論文匯報

題目：鋼錠錠尾探傷缺

陷的分析及改進(jìn)

中原特鋼股份有限公司薛正國論文匯報

題目：鋼錠1論文提綱摘要關(guān)鍵詞前言1、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及缺陷特征2、實驗室分析3、工藝、工裝數(shù)據(jù)、輔料、耐材及操作調(diào)查4、綜合分析5、改進(jìn)措施6、實施效果7、結(jié)論及進(jìn)一步改進(jìn)建議論文提綱摘要2摘要：通過調(diào)查實際生產(chǎn)情況、工藝工裝及操作數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)研究資料和實驗室分析結(jié)果，認(rèn)為導(dǎo)致錠尾探傷不合的主要缺陷是卷渣、夾雜偏析，參數(shù)設(shè)計不當(dāng)、澆注操作不合理、工裝配套性不好是主要原因，并據(jù)此提出了改進(jìn)措施，部分落實后已取得較好效果。關(guān)鍵詞：錠尾探傷、澆注、工裝匹配性、保護(hù)渣、卷渣摘要：3前言自2014年下半年開始，以公司生產(chǎn)的42CrMo、4145H、40Cr等合結(jié)鋼為代表，在鍛后頻繁出現(xiàn)錠尾探傷缺陷，導(dǎo)致較大質(zhì)量損失，嚴(yán)重影響交貨進(jìn)度，給公司信譽造成不良影響，同時也使得產(chǎn)成品成本不斷上升，影響了公司生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)的實現(xiàn)。為解決這一質(zhì)量問題，煉鋼公司、鍛壓公司及技術(shù)中心分別從工藝參數(shù)、實際操作、理化檢測等各個方面進(jìn)行了分析研究，并針對性的提出了改進(jìn)措施，經(jīng)過批量驗證，取得了較好效果。前言41、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及缺陷特征1.1數(shù)據(jù)統(tǒng)計

從2014年6月開始，鍛后錠尾探傷不合報廢產(chǎn)品呈增多趨勢，主要集中在常規(guī)鍛件類產(chǎn)品，如濟(jì)二機產(chǎn)品、曲軸光坯、佑昌鍛件、其它鍛件等，根據(jù)檢測結(jié)果統(tǒng)計，結(jié)合煉鋼公司生產(chǎn)臺賬、記錄，追溯鑄錠盤位、注余和后道工序質(zhì)量情況，鍛件類產(chǎn)品錠尾探傷不合報廢（含待改制和已改制）94支共384.188噸，其中最后一盤澆注錠報廢的43支共191.182噸，占49.76%，其余分布在中盤和首盤，部分產(chǎn)品無法追溯盤號。1、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及缺陷特征5

最后一盤類報廢的43支中，注余0～0.8噸的29支共131.395噸，占到67.44%。

按產(chǎn)品類別分，曲軸光坯8支共27.45噸，注余平均0.65噸；濟(jì)二機產(chǎn)品3支共6.639噸，注余平均0.4噸；佑昌鍛件產(chǎn)品7支共57.067噸，注余0.7噸。三類重點產(chǎn)品18支共91.156噸，其它鍛件11支，40.239噸，注余平均0.6噸。1.2缺陷特征

概括表現(xiàn)為：錠尾一定長度內(nèi)、中心一定范圍內(nèi)有超標(biāo)密集區(qū)，并伴有多個超標(biāo)分散缺陷，局部有Φ4.0mm以上單個分散缺陷。部分缺陷產(chǎn)品探傷描述見表1。 最后一盤類報廢的43支中，注余0～0.8噸的29支6表1部分探傷缺陷描述表1部分探傷缺陷描述72、實驗室分析

針對有代表性的缺陷產(chǎn)品，通過超聲波探傷定位，進(jìn)行了切片檢測。

以3141303-4-1爐件號42CrMo鍛件為例，探傷顯示錠尾600～850mm中心深度50mm范圍有Φ4～Φ8mm的連續(xù)缺陷，伴有傷波與底波同高的現(xiàn)象。探傷定位后切取試片，中心發(fā)現(xiàn)有約10mm的疏松區(qū)域，如圖1所示。將試片進(jìn)行著色滲透探傷，除疏松區(qū)域外，未發(fā)現(xiàn)其它裂紋缺陷。

