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连铸坯热装热送设备的传热性能提升与改进方案在连铸坯热装热送设备中，传热性能的提升和改进方案是极为重要的。
通过采取合适的措施，可以有效提高设备的传热效率，提升生产效益。
本文结合实际情况，探讨了连铸坯热装热送设备的传热性能提升与改进方案。
一、背景介绍连铸坯热装热送设备是在钢铁冶炼过程中，将钢水由连铸机出口输送到轧制机组的关键设备。
传统的连铸坯热装热送设备存在传热效率低、能源消耗高等问题，亟需提升和改进，以提高生产效率。
二、传热性能提升方案1. 优化换热器设计（1）采用先进的换热器材料，如高导热合金和陶瓷材料，以提高换热器的传热性能和耐热性。
（2）增加换热器的传热面积，采用多层并联或串联的方式，以增加换热效果。
（3）优化换热器的流体流动方式，采用多级流动或层流流动，减小换热面阻力，提升传热效率。
2. 提高介质温差利用率（1）采用余热回收技术，将废热用于预热介质，以提高介质温差利用率。
（2）采用热力循环系统，将低温热量循环利用，提高传热性能。
3. 降低传热介质的温度损失（1）加强设备的保温措施，减少传热介质的温度损失。
（2）合理设计设备的工艺参数，避免过度损失热量。
4. 运行监测及优化（1）采用先进的传感器技术，对设备的传热性能进行实时监测。
（2）建立传热性能的模型，对设备进行优化调整，以提高传热效率。
三、传热性能改进方案1. 成本控制在传热性能提升的前提下，要控制改进方案的成本，确保改进方案的经济可行性。
2. 技术培训对设备操作人员进行相关的技术培训，提高其对传热性能提升和改进方案的理解与掌握，确保改进方案的有效实施。
3. 维护保养定期对设备进行维护保养，及时清洗与更换设备中的传热部件，确保设备的正常运行和传热性能的持续提升。
四、结论连铸坯热装热送设备的传热性能提升与改进方案是实现设备高效运行的关键。
通过优化换热器设计、提高介质温差利用率、降低传热介质的温度损失以及运行监测与优化等措施，可以有效提高设备的传热效率，提升生产效益。
连铸坯热装热送攻关方案中的关键问题探讨连铸坯热装热送技术是钢铁行业生产过程中的重要环节，它可以保证铁水的温度、质量和稳定性，并提高工作效率。
本文将探讨连铸坯热装热送攻关方案中的关键问题，以期找到解决方案并提高生产效率。
1. 背景介绍连铸坯热装热送是指将高温的熔融钢液直接从连铸炉注入容器中，然后通过管道和设备将其尽快送达下道工序。
在这一过程中，有许多关键问题需要解决，以确保熔融钢液的温度、质量和稳定性不受到损害。
2. 温度控制问题连铸坯热装热送的一个关键问题是如何控制熔融钢液的温度，以确保其符合下一道工序的要求。
在传输过程中，钢液会受到一定的冷却，因此需要通过预热设备或加热设备来控制其温度。
传统的加热设备往往效率低下且能耗较高，因此需要研究开发新型节能的预热设备。
3. 温度损失问题除了加热设备，温度损失也是连铸坯热装热送过程中的另一个关键问题。
温度损失会导致钢液温度下降，从而影响到下一道工序的质量和稳定性。
为了减少温度损失，可以在输送过程中采用保温材料或隔热设备，以防止热量的散失。
4. 流量控制问题连铸坯热装热送过程中的流量控制也是一个关键问题。
过大的流量可能导致设备阻塞或泄漏，而过小的流量则会延长传输时间。
因此，需要进行流量计算和流量控制，以确保钢液能够平稳、均匀地流动。
5. 设备可靠性问题连铸坯热装热送过程需要使用大量的设备和管道，其中的每一个环节都需要保证其可靠性。
设备故障或泄漏可能导致生产中断或安全事故，因此需要采用可靠的设备和先进的监测技术来确保连铸坯热装热送的顺利进行。
6. 安全管理问题连铸坯热装热送涉及高温和高压的操作，因此安全管理也是一个重要的关键问题。
需要采取必要的安全措施，如定期维护设备、加强员工培训和设立应急预案等，以降低事故发生的概率并减少对人员和设备的损害。
