鋼錠帽容比優(yōu)化成材率影響的質(zhì)量驗(yàn)證

郭棟

摘要：帽口材質(zhì)不斷改進(jìn)，帽口保溫效果逐步提升，從鋼水成坯率提升的到顯著經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)2670kg錠型帽口由原工藝設(shè)計(jì)高度230mm降低到210mm，進(jìn)行產(chǎn)材質(zhì)量驗(yàn)證。帽口高度降低后對(duì)鋼錠及軋材質(zhì)量無影響；同時(shí)提升了軋制合格成材帽口端的精確切割尺寸。

關(guān)鍵詞：帽口；鋼錠；軋材；成材率

帽容比一直以來是制約成材率的一個(gè)重要因素，適當(dāng)?shù)拿比荼饶軌蛟谔嵘撳V質(zhì)量的同時(shí)減小帽口切除率，提高鋼錠質(zhì)量。如果帽口設(shè)置不合理，使補(bǔ)縮不能夠滿足要求，形成縮孔疏松等缺陷，或帽口過大，降低了工藝出品率，增加了生產(chǎn)成本。[13]

1 驗(yàn)證過程

1.1 工藝流程

試驗(yàn)材料的生產(chǎn)工藝流程：EAF→LF→VD→模鑄→750初軋（220mm×220mm）。

1.2 產(chǎn)材結(jié)果

2670kg鋼錠帽口端尺寸為：上口0.44m、下口0.56m、實(shí)心高度0.16m。

2 質(zhì)量驗(yàn)證

2.1 低倍組織質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.1.1 材1的低倍組織

靠近帽口端所取的橫向試片1，縱向試片1。

低倍缺陷描述：橫向試片：一般疏松2.0、中心疏松1.0、方框偏析1.0、有邊緣增C；縱向試片：樹枝晶和疏松較嚴(yán)重。

2.1.2成材率分析

根據(jù)材的縱向試片低倍檢驗(yàn)結(jié)果，疏松、偏析、邊緣增碳、樹枝晶較為嚴(yán)重，因此，帽口端實(shí)心長度為570mm不符合成材要求。

橫向試片疏松程度較輕，而內(nèi)部夾渣出現(xiàn)在橫向試片，出現(xiàn)夾渣的位置距離為80mm，既距帽口端1000mm～800mm區(qū)域符合低倍檢驗(yàn)。在切取軋材時(shí)，帽口端安全切除位置為800mm（實(shí)心長度）實(shí)既能保證成材要求。

2.2 成分偏析驗(yàn)證

2.2.1該鋼種的化學(xué)成分

40CrMnMoA鋼的化學(xué)成分執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T30771999，在本試驗(yàn)中，光譜檢測(cè)主要對(duì)軋材中的碳、硫偏析進(jìn)行分析。

2.2.2試片的C、S分析

橫向試片、縱向試片分別取樣分析C、S成分。

橫向試片、縱向試片取樣點(diǎn)光譜成分。

各試片各點(diǎn)的S成分符合40CrMnMo鋼的國標(biāo)要求，各試片C偏析描述如下：

試片心部增C；試片心部增C；試片邊緣增C最為嚴(yán)重，對(duì)角線1/4處增C。

各試片均有心部或邊緣增C現(xiàn)象，橫向試片增C現(xiàn)象要比縱向試片輕，是因?yàn)殡x帽口的距離較近。同理，縱向試片接近帽口端出現(xiàn)增C現(xiàn)象。

2.2.3成材率分析

根據(jù)各試片上各點(diǎn)光譜檢驗(yàn)結(jié)果，縱向試片有心部或邊緣C現(xiàn)象，增碳范圍：0.46～0.63，因此，不符合成品材成分要求。而橫向試片均無增C現(xiàn)象，因此，符合成品材成分要求。

3 試驗(yàn)結(jié)論

根據(jù)上述結(jié)果，確定了220mm方軋材的帽口端切除尺寸為800mm，實(shí)際帽口端理論應(yīng)切除838mm，在目前的產(chǎn)材基礎(chǔ)上可多成材38mm。14kg材料利用率提高0.52%。金屬液節(jié)省85kg，鋼液成坯率提高3.18%，總的成材率提高0.52%+318%=3.7%。同時(shí)9支鋼錠全部探傷合格，試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步表明2670Kg錠型帽口優(yōu)化方案可行。同時(shí)得出如下結(jié)論：

1）各試片低倍檢驗(yàn)結(jié)果表明其疏松、偏析、邊緣增碳、樹枝晶較為嚴(yán)重，光譜結(jié)果表明其心部或邊緣增C現(xiàn)象，接近帽口端碳偏析加重。因此，帽口端實(shí)心長度為570mm的無法保證成品材低倍以及成分偏析程度的要求。

2）雖然光譜結(jié)果表明橫向試片不存在心部或邊緣增C現(xiàn)象，能夠保證成品材成分要求，但是，低倍結(jié)果顯示橫向試片出現(xiàn)內(nèi)部夾渣。因此，結(jié)合光譜結(jié)果以及出現(xiàn)內(nèi)部夾渣的位置，確定出220mm方軋材帽口端安全切除位置為800mm時(shí)就能保證成品材低倍及成分要求。

3）經(jīng)過帽口優(yōu)化，2670kg錠型實(shí)際標(biāo)定重量為2585kg，帽口端重量減輕85kg，鋼液成坯率提高3.18%，軋材質(zhì)量合格。

4）帽口優(yōu)化后創(chuàng)造的效益：按月共生產(chǎn)5000噸計(jì)算，帽口優(yōu)化后每月可節(jié)約鋼水159噸，按冶煉鋼種平均成本4300元計(jì)算，每月可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益68.37萬元，年效益額可達(dá)820.44萬元；實(shí)際產(chǎn)材量比理論產(chǎn)材量多14kg，每月可多產(chǎn)材26t，按冶煉鋼種平均成本4300元計(jì)算，每月可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益11.18萬元，年效益額可達(dá)134.16萬元。

參考文獻(xiàn)：

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