低倍試片無明顯的疏松點和樹枝晶現(xiàn)象，說明鍛造效果較為致密，低倍照片見圖2。2、實驗室分析8

圖1

心部局部特征

圖2

低倍整體形貌圖1心部局部特征9金相分析發(fā)現(xiàn)裂紋內(nèi)部有塊狀非金屬存在，如圖3所示，且裂紋的兩側(cè)無氧化、脫碳，說明孔洞內(nèi)存在的物質(zhì)應(yīng)屬于煉鋼澆注的產(chǎn)物。圖3

裂紋內(nèi)部塊狀物質(zhì)100X金相分析發(fā)現(xiàn)裂紋內(nèi)部有塊狀非金屬存在，如圖3所示，且10

掃描電鏡能譜儀分析發(fā)現(xiàn)孔洞內(nèi)壁被熔渣覆蓋，部分區(qū)域呈現(xiàn)為大量顆粒狀的夾渣。如圖4、5所示。圖4

孔洞內(nèi)壁表面覆蓋的熔渣圖5

大顆粒狀的夾渣掃描電鏡能譜儀分析發(fā)現(xiàn)孔洞內(nèi)壁被熔渣覆蓋，部分區(qū)域呈11

使用能譜儀分析夾渣成分，為含有鈣、鋁、硅、氧等元素的復(fù)雜化合物，如圖6、7所示。這說明孔洞為外來渣料殘存在錠尾造成的。圖6

孔洞表面夾渣成分譜線圖7

孔洞表面夾渣元素含量使用能譜儀分析夾渣成分，為含有鈣、鋁、硅、氧等元素的12

根據(jù)能譜成分檢測結(jié)果，夾渣組成元素除鈣、硅、鋁、氧外，其中還存在鈉的化合物，因鈉是保護(hù)渣調(diào)整熔點配入成分，可以斷定檢測物為保護(hù)渣。

除該試樣外，顯示同類探傷問題的佑昌3150397-6-40Cr圓鋼、3150496-3-S44SY曲軸光坯產(chǎn)品能譜分析均在缺陷點檢測出Na元素，含量分別為16.36%、3.73%，進(jìn)一步印證保護(hù)渣是導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生的主要物質(zhì)。 根據(jù)能譜成分檢測結(jié)果，夾渣組成元素除鈣、硅、鋁、氧133、工藝、工裝數(shù)據(jù)、輔料、耐材及操作調(diào)查3.1根據(jù)對冶煉工藝核對，變化的部分是降低了出鋼溫度，降低值在5-15℃范圍內(nèi)，澆注速度控制無明顯變化；鍛造工藝的變化主要表現(xiàn)在利用率的提高和退火工藝優(yōu)化部分。3.2目前的中注管僅有一個高度規(guī)格（高2880mm），加高墊有3種，規(guī)格高度分別為270mm、540mm、1620mm；澆注底盤（4-6噸錠用6位）流鋼槽長度1180mm；流鋼磚內(nèi)孔直徑為45mm；尾磚上口直徑為65mm。3、工藝、工裝數(shù)據(jù)、輔料、耐材及操作調(diào)查3.1根據(jù)對冶煉工藝143.3現(xiàn)場觀察，保護(hù)渣采用鋼絲吊掛，開澆后有的鋼絲未抽出；個別爐次對中注管過程中水口未關(guān)嚴(yán)，調(diào)整對中過程中散流鋼液進(jìn)入中注管；個別爐次個別盤補縮后期有散流情況。3.4根據(jù)現(xiàn)場詢問操作人員，可觀察到的鋼液入模沖高最大可達(dá)到300mm，高于保護(hù)渣吊掛高度，直接導(dǎo)致初始鋼液卷渣。3.5通過對個別冷錠錠尾進(jìn)行觀察，可以看到翻皮、重皮缺陷，這是由于開澆后鋼液流速過大，先入模的鋼液濺至模底四周形成冷鋼，后續(xù)鋼液上升后從先凝固的冷鋼周邊滲入、包裹，從而形成錠尾表觀缺陷，此時也會有保護(hù)渣等被包裹于其中，隨澆注持續(xù)溫度升高后部分熔化但不及上浮存留于錠尾內(nèi)部。410鋼錠尾部缺陷見圖8。3.3現(xiàn)場觀察，保護(hù)渣采用鋼絲吊掛，開澆后有的鋼絲未抽出；個15圖8