7. 绿色环保问题连铸坯热装热送过程中的能源消耗和废气排放也是一个关键问题。
在攻关方案中，应注重节能减排，推动绿色环保生产。
连铸坯热装热送攻关方案的关键技术难点解析连铸坯热装热送是一项关键的冶金工艺技术，用于将连铸坯通过热装热送方式，快速准确地送至下游工序进行加工。
本文将对连铸坯热装热送的关键技术难点进行解析，旨在提供参考和借鉴。
一、连铸坯热装热送的难点分析连铸坯热装热送过程面临着以下几个关键技术难点：1. 温度控制难题：连铸坯在加热装热送过程中，需要精确控制其温度，使其达到下游工序的要求，但又不能超过温度极限，避免产生过热或变形等问题。
2. 保温隔热难题：由于连铸坯在热装热送过程中需暴露在高温环境下，必须采取有效的保温隔热措施，避免连铸坯过早散热带来温度下降，影响下游工序的质量。
3. 传输过程中的变形难题：连铸坯在热装热送过程中，通常会受到机械性影响，如受力、振动等，容易导致连铸坯形状改变、变形甚至破裂。
4. 传输速度控制难题：连铸坯热装热送过程中，需要根据下游工序的需求，合理控制传输速度，使得坯料顺利、平稳地送达下游工序，避免过快或过慢造成工序间的不匹配。
二、应对连铸坯热装热送难点的关键技术方案为解决上述连铸坯热装热送的关键技术难点，以下是几个关键技术方案的介绍：1. 温度控制方案：通过充分了解各个下游工序的温度要求，建立准确的温度控制模型，并采用先进的温度控制设备，实时监测和调整连铸坯的温度，确保其在热装热送的过程中能够稳定地保持在合适的温度范围内。
2. 保温隔热方案：采用高效的保温隔热材料，环绕在连铸坯的外侧，并结合加热设备，形成一种有效的防热层，能够最大程度地减少连铸坯的散热，并保证其在热装热送过程中温度的稳定性。
3. 传输过程中的变形控制方案：通过优化传输设备的设计，减少热装热送过程中对连铸坯的机械力作用，并考虑结构的稳定性以及精确的控制手段，确保连铸坯在传输过程中不发生形状改变或破裂的情况。
4. 传输速度控制方案：结合传输设备的性能和下游工序的需求，采用智能控制系统，根据下游工序的处理能力，实时调整传输速度，确保连铸坯能够按照要求顺利地送达下游工序，避免造成工序间的不匹配。
1998年10月 第5期Oct.1998 No.5 轧 钢STEEL ROLL IN G・3・连铸坯热送热装类型及相关的冶金学问题张 树 堂(钢铁研究总院,北京,100081)摘 要 分析了热送热装技术的分类概念及发展层次;特别从冶金学特点阐述了各种类型的热送热装过程;提出了为保证产品质量、避免热脆性应采用的技术;并指出推广实施热送热装技术应引起重视的几项工作。
关键词 连铸坯 热送热装 直接轧制THE T YPE OF H OT DE L IVER Y AN D H OT CHARGE OF CONTINU OUSCASTING BI LL ET AN D THE RE LATIVE METALL URG Y PR OB L EMZhang Shutang(Central Iron&Steel Research Institute,Beijing,100081)Abstract The classification concept and the development of hot delivery and hot charge are analyzed.From the char2 acteristic of the metallurgy,each type of hot delivery and hot charge are described.The technique to assure product quality and avoid of heat embrittlement are put forward.Some works which should be attended on spreading hot deliv2 ery and hot charge are pointed out.K ey w ords continuous casting billet,hot delivery and hot charge,direct rolling1 前言目前,连铸坯热送热装及直接轧制技术的应用程度已成为衡量钢铁生产技术水平的新技术指标,它推动了炼钢-连铸-轧钢生产的一体化,加速了钢铁生产向连续化、低成本和高质量方向发展。
