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400级超大型钢锭偏析及夹杂物分析 巨大钢条的金银质量直接关系到零件的质量。在大规模的钢腐大工艺中，精细颗粒的颗粒往往存在较大的偏差，如偏差和混合物超标，这极大地影响了超声的识别精度，并影响了产品的生产期。为了掌握巨型钢锭的偏析程度以及夹杂物的大小、形态及分布等情况,对400 t级钢锭的典型部位进行取样,分析偏析的分布及程度,评价夹杂物等级等,为后续生产积累经验,为工艺改进提供依据。 1 a,b+d,d+d 某产品主要化学成分见表1。夹杂物要求A、B、C、D及DS均≤1.5,A+C≤2.0,B+D≤2.0,A+B+C+D+DS≤4.5。 根据产品吨位采用多包合浇的方式,工艺路线为EF→LF (VCD) →MSD.VCD。 2 研磨过程的控制 2.1 个人单因素操作难度 (1)钢锭吨位大,生产组织难度大。冶炼、浇注400 t级的巨型钢锭,需要电炉连续多炉生产,钢包炉精炼时间长,动用行车数量多,涉及使用的设备范围广,时间长。 (2)400 t级钢锭直径大,高度高,C、Mn、Cr、Mo等易偏析元素的控制难度大。 (3)残余有害元素要求非常严格,原辅材料质量等级要求高,操作难度相当大。 (4)化学成分有内控要求且范围窄,精确控制难度相当大。 (5)纯净度要求高,夹杂物评级要求严格。 2.2 采取的措施 (1) 铸锭专用工艺及助剂 本产品是集团公司重点产品,为了确保冶金质量,制定了详尽的冶炼、铸锭专用工艺。对工艺流程、原辅材料、电炉及钢包炉冶炼的各种参数、铸锭用各种辅具的清洁程度及使用次数等进行了详细的规定。尤其对化学成分和钢液温度进行精确控制,将钢液纯净度提高到极致。 (2) 树立质量意识，各项准备工作层出不穷 树立“精确复制,件件达标”的质量意识,逐个工段、逐个班组落实原料、生产、设备、辅具等的准备情况,确保多包合浇顺利完成。 (3) 技术人员在整个过程中提供技术服务 尽管操作人员对该钢种的冶炼过程相当熟悉,但技术人员依然进行全程跟踪服务,确保每一环节都严格执行工艺的相关规定。 3 别阻隔90的位置 取试位置详见图1。T肩样在横截面分别相隔90°的位置,每一位置取3个试样,共计12个。水口端取11个试样,冒口端样位于冒口线上,共取8个试样。 4 分析的弱化 对易偏析元素C、Mn、Cr、Mo及气体含量进行了分析,分别有不同程度的偏析。 4.1 冒口端样偏析分析 各部位C的偏析见图2,从图中可以看出: (1)在水口端,最大负偏析为13%,其中偏析小于5%的占63.6%,小于10%的占81.8%,总体呈外高内低的趋势。 (2)从T肩样分布曲线可知偏析较小,在整个圆周上C的分布比较均匀。 (3)从冒口端样可以看出最大正偏析为37%,位于截面心部。 从整体来看,C偏析小于5%的占61.3%,小于10%的占83.9%,小于15%的占90.3%,偏析大于15%的主要集中在冒口端截面中心,可见总体上偏析并不严重。由于冒口端样位于冒口线上,故分析值偏高,钢锭锭身的偏析要小于该数值。总之,尽管在水口端和冒口端均有不同程度的偏析,但相对于400 t级特大型钢锭,C的偏析程度相对较小,完全能满足产品质量要求。 4.2 mn的分析 各部位Mn的偏析见图3。 从图3可以看出,Mn的偏析较小,最大正偏析为5.36%,其中小于3.57%的占87.1%。 4.3 cr分析 各部位Cr的偏析见图4。 从图4中可以看出,偏析均小于5%,最大负偏析为1.25%,最大正偏析为4.56%,冒口端的偏析比水口端严重。 4.4 口端及冒口端样偏析 各部位Mo的偏析见图5。 在图5中,水口端及T肩部Mo的偏析均小于2.88%,冒口端样偏析小于1%的占62.5%,最大偏析为6.73%,居于截面心部。 4.5 气体含量分析 (1) 氧含量偏高的原因 O的分布曲线见图6。 从图6可以看出,在冒口端,除t8点外其余 均在10×10-6以下。t8点在钢锭表面,易受污染,故氧含量偏高,不能反映氧含量的真实水平(从后续N含量异常也可得到验证)。在水口端,15×10-6以下的占72.7%,超过15×10-6的主要集中在距表面1/2R~3/4R的区域内,居于沉积锥,是结晶雨和夹杂物富集区,因而造成这一区域全氧偏高,这可以从B类夹杂物评级得到验证。总的来说,冒口端比水口端的氧含量要低,冒口端的纯净度比水口端要好。 (2) 冒口端n的偏析能力 N的分布曲线见图7。 从图7可以看出,除t1、t2外,其余各点N≤80×10-6。冒口端N的偏析程度较大,特别是冒口端截面中心达40%,水口端偏析较小,最大负偏析为20%。冒口端N含量高于水口端,N的偏析趋势与其它产品上的分析结果一致。 4.6 对剩余有害元素的分析 残余元素水平见表2,从表中可以看出残余有害元素含量相当低,钢的纯净度达到了较高的水平。 5 有个