410鋼錠尾部缺陷圖8410鋼錠尾部缺陷164、綜合分析4.1根據(jù)資料顯示[1]，硅鋁酸鹽復(fù)合夾雜（主要是SiO2-Al2O3，少量MgO、K2O和Na2O）、SiO2等一般來源于耐材、覆蓋劑和保護(hù)渣，鈦硅鋁酸鹽復(fù)合夾雜、Al2O3主要來源于一次、二次氧化。且鋼錠中尾部大顆粒夾雜物（＞50μm）含量最多。4.2根據(jù)綜合數(shù)據(jù)（冶煉過程情況、錠身缺陷分布及每一爐鍛后缺陷發(fā)生數(shù)量分布、超聲波探傷檢查、實驗室分析結(jié)果）可以確認(rèn)，鋼液冶煉的純凈度、均勻度基本沒有問題，問題主要是在澆注過程中發(fā)生，且不是發(fā)生產(chǎn)在錠身正常澆注過程中，只能是在澆注的開澆和補縮段。4、綜合分析4.1根據(jù)資料顯示[1]，硅鋁酸鹽復(fù)合夾雜（主要174.3根據(jù)理論分析[2]，Eriksson等在鋼錠澆注的不同階段對鋼水進(jìn)行取樣分析，證實了卷渣現(xiàn)象發(fā)生在澆注初期。結(jié)合統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在澆注過程中第一盤、末盤和一盤單支澆注時最易發(fā)生產(chǎn)錠尾卷渣缺陷。第一盤開澆時鋼水靜壓最大，單支澆注時鋼流集中，兩種情況下入模后鋼液沖高值最大，形成向上的噴射狀鋼流，極易卷渣，這也就解釋了為什么第一盤不存在注余少也同樣有錠尾卷渣缺陷發(fā)生的問題；末盤澆注時鋼液量少，加上溫度降低，鋼液動力偏弱，惡化了鋼渣分離、夾雜上浮的動力學(xué)條件，致卷渣和錠尾夾雜物偏析加重，形成缺陷。4.3根據(jù)理論分析[2]，Eriksson等在鋼錠澆注的不同184.4中注管高度調(diào)整有限，不能滿足一模多用情況下中注管上沿與澆注錠型冒口上平面合理的高度差控制要求，鋼液入模沖流高度不可控。4.5降低出鋼溫度后未做到快速澆注，模內(nèi)鋼液在補縮后期上升動力不足，二次氧化較為嚴(yán)重的鋼液滯留在錠尾區(qū)，加重錠尾偏析程度。4.6低溫澆注后保護(hù)渣配套參數(shù)調(diào)整不及時，熔點偏高（目前調(diào)整后熔點：1150℃左右），卷入后鋼渣分離困難，加之上浮動力學(xué)條件變差，滯留鋼錠底部，造成尾部缺陷。4.4中注管高度調(diào)整有限，不能滿足一模多用情況下中注管上沿與194.7實驗室分析數(shù)據(jù)顯示，除正常的夾雜物外，缺陷點能譜檢測到Na元素，說明一些缺陷系保護(hù)渣卷入所致。4.8資料顯示[3]，氧化物在鋼錠底部較多，是因為底注時最后進(jìn)入鋼錠模中的鋼液含氧量較高，流速偏低，以及由于鋼水溫度較低，凝固速度較快而使夾雜物不及上浮的緣故。因此，除明顯的卷渣缺陷外，有些爐次的尾部探傷缺陷顯示為夾雜物，此類夾雜物多因補縮后期二次氧化在錠尾形成的夾雜偏區(qū)，與鋼液溫度控制、注速、模內(nèi)鋼液上浮動力不足有關(guān)，個別則由外來夾雜造成。4.7實驗室分析數(shù)據(jù)顯示，除正常的夾雜物外，缺陷點能譜檢測到205、改進(jìn)措施5.1等長控制保護(hù)渣吊掛繩，保證保護(hù)渣吊掛高度的一致性。5.2增加開澆沖流量，由原來的150Kg提高至150-300Kg。5.3增加注余量，由0.8噸以下增加到0.8-1.2噸，增加了鋼液壓力，提高了模內(nèi)鋼液上升動力，促進(jìn)了底部偏析夾雜的上浮，減少了錠尾偏析程度，也避免了鋼包水口區(qū)渦流吸入精煉渣的風(fēng)險；5、改進(jìn)措施5.1等長控制保護(hù)渣吊掛繩，保證保護(hù)渣吊掛高度的215.4提前控流，在上冒口前即開始減流，避免在補縮段因細(xì)流填注導(dǎo)致散流澆注，增加鋼液壓力，減少冒口補縮時間，降低了二次氧化鋼液在錠尾形成的偏析程度；5.6適當(dāng)提高鋼錠的澆注溫度，可以延長凝固時間，這有利于夾雜物的上浮[4]，以糾正因低溫澆注而沒有實現(xiàn)快速澆注、與保護(hù)渣熔點不匹配而導(dǎo)致的低溫鋼液卷渣現(xiàn)象發(fā)生。6、實施效果