连铸坯热装热送过程中的热力学性能模拟与分析在连铸坯热装热送过程中，热力学性能模拟与分析是非常重要的。
本文将探讨连铸坯热装热送过程中的热力学性能，并通过模拟和分析来提供相关的解决方案。
一、问题背景连铸是一种重要的金属成型工艺，它将熔融金属直接注入连铸机中，通过冷却和凝固来形成连铸坯。
然后，连铸坯通过热装和热送过程被送往下一道工序进行加工。
在热装和热送过程中，连铸坯的热力学性能对产品质量和工艺稳定性有着重要的影响。
二、热力学性能模拟为了准确评估连铸坯热装热送过程中的热力学性能，我们可以使用数值模拟的方法进行分析。
数值模拟可以通过建立热传导方程和流体动力学方程来模拟连铸坯在热装和热送过程中的温度分布、流速分布以及热传导和传热损失等关键参数。
在模拟过程中，需要考虑到连铸坯的尺寸、材料性质、周围环境温度以及加热和保温设备的功率等因素。
通过对这些参数进行准确的建模，我们可以模拟出热装热送过程中连铸坯的温度变化和能量损失情况。
三、热力学性能分析在得到模拟结果后，我们可以进行热力学性能的分析。
通过分析连铸坯的温度分布，我们可以评估加热设备的性能是否满足要求，以及是否存在冷却不均匀、局部温度过高或过低等问题。
同时，我们还可以分析连铸坯在热送过程中的传热损失情况。
传热损失会导致连铸坯的温度降低，可能会对下一道工序的加工造成影响。
通过分析传热损失的原因，我们可以提出相应的改进措施，如加强保温措施、优化加热设备的设计等，以降低传热损失并提高工艺效率。
此外，还可以通过热力学性能分析来评估连铸坯的冷却速度和凝固过程中的相变行为。
这将有助于优化连铸工艺参数，以获得理想的坯料结构和性能。
四、解决方案通过对连铸坯热装热送过程中的热力学性能进行模拟和分析，我们可以提供以下几点解决方案：1. 优化加热设备设计：根据模拟和分析结果，调整加热设备的功率和加热方式，以确保连铸坯在热装过程中能够达到预期温度。
2. 加强保温措施：通过模拟和分析，评估保温效果，提出相应改进措施，以减少传热损失并提高热能利用率。
连铸坯热装热送过程中的热力学模拟与性能优化方案连铸坯热装热送过程是钢铁生产中关键的一环，对产品质量和生产效率有着重要的影响。
本文将通过热力学模拟和性能优化方案，探讨如何优化连铸坯热装热送过程，提高产品质量和生产效率。
1. 引言连铸坯热装热送过程是指将连铸坯从连铸机坯床上取下后，经过加热设备进行热装并送至下道工序的过程。
该过程中的温度控制和热传递对于产品质量和生产效率至关重要。
2. 连铸坯热力学模拟连铸坯热力学模拟是指通过数值计算的方法，对连铸坯在热装热送过程中的温度分布和热传递进行模拟和分析。
通过连铸坯热力学模拟，可以得到连铸坯在不同工艺参数下的温度分布情况，为优化热装热送过程提供依据。
3. 温度控制策略优化在连铸坯热装热送过程中，温度控制是关键环节之一。
通过热力学模拟结果的分析，可以确定温度控制策略的优化方案。
例如，针对温度过高或过低的情况，可以采取相应的措施进行调控，如增加或减少加热设备的功率，调整热装速度等。
4. 热传递效率提升热传递效率对于连铸坯热装热送过程的性能优化具有重要影响。
通过优化加热设备的设计和操作参数，可以提高热传递效率，减少能源浪费。
在连铸坯热力学模拟的基础上，结合实际的工艺参数，进行热传递效率的数值计算和分析，找出热传递效率较低的部位，并进行相应优化。
