Состав расплавленной стали должен в первую очередь соответствовать требованиям спецификаций на марку стали. Однако расплавленная сталь, соответствующая спецификации по составу, может не полностью подходить для непрерывной разливки. Например, содержание серы в обычной литой углеродистой стали для литья в формы должно быть меньше или равно 0,050%, чтобы соответствовать требованиям спецификации, в то время как содержание серы в обычной углеродистой стали для непрерывной разливки должно быть меньше или равно 0,030% или ниже.
Поэтому состав непрерывнолитой жидкой стали должен строго контролироваться в соответствии с требованиями процесса непрерывного литья и качеством заготовки. Основные принципы его контроля:
- Стабильность состава: Состав расплавленной стали необходимо контролировать в узком диапазоне, чтобы обеспечить относительную стабильность состава расплавленной стали в каждой печи во время многопечной непрерывной разливки, а также обеспечить равномерные и стабильные характеристики заготовки.
- Чувствительность к трещинам: непрерывнолитая заготовка не только подвергается статическому давлению расплавленной стали и механическим напряжениям во время выпрямления, но как только концентрация напряжений возникает в слабых частях, это приводит к поверхностным трещинам или внутренним дефектам трещин. Поэтому необходимо строго контролировать элементы в стали, которые влияют на тенденцию к образованию горячих трещин, то есть избегать чувствительных к трещинам участков каждого компонента; уменьшать содержание элементов, вредных для трещин, и добавлять третий элемент, чтобы исключить влияние вредных элементов.
- Литейные свойства расплавленной стали: Например, при литье стали, раскисленной кремнием, в небольшие квадратные заготовки, чтобы предотвратить образование водяных пробок и подкожных пузырьков, содержание кислоторастворимого алюминия в стали следует контролировать на уровне [AlS] ≤ 0,006%.
Контроль содержания углерода, кремния и марганца
Углерод является основным элементом стали и оказывает наибольшее влияние на структуру и эксплуатационные характеристики. Особенно для стали, которую необходимо использовать в термообработанном состоянии, его влияние более заметно. Поэтому содержание углерода в расплавленной стали должно точно контролироваться. При непрерывной разливке в нескольких печах разница в содержании углерода в расплавленной стали между каждой печью и партией должна быть менее 0,02%.
Содержание кремния и марганца в непрерывнолитой жидкой стали контролируется в узком диапазоне для обеспечения относительной стабильности содержания кремния и марганца в печах непрерывного литья. Например, на заводе установлено, что разница в содержании марганца в двух печах непрерывного литья не должна превышать 0,15%. Если разница в содержании марганца превышает 0,15%, соединительная заготовка считается негодной.
Строго контролируйте содержание C, Si, Mn и т. д., а также меры по тонкой настройке состава рафинирования вне печи должны быть приняты для соответствия требованиям. При производстве стали в электродуговой печи, поскольку она обладает относительно высокой способностью снижать содержание углерода, серы и фосфора, для регулировки состава требуется только использование печи-ковша (LRF); при производстве стали в среднечастотной печи, поскольку ее собственная рафинирующая способность практически отсутствует, необходимо добавить независимо разработанную нашей компанией печь LOD и использовать процесс производства стали IF+LOD+LRF, чтобы сыграть свою роль в снижении содержания углерода.
Контроль содержания фосфора и серы
Содержание серы в непрерывнолитой жидкой стали является одним из важнейших компонентов, влияющих на процесс непрерывной разливки и качество заготовки. Опыт производства показывает, что при содержании серы в стали более 0,020% значительно увеличивается количество горячих трещин на поверхности сляба. Содержание S и P следует контролировать по нижнему пределу в соответствии с требованиями к качеству продукции, такими как строгий контроль заготовки (P+S) ≤0,040% по требованиям к качеству. По этой причине жидкая сталь, подаваемая на непрерывную разливку, должна проходить предварительную десульфурацию и рафинирование расплавленного железа вне печи для получения чистой жидкой стали.
Контроль содержания остаточных элементов
Элементы, которые не добавляются в состав стали намеренно, а вносятся в него вместе с сырьем и не могут быть удалены в процессе производства и рафинирования стали, называются остаточными элементами. Например, Cu, Sn, As и Sb.
Эти остаточные элементы попадают в стальной лом при выплавке стали в электропечах. Поскольку химическая устойчивость Cu, Sn, Sb и As выше, чем у железа, они не будут удалены при рафинировании. При непрерывной разливке и горячей прокатке будут образовываться поверхностные трещины.
Меры по контролю остаточных элементов:
- Выбрать стальной лом и разбавить шихту стальным ломом более высокой чистоты для стального лома со слишком высоким содержанием остаточных элементов. Особенно эффективной мерой является добавление губчатого железа;
- Исходя из того, что продукт может соответствовать стандарту, добавить в расплавленную сталь соответствующее количество Ni, чтобы компенсировать вредное воздействие меди;
- Наиболее эффективным методом является контроль структуры затвердевания поверхности заготовки и соответствующей температуры поверхности заготовки, избежание термических напряжений и снижение окисления поверхности заготовки для снижения обогащения меди. Время выдержки заготовки при высокой температуре в нагревательной печи должно быть как можно короче, и лучше всего использовать непрерывное литье-непрерывную прокатку.