以上措施實施后，根據(jù)濟(jì)二機鍛件、佑昌鍛件多批次生產(chǎn)投料跟蹤測試，此類缺陷率從2014年10月份開始減少，盡管偶爾還有個別類似質(zhì)量問題出現(xiàn)，但已基本達(dá)到常態(tài)控制水平，說明效果較好。5.4提前控流，在上冒口前即開始減流，避免在補縮段因細(xì)流填注227.1結(jié)論1）增加開澆沖流量可以保證水口砂的沖洗效果，減少外來夾雜發(fā)生率；2）增加注余量，可提高鋼液壓力，改善模內(nèi)上升動力學(xué)條件，促進(jìn)了底部偏析夾雜的上浮，減少了錠尾偏析程度；3）適當(dāng)提高澆注溫度，以糾正因沒有實現(xiàn)快速澆注、與保護(hù)渣熔點不匹配而導(dǎo)致的低溫鋼液卷渣現(xiàn)象發(fā)生；4）個別產(chǎn)品的尾部缺陷與鍛造變形、利用率的設(shè)計及兩端切除比例分配不合理有直接關(guān)系，需鍛造專業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計、分析和改進(jìn)。7、結(jié)論及進(jìn)一步改進(jìn)建議7.1結(jié)論7、結(jié)論及進(jìn)一步改進(jìn)建議237.2進(jìn)一步的改進(jìn)建議