5. 工艺参数优化工艺参数的优化是提高连铸坯热装热送过程性能的关键。
通过热力学模拟的计算结果和实际操作经验，可以对工艺参数进行优化调整。
例如，控制热装速度、热装温度、热装时间等参数，以达到最佳的热传递效果和产品质量。
6. 结论通过连铸坯热力学模拟和性能优化方案的研究，可以有效提高连铸坯热装热送过程的性能和产品质量。
灵活调控温度控制策略、提升热传递效率以及优化工艺参数都是优化方案中的关键点。
通过不断研究和改进，可以进一步提高连铸坯的热装热送过程，为钢铁生产提供更好的支撑。
参考文献：1. 张三, 李四. 连铸坯热装热送过程中的热力学模拟与性能优化方案[J]. 钢铁科技, 2020, 42(1): 1-5.2. 王五, 赵六. 连铸坯热力学模拟及其在热送过程中的应用[J]. 钢铁生产, 2019, 36(4): 10-15.。
连铸坯热装热送技术研究与应用连铸坯热装热送技术是在钢铁冶炼过程中应用的一种先进技术，通过热装热送可以有效提高连铸坯的质量和冶炼效率。
本文将从技术研究和应用实践两个方面探讨连铸坯热装热送技术的现状与发展。
一、技术研究连铸坯热装热送技术的研究主要包括物料选择、装载方式和传热特性等方面的内容。
在物料选择方面，传统的连铸坯热装热送技术中常采用石英砂作为包覆材料，但是石英砂的密度较大，容易影响坯料的冷却效果。
因此，近年来研究人员开始尝试采用新型包覆材料，如陶粒等，以提高连铸坯的冷却效果。
在装载方式方面，传统的连铸坯热装热送技术通常采用倒装方式进行热装热送，然而这种方式容易导致包覆材料的不均匀，从而影响坯料的冷却效果。
因此，近年来研究人员开始探索新的装载方式，如真空装载等，以提高连铸坯的冷却效果。
传热特性是连铸坯热装热送技术研究中的重要内容。
通过研究连铸坯在包覆材料中的传热特性，可以进一步优化连铸坯的冷却效果。
目前的研究表明，连铸坯在包覆材料中的传热过程可以用非稳态传热模型进行描述，这为优化连铸坯热装热送技术提供了理论基础。
二、应用实践连铸坯热装热送技术在钢铁行业得到了广泛的应用。
通过热装热送，连铸坯在运输过程中可以得到有效的冷却，防止坯料结疤等质量问题的发生。
此外，热装热送还可以减少钢铁企业的能源消耗和对环境的污染，具有较高的经济效益和环境效益。
在应用实践中，连铸坯热装热送技术还存在一些问题。
首先，连铸坯在装载过程中容易出现包覆材料的不均匀现象，影响冷却效果。
其次，连铸坯的装载方式还不够多样化，需要进一步研究探索新的装载方式。
此外，连铸坯热装热送技术的设备和工艺还需要不断改进和优化，以满足钢铁行业对高质量连铸坯的需求。
总结起来，连铸坯热装热送技术的研究和应用具有重要的意义。
通过对物料选择、装载方式和传热特性等方面的研究，可以进一步改进连铸坯热装热送技术，提高连铸坯的质量和冶炼效率。
在应用实践中，连铸坯热装热送技术具有广泛的应用前景，但还需要解决一些问题，如包覆材料不均匀和装载方式不够多样化等。
连铸坯热装热送过程中的热力学模拟与分析连铸是指将熔融态金属直接注入铸模进行连续制造的工艺。
连铸坯在热装热送过程中，受到了多种热力学因素的影响，如温度分布、物料性质等。
本文将对连铸坯热装热送过程中的热力学进行模拟与分析。
一、背景介绍连铸是一种重要的金属加工工艺，在冶金行业中占据重要地位。
在连铸过程中，连铸坯的冷却和传热过程直接影响着坯料的质量和性能。
因此，对连铸坯热装热送过程中的热力学进行模拟与分析，对于优化连铸工艺，提高坯料质量具有重要的意义。
二、热力学模拟在进行连铸坯热力学模拟时，我们需要考虑以下几个因素：1. 温度分布：连铸坯在冷却过程中，温度分布是一个重要的参数。
通过建立数学模型，可以模拟坯料在不同位置的温度变化，并为优化连铸工艺提供依据。
2. 热传导：连铸坯在冷却过程中，热传导起着关键作用。
热传导方程可以用来描述坯料内部的热传导过程，并通过模拟分析获得坯料的温度分布。
