便。但由于V/I反馈系统、电极调节系统与此变压器的使用响应特性之间在控制精度上还有待提高,如响应时长的问题。由此造成冶炼时电流、电压波动大,增加了冶炼控制的难度。

      因多数电渣钢品种合金比较高,对渣系的特性有特殊的要求。因电渣炉冶炼使用渣系较为单一、也较少添加其他组元成分;其实没有万能渣,每种渣系只适合某类钢种的冶炼。设计合理的电渣重熔渣系有利于生产冶炼控制的顺行和提高电渣钢的质量。 

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