根據(jù)分析，生產(chǎn)中發(fā)生的此類問題除一些關(guān)鍵點的控制外，還有一些系統(tǒng)性的控制問題，需進(jìn)一步研究改進(jìn)，建議如下：1）增加一種高度150mm的中注管加高墊，改善中注管上沿與鋼錠冒口高度偏差的匹配性；2）增加流鋼槽的長度。根據(jù)范鼎東等人的計算機模擬，將水平湯道延長，減少鋼液進(jìn)入型內(nèi)的沖擊力，即在某種程度上有利于減少二次氧化和夾渣的幾率[5]。因此，根據(jù)錠型大小，將水平湯適當(dāng)延長100-200mm。7.2進(jìn)一步的改進(jìn)建議243）增加流鋼磚的內(nèi)孔和尾磚的上口直徑。研究顯示[2]，隨模底孔徑的增大，鋼水的出口速度將減小，導(dǎo)致液面凸起的高度減小，液面趨于平穩(wěn)，有利于防止卷渣。不同上口孔徑模底磚充型75s后計算機模擬的截面速度矢量圖見圖9。實際驗證也顯示[6]，通過對模底磚改型，降低了型內(nèi)鋼液的噴射高度，保證鋼液上升平穩(wěn)，有效地減少了鋼錠下部夾雜物的產(chǎn)生。因此，建議將公司目前使用的模底磚上口直徑增加到80～100mm。3）增加流鋼磚的內(nèi)孔和尾磚的上口直徑。研究顯示[2]，隨模底25圖9不同上口孔徑模底磚充型75s后計算機模擬的截面速度矢量圖圖9不同上口孔徑模底磚充型75s后計算機模擬的截面速264）提高保護(hù)渣的吊掛高度。一般保護(hù)渣的吊掛高度（距模底）應(yīng)在100-200mm[7]，根據(jù)對鋼液入模后沖高的了解，應(yīng)按200mm左右吊掛。5）保護(hù)渣采用易燃類物質(zhì)吊掛（如麻繩），可以迅速燃燒，不會污染鋼液。4）提高保護(hù)渣的吊掛高度。一般保護(hù)渣的吊掛高度（距模底）應(yīng)在27引用資料：[1]趙俊學(xué)、唐文聃、仇圣桃、李小明、宋書雅，34CrMo1A模鑄鋼錠中夾雜物分布，第十七屆全國煉鋼學(xué)術(shù)會議文集。[2]張文、鐘云波、王贊、王江、雷作勝、任忠鳴，模底磚孔徑影響大鋼錠澆注及凝固過程的數(shù)據(jù)模擬，計算機應(yīng)用技術(shù)，特種鑄造及有色合金，2010.09，總第30卷。[3]陳德和，《鋼的缺陷》機械工業(yè)出版社，1966.04，P43[4]魏鑫燕、朱榮、林騰昌，大鋼錠凝固過程的數(shù)值模擬研究，鍛造技術(shù)，2011.11，總第32期[5]范鼎東、周俐、史懷遠(yuǎn)，車輪鋼大型夾雜形成機理研究，華東冶金學(xué)報，2000.17（2）：113-117[6]周偉基、鹿海、簿永明、戰(zhàn)東平、張飛，模鑄系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對鋼材探傷合格率的影響，鑄造，2011.11，總第60期。[7]程敏杰，下注鋼錠保護(hù)渣的應(yīng)用分析，一重技術(shù)，熱加工，2012.05.006引用資料：28匯報結(jié)束請各位領(lǐng)導(dǎo)給予批評和指正謝謝!匯報結(jié)束29論文匯報

題目：鋼錠錠尾探傷缺

陷的分析及改進(jìn)

中原特鋼股份有限公司薛正國論文匯報

題目：鋼錠30論文提綱摘要關(guān)鍵詞前言1、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及缺陷特征2、實驗室分析3、工藝、工裝數(shù)據(jù)、輔料、耐材及操作調(diào)查4、綜合分析5、改進(jìn)措施6、實施效果7、結(jié)論及進(jìn)一步改進(jìn)建議論文提綱摘要31摘要：通過調(diào)查實際生產(chǎn)情況、工藝工裝及操作數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)研究資料和實驗室分析結(jié)果，認(rèn)為導(dǎo)致錠尾探傷不合的主要缺陷是卷渣、夾雜偏析，參數(shù)設(shè)計不當(dāng)、澆注操作不合理、工裝配套性不好是主要原因，并據(jù)此提出了改進(jìn)措施，部分落實后已取得較好效果。關(guān)鍵詞：錠尾探傷、澆注、工裝匹配性、保護(hù)渣、卷渣摘要：32前言自2014年下半年開始，以公司生產(chǎn)的42CrMo、4145H、40Cr等合結(jié)鋼為代表，在鍛后頻繁出現(xiàn)錠尾探傷缺陷，導(dǎo)致較大質(zhì)量損失，嚴(yán)重影響交貨進(jìn)度，給公司信譽造成不良影響，同時也使得產(chǎn)成品成本不斷上升，影響了公司生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)的實現(xiàn)。為解決這一質(zhì)量問題，煉鋼公司、鍛壓公司及技術(shù)中心分別從工藝參數(shù)、實際操作、理化檢測等各個方面進(jìn)行了分析研究，并針對性的提出了改進(jìn)措施，經(jīng)過批量驗證，取得了較好效果。前言331、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及缺陷特征1.1數(shù)據(jù)統(tǒng)計

從2014年6月開始，鍛后錠尾探傷不合報廢產(chǎn)品呈增多趨勢，主要集中在常規(guī)鍛件類產(chǎn)品，如濟(jì)二機產(chǎn)品、曲軸光坯、佑昌鍛件、其它鍛件等，根據(jù)檢測結(jié)果統(tǒng)計，結(jié)合煉鋼公司生產(chǎn)臺賬、記錄，追溯鑄錠盤位、注余和后道工序質(zhì)量情況，鍛件類產(chǎn)品錠尾探傷不合報廢（含待改制和已改制）94支共384.188噸，其中最后一盤澆注錠報廢的43支共191.182噸，占49.76%，其余分布在中盤和首盤，部分產(chǎn)品無法追溯盤號。1、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及缺陷特征34