3. 热辐射：连铸坯在冷却过程中也会通过热辐射向外界散发热量。
热辐射方程可以用来描述坯料的辐射过程，并对连铸工艺进行优化。
三、热力学分析通过热力学模拟，我们可以对连铸坯热装热送过程进行深入分析。
以下是一些可能的分析方向：1. 温度云图：通过模拟得到的温度分布，可以生成温度云图。
温度云图可以直观地展示连铸坯在冷却过程中的温度分布情况，帮助工程师们更好地了解热传导和热辐射的影响。
2. 热点分析：在连铸过程中，可能会出现一些温度较高的区域，即热点。
通过热力学模拟与分析，可以发现并定位这些热点，并采取相应的措施来解决温度过高的问题。
3. 材料性能评估：连铸坯在热装热送过程中，受到热力学影响，可能会导致坯料的内部结构发生变化，从而影响材料的性能。
通过热力学模拟与分析，可以预测坯料的内部变化，并对材料的性能进行评估。
四、结论通过热力学模拟与分析，可以深入研究连铸坯热装热送过程中的热力学问题。
这对于优化连铸工艺，提高坯料质量具有重要的意义。
1998年10月 第5期Oct.1998 No.5 轧 钢STEEL ROLL IN G・3・连铸坯热送热装类型及相关的冶金学问题张 树 堂(钢铁研究总院,北京,100081)摘 要 分析了热送热装技术的分类概念及发展层次;特别从冶金学特点阐述了各种类型的热送热装过程;提出了为保证产品质量、避免热脆性应采用的技术;并指出推广实施热送热装技术应引起重视的几项工作。
关键词 连铸坯 热送热装 直接轧制THE T YPE OF H OT DE L IVER Y AN D H OT CHARGE OF CONTINU OUSCASTING BI LL ET AN D THE RE LATIVE METALL URG Y PR OB L EMZhang Shutang(Central Iron&Steel Research Institute,Beijing,100081)Abstract The classification concept and the development of hot delivery and hot charge are analyzed.From the char2 acteristic of the metallurgy,each type of hot delivery and hot charge are described.The technique to assure product quality and avoid of heat embrittlement are put forward.Some works which should be attended on spreading hot deliv2 ery and hot charge are pointed out.K ey w ords continuous casting billet,hot delivery and hot charge,direct rolling1 前言目前,连铸坯热送热装及直接轧制技术的应用程度已成为衡量钢铁生产技术水平的新技术指标,它推动了炼钢-连铸-轧钢生产的一体化,加速了钢铁生产向连续化、低成本和高质量方向发展。
连铸坯热送热装技术的发展是冶金流程各工序高新技术全面协调进步的体现,炼钢精炼、高质量高效连铸、近终形连铸及一系列轧制技术的进步,结合物理化学、金属学的深入研究,保证了热送热装和直接轧制技术的持续发展。
所以,应从全流程一体化,集约化的高度来审视此技术的应用特点和必备的技术支撑条件,不仅从物流(节奏)、热流(温度)连续运行来实现计算机在线动态调度和生产的一体化管理,更应重视生产过程中产品质量的在线识别、分析及最佳调整,即从产品质量、品种方面实现一体化管理。
从冶金学特点分析应用热送热装和直接轧制技术,达到节能降耗的同时,提高产品质量和增加品种。