最后一盤類報廢的43支中，注余0～0.8噸的29支共131.395噸，占到67.44%。

按產(chǎn)品類別分，曲軸光坯8支共27.45噸，注余平均0.65噸；濟(jì)二機產(chǎn)品3支共6.639噸，注余平均0.4噸；佑昌鍛件產(chǎn)品7支共57.067噸，注余0.7噸。三類重點產(chǎn)品18支共91.156噸，其它鍛件11支，40.239噸，注余平均0.6噸。1.2缺陷特征

概括表現(xiàn)為：錠尾一定長度內(nèi)、中心一定范圍內(nèi)有超標(biāo)密集區(qū)，并伴有多個超標(biāo)分散缺陷，局部有Φ4.0mm以上單個分散缺陷。部分缺陷產(chǎn)品探傷描述見表1。 最后一盤類報廢的43支中，注余0～0.8噸的29支35表1部分探傷缺陷描述表1部分探傷缺陷描述362、實驗室分析

針對有代表性的缺陷產(chǎn)品，通過超聲波探傷定位，進(jìn)行了切片檢測。

以3141303-4-1爐件號42CrMo鍛件為例，探傷顯示錠尾600～850mm中心深度50mm范圍有Φ4～Φ8mm的連續(xù)缺陷，伴有傷波與底波同高的現(xiàn)象。探傷定位后切取試片，中心發(fā)現(xiàn)有約10mm的疏松區(qū)域，如圖1所示。將試片進(jìn)行著色滲透探傷，除疏松區(qū)域外，未發(fā)現(xiàn)其它裂紋缺陷。

低倍試片無明顯的疏松點和樹枝晶現(xiàn)象，說明鍛造效果較為致密，低倍照片見圖2。2、實驗室分析37

圖1

心部局部特征

圖2

低倍整體形貌圖1心部局部特征38金相分析發(fā)現(xiàn)裂紋內(nèi)部有塊狀非金屬存在，如圖3所示，且裂紋的兩側(cè)無氧化、脫碳，說明孔洞內(nèi)存在的物質(zhì)應(yīng)屬于煉鋼澆注的產(chǎn)物。圖3

裂紋內(nèi)部塊狀物質(zhì)100X金相分析發(fā)現(xiàn)裂紋內(nèi)部有塊狀非金屬存在，如圖3所示，且39

掃描電鏡能譜儀分析發(fā)現(xiàn)孔洞內(nèi)壁被熔渣覆蓋，部分區(qū)域呈現(xiàn)為大量顆粒狀的夾渣。如圖4、5所示。圖4

孔洞內(nèi)壁表面覆蓋的熔渣圖5

大顆粒狀的夾渣掃描電鏡能譜儀分析發(fā)現(xiàn)孔洞內(nèi)壁被熔渣覆蓋，部分區(qū)域呈40

使用能譜儀分析夾渣成分，為含有鈣、鋁、硅、氧等元素的復(fù)雜化合物，如圖6、7所示。這說明孔洞為外來渣料殘存在錠尾造成的。圖6

孔洞表面夾渣成分譜線圖7

孔洞表面夾渣元素含量使用能譜儀分析夾渣成分，為含有鈣、鋁、硅、氧等元素的41

根據(jù)能譜成分檢測結(jié)果，夾渣組成元素除鈣、硅、鋁、氧外，其中還存在鈉的化合物，因鈉是保護(hù)渣調(diào)整熔點配入成分，可以斷定檢測物為保護(hù)渣。