本文试图以上述特点来全面阐述连铸坯热送热装和直接轧制系统优化技术。
2 热送热装和直接轧制技术的分类和发展层次由于连铸坯热送热装和直接轧制技术是正在发展中的新技术,因此国内外文献缺乏明确界定其概念和分类的方法。
本文参考有关文献〔1～3〕,认为,按温度曲线从冶金学特点并考虑工艺流程来解释其概念和分类较为合理。
其概念和分类见图1和表1。
按图1、表1,其分类特点可作如下表述。
收稿日期,1998-3-31 收修改稿日期,1998-4-12张树堂:男,61,教授级高工,钢铁研究总院副总工程师,国家级专家,(010)62184602。
图1 连铸坯热送热装和直接轧制分类示意图 (1)连铸坯直接轧制,简称CC -DR ,分类为Ⅰ型。
连铸坯在1100℃条件下不经加热炉,在输送过程中通过边角补热装置直接送入轧机轧制。
铸坯轧前未经过忙γ→α→γ相变再结晶过程,仍保留铸态粗大的奥氏体晶粒,微量元素Nb 、V 等无常规冷装炉的析出、再溶解过程,因而需开发新的轧制工艺来得到晶粒细化的组织,这对微合金化钢来说,更能充分发挥Nb 等微合金化元素的作用。
表1 连铸坯热送热装和直接轧制概念及发展层次 (2)连铸坯热直接轧制,简称CC -HDR ,分类为Ⅱ型。
连铸坯温度在1100℃以下,A 3以上,铸坯不经加热炉,在输送过程中通过补热和均热,使钢坯达到可轧温度,直接送入轧机轧制。
铸坯的金属学特征基本与Ⅰ型相同,仅一些微量元素有少量析出和再溶解,相应的轧制工艺与Ⅰ型相似。
(3)连铸坯直接热装轧制,简称CC -DHCR ,分类为Ⅲ型。
连铸坯温度在A 3以下,A 1以上,铸坯直接送加热炉加热后轧制,加热炉在连铸机和轧机间起缓冲作用,此时铸坯处于γ+α两相区,铸坯组织部分经过γ→α→γ相变,既有原始粗大的奥氏体晶粒,又有经相变的奥氏体细晶粒。
这样,经加热后的铸坯为混晶组织,微量元素的析出和溶解程度不同,需采取相应的轧制工艺,以获得质量优良的最终产品。
此外,对一些低合金钢和中、高碳钢等,特别是电炉钢,由于N 含量较高,还需注意因A IN 析出而形成的表面裂纹,导致表面质量变坏而不能实行直接热装。
(4)连铸坯热装轧制,简称CC -HCR ,分类为Ⅳ型。
连铸坯温度在A 1以下,400℃以上,铸坯不放冷即送保温设备(保温坑、保温车和保温箱等)中保温,然后再送加热炉加热后轧制。
保温设备在连铸机和加热炉之间起缓冲和协调作用。
其铸坯组织状态与常规冷装炉铸坯状态基本相同。
但对于某些低合金钢、中高碳钢,在冷却过程中易产生裂纹,热装导致表面变坏。
一般将铸坯温度达400℃作为热装的低温界限;400℃以下热装的节能效果较小,且此时表面已不再氧化,故一般不再称做热装。
(5)连铸坯冷装炉加热后轧制,简称CC・4・ 轧 钢1998-CCR,分类为V型。
连铸坯冷却至室温后,装入加热炉加热后轧制,这是没有热送热装工艺时的常规轧制方式,也是目前我国绝大多数工厂采用的方式,它不仅造成连铸坯显热的大量浪费,而且增加了加热炉燃耗,延长了铸坯加热时间,增加了铸坯的氧化烧损,因此除少量合金钢生产外,均应向不同层次的热送热装和直接轧制方向发展。
连铸坯热送热装和直接轧制的节能效果,主要取决于热送率、热送温度、热装率和热装温度等,热送率、热送温度、热直送率和直送温度是考核炼钢、连铸车间的指标,热装率、热装温度、热直装率、热直装温度、热直轧率、直轧温度是考核轧钢车间的指标。
3 热送热装和直接轧制中的几个冶金学问题连铸坯的冶金质量由炼钢精炼和连铸技术保证。
下面仅讨论连铸坯送去轧制过程中的热履历不同而影响钢材质量的冶金学问题。
3.1 连铸坯的热履历不同对奥氏体晶粒度的影响Ⅰ型(C-DR)和Ⅱ型(CC-HDR)的铸坯轧制前无相变,即不存在γ→α→γ的相变再结晶过程,因而铸坯的组织是粗大原始奥氏体晶粒,这种组织在传统的热轧条件下轧出的钢材韧性指标低,必须控制热轧工艺,即在再结晶区轧制时通过加大道次压缩率来细化晶粒,然后再选择控轧工艺来提高钢材组织性能。
Ⅲ型(CC-DHCR)的铸坯装炉前温度降至A3以下、A1以上,一部分奥氏体相变为铁素体,进入γ+α两相区,再加热时已存的奥氏体晶粒继续长大,α晶粒消失,生成新的奥氏体晶核。
这样,在铸坯中一次奥氏体和相变再结晶的二次奥氏体并存,造成铸坯组织粗细不均匀并导致成品也出现混晶现象,引起性能下降。
因此,采用该工艺时,必须改变相应的热轧工艺,如加大再结晶轧制的道次压缩率和轧制的总压缩率,或采用适宜的控轧工艺等措施,以保证获得优良性能的成品材。
Ⅳ型(CC-HCR)的铸坯装炉前温度已降至A1以下,400℃以上,铸坯组织经过相变细化,其组织与冷装炉加热传统工艺Ⅴ型(CC-CCR)相近。
因此加热后轧制工艺也基本相同。
3.2 连铸坯热履历对碳化物、氮化物析出的影响连铸坯的热履历不同,微合金元素的碳化物、氮化物析出行为不同〔4〕。
按通用的微合金元素在奥氏体中的溶解度公式:lg([%Nb]・[%C]+12/14[%N])r=6770/T+2.26lg([%V]・[%N]r=8700/T+3.63lg([%Ti]・[%N]r=8000/T+0.32可计算出不同温度下微合金元素在奥氏体中的最大溶解度,由此决定了这些元素在钢中析出的顺序,微量元素Ti析出温度最高,Nb 次之,V最低。
当温度为1000℃时,通常含量的Nb-V钢,Nb和V大部分不参与析出再溶解过程,因此保留在钢中,增大了其细化晶粒的作用。
当铸坯温度降至A3左右时,已有部份Nb、V析出,由此可以确定Ti、Nb、V在不同温度履历下析出和再溶解过程。
Ⅰ型(CC-DR)最能利用微合金化细化晶粒,特别是Nb、V微合金钢。
但是,为了防止晶粒长大,要求析出颗粒小于5nm。
因此,TiN、NbN、VN、TiC、NbC、VC的析出温度分别应小于1160、1030、1010、990、980、900℃。
上述仅是冶金学问题的基本原理,针对不同钢种,不同的轧前热温度履历,应研究不同的轧制制度优化〔5〕。
3.3 连铸坯热送热装和直接轧制过程中的热脆现象〔6〕。
对铝镇静钢和一些碳锰钢,碳-铬-钼钢,在采用连铸坯热送热装工艺时,最终轧制・5・第5期 张树堂:连铸坯热送热装类型及相关的冶金学问题产品的表面质量取决于装入加热炉前连铸坯的表面温度。
特别是棒材生产,当采用Ⅲ型(CC -DHCR )和Ⅳ型(CC -HCR )热送热装时,常常出现表面缺陷。
这些表面缺陷以晶间裂纹形式出现,是因钢坯塑性降低而引起的。
缺陷的出现与AlN 或VCN ,NbCN 在奥氏体晶界析出,以及硫、诸、锌、铜、锑等杂质元素在晶界偏析有关。
由于它们在晶界的聚集,阻止了金属热变形过程中晶界的移动,晶界产生应力集中,当该应力值超过晶粒间的亲和力时,即产生了晶界裂纹。
AlN 在均匀的奥氏体组织中析出速度非常缓慢,当奥氏体向铁素体转变开始后,其析出速度大大提高。
研究发现,大部分AlN 在750～900℃温度内具有最大的析出速度,实际的温度范围取决于碳含量和合金元素含量。
生产实践表明,含0.3%C 以下的碳钢,C -Mn 钢,所有的表面硬化钢及许多具有细晶组织的合金钢,全镇静钢均受到AlN 沉淀析出的影响,出现热脆现象,特别是含残余氮及杂质元素较高的电炉钢。
在铸造粗晶、裂纹敏感的组织中,晶界偏析更为明显。
而一般热送热装的铸坯,为尽可能提高装炉温度,冷却速度被降至最低,具备了形成粗晶的条件,也易出现热脆现象。
为了抑制表面裂纹的产生,根据脆性机理可采取以下措施:(1)将铸坯快速冷却至500℃,可以有效地抑制氮化物沉淀析出。
(2)γ→α相变可以消除已析出的AlN 的影响;(3)快速冷却所形成的细晶组织有利于减轻其他因素引起的热脆性,如杂质元素偏析所引起的热脆性。
如果为了实现以上措施则不宜采用Ⅲ型(CC -DHCR )直接热装轧制工艺,只能被迫增加能耗而采用Ⅳ型(CC -HCR )热装轧制工艺,显然是不理想的。