除該試樣外，顯示同類探傷問題的佑昌3150397-6-40Cr圓鋼、3150496-3-S44SY曲軸光坯產(chǎn)品能譜分析均在缺陷點檢測出Na元素，含量分別為16.36%、3.73%，進(jìn)一步印證保護(hù)渣是導(dǎo)致缺陷產(chǎn)生的主要物質(zhì)。 根據(jù)能譜成分檢測結(jié)果，夾渣組成元素除鈣、硅、鋁、氧423、工藝、工裝數(shù)據(jù)、輔料、耐材及操作調(diào)查3.1根據(jù)對冶煉工藝核對，變化的部分是降低了出鋼溫度，降低值在5-15℃范圍內(nèi)，澆注速度控制無明顯變化；鍛造工藝的變化主要表現(xiàn)在利用率的提高和退火工藝優(yōu)化部分。3.2目前的中注管僅有一個高度規(guī)格（高2880mm），加高墊有3種，規(guī)格高度分別為270mm、540mm、1620mm；澆注底盤（4-6噸錠用6位）流鋼槽長度1180mm；流鋼磚內(nèi)孔直徑為45mm；尾磚上口直徑為65mm。3、工藝、工裝數(shù)據(jù)、輔料、耐材及操作調(diào)查3.1根據(jù)對冶煉工藝433.3現(xiàn)場觀察，保護(hù)渣采用鋼絲吊掛，開澆后有的鋼絲未抽出；個別爐次對中注管過程中水口未關(guān)嚴(yán)，調(diào)整對中過程中散流鋼液進(jìn)入中注管；個別爐次個別盤補縮后期有散流情況。3.4根據(jù)現(xiàn)場詢問操作人員，可觀察到的鋼液入模沖高最大可達(dá)到300mm，高于保護(hù)渣吊掛高度，直接導(dǎo)致初始鋼液卷渣。3.5通過對個別冷錠錠尾進(jìn)行觀察，可以看到翻皮、重皮缺陷，這是由于開澆后鋼液流速過大，先入模的鋼液濺至模底四周形成冷鋼，后續(xù)鋼液上升后從先凝固的冷鋼周邊滲入、包裹，從而形成錠尾表觀缺陷，此時也會有保護(hù)渣等被包裹于其中，隨澆注持續(xù)溫度升高后部分熔化但不及上浮存留于錠尾內(nèi)部。410鋼錠尾部缺陷見圖8。3.3現(xiàn)場觀察，保護(hù)渣采用鋼絲吊掛，開澆后有的鋼絲未抽出；個44圖8

410鋼錠尾部缺陷圖8410鋼錠尾部缺陷454、綜合分析4.1根據(jù)資料顯示[1]，硅鋁酸鹽復(fù)合夾雜（主要是SiO2-Al2O3，少量MgO、K2O和Na2O）、SiO2等一般來源于耐材、覆蓋劑和保護(hù)渣，鈦硅鋁酸鹽復(fù)合夾雜、Al2O3主要來源于一次、二次氧化。且鋼錠中尾部大顆粒夾雜物（＞50μm）含量最多。4.2根據(jù)綜合數(shù)據(jù)（冶煉過程情況、錠身缺陷分布及每一爐鍛后缺陷發(fā)生數(shù)量分布、超聲波探傷檢查、實驗室分析結(jié)果）可以確認(rèn)，鋼液冶煉的純凈度、均勻度基本沒有問題，問題主要是在澆注過程中發(fā)生，且不是發(fā)生產(chǎn)在錠身正常澆注過程中，只能是在澆注的開澆和補縮段。4、綜合分析4.1根據(jù)資料顯示[1]，硅鋁酸鹽復(fù)合夾雜（主要464.3根據(jù)理論分析[2]，Eriksson等在鋼錠澆注的不同階段對鋼水進(jìn)行取樣分析，證實了卷渣現(xiàn)象發(fā)生在澆注初期。結(jié)合統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在澆注過程中第一盤、末盤和一盤單支澆注時最易發(fā)生產(chǎn)錠尾卷渣缺陷。第一盤開澆時鋼水靜壓最大，單支澆注時鋼流集中，兩種情況下入模后鋼液沖高值最大，形成向上的噴射狀鋼流，極易卷渣，這也就解釋了為什么第一盤不存在注余少也同樣有錠尾卷渣缺陷發(fā)生的問題；末盤澆注時鋼液量少，加上溫度降低，鋼液動力偏弱，惡化了鋼渣分離、夾雜上浮的動力學(xué)條件，致卷渣和錠尾夾雜物偏析加重，形成缺陷。4.3根據(jù)理論分析[2]，Eriksson等在鋼錠澆注的不同474.4中注管高度調(diào)整有限，不能滿足一模多用情況下中注管上沿與澆注錠型冒口上平面合理的高度差控制要求，鋼液入模沖流高度不可控。4.5降低出鋼溫度后未做到快速澆注，模內(nèi)鋼液在補縮后期上升動力不足，二次氧化較為嚴(yán)重的鋼液滯留在錠尾區(qū)，加重錠尾偏析程度。4.6低溫澆注后保護(hù)渣配套參數(shù)調(diào)整不及時，熔點偏高（目前調(diào)整后熔點：1150℃左右），卷入后鋼渣分離困難，加之上浮動力學(xué)條件變差，滯留鋼錠底部，造成尾部缺陷。4.4中注管高度調(diào)整有限，不能滿足一模多用情況下中注管上沿與484.7實驗室分析數(shù)據(jù)顯示，除正常的夾雜物外，缺陷點能譜檢測到Na元素，說明一些缺陷系保護(hù)渣卷入所致。4.8資料顯示[3]，氧化物在鋼錠底部較多，是因為底注時最后進(jìn)入鋼錠模中的鋼液含氧量較高，流速偏低，以及由于鋼水溫度較低，凝固速度較快而使夾雜物不及上浮的緣故。因此，除明顯的卷渣缺陷外，有些爐次的尾部探傷缺陷顯示為夾雜物，此類夾雜物多因補縮后期二次氧化在錠尾形成的夾雜偏區(qū)，與鋼液溫度控制、注速、模內(nèi)鋼液上浮動力不足有關(guān)，個別則由外來夾雜造成。4.7實驗室分析數(shù)據(jù)顯示，除正常的夾雜物外，缺陷點能譜檢測到495、改進(jìn)措施5.1等長控制保護(hù)渣吊掛繩，保證保護(hù)渣吊掛高度的一致性。5.2增加開澆沖流量，由原來的150Kg提高至150-300Kg。5.3增加注余量，由0.8噸以下增加到0.8-1.2噸，增加了鋼液壓力，提高了模內(nèi)鋼液上升動力，促進(jìn)了底部偏析夾雜的上浮，減少了錠尾偏析程度，也避免了鋼包水口區(qū)渦流吸入精煉渣的風(fēng)險；5、改進(jìn)措施5.1等長控制保護(hù)渣吊掛繩，保證保護(hù)渣吊掛高度的505.4提前控流，在上冒口前即開始減流，避免在補縮段因細(xì)流填注導(dǎo)致散流澆注，增加鋼液壓力，減少冒口補縮時間，降低了二次氧化鋼液在錠尾形成的偏析程度；5.6適當(dāng)提高鋼錠的澆注溫度，可以延長凝固時間，這有利于夾雜物的上浮[4]，以糾正因低溫澆注而沒有實現(xiàn)快速澆注、與保護(hù)渣熔點不匹配而導(dǎo)致的低溫鋼液卷渣現(xiàn)象發(fā)生。6、實施效果

以上措施實施后，根據(jù)濟(jì)二機鍛件、佑昌鍛件多批次生產(chǎn)投料跟蹤測試，此類缺陷率從2014年10月份開始減少，盡管偶爾還有個別類似質(zhì)量問題出現(xiàn)，但已基本達(dá)到常態(tài)控制水平，說明效果較好。5.4提前控流，在上冒口前即開始減流，避免在補縮段因細(xì)流填注517.1結(jié)論1）增加開澆沖流量可以保證水口砂的沖洗效果，減少外來夾雜發(fā)生率；2）增加注余量，可提高鋼液壓力，改善模內(nèi)上升動力學(xué)條件，促進(jìn)了底部偏析夾雜的上浮，減少了錠尾偏析程度；3）適當(dāng)提高澆注溫度，以糾正因沒有實現(xiàn)快速澆注、與保護(hù)渣熔點不匹配而導(dǎo)致的低溫鋼液卷渣現(xiàn)象發(fā)生；4）個別產(chǎn)品的尾部缺陷與鍛造變形、利用率的設(shè)計及兩端切除比例分配不合理有直接關(guān)系，需鍛造專業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計、分析和改進(jìn)。7、結(jié)