结晶器液面波动过大会造成异型管夹杂物含量**标、纵裂等质量缺陷,严重的还会引起漏钢事故。要控制结晶器液面波动可以考虑采取以下措施:
(一)控制流场
控制注入结晶器内钢水的流量,使结晶器内钢水量保持稳定。降低钢水的过热度,以减小钢水与结晶器铜板的温差,并降低铸坯壳层的热应力和收缩应力,增加凝固速率,缓解液面波动,中间包加热技术可有效降低和稳定异型管钢水的过热度。对浸入式水口的形状、插入深度、位置等进行优化后,改善了结晶器流场。
(二)控制冷却
保证冷却管道的畅通及二冷喷嘴位置合适,在此基础上,根据钢种的不同制定相应的冷却制度。为使铸坯坯壳生长均匀,可适当减少结晶器冷却区的冷却水量。为减轻铸坯鼓肚倾向,可增大二冷区上部区域的冷却强度,缓解液面波动。
(三)设备维护
在日常维护与定期检修中,排查设备隐患,消除设备故障,有助于减少异型管结晶器内钢水液面出现的波动现象。
(四)控制杂物
通过调整合理的精炼渣组分、充分的精炼时间、合理的吹氩制度使夹杂充分上浮等手段来减少异型管氧化物夹杂,提高钢的洁净度。钙合金、稀土合金是常用的夹杂物变形剂,向钢水中喂钙线是工业常用的氧化铝变性处理方法。
(五)液面检测
国内外一些企业通过自动控制手段来对结晶器液面进行精确控制,保证结晶器内钢液面的相对稳定。目前广泛采用是放射性同位素法,涡流法和激光法。
(六)**保护渣
使用**保护渣,为了增加坯壳的均匀性,一般采用结晶器弱冷方式,仅仅调整水量只能改变结晶器回水温度,并不能改善传热,应该采用高碱度、高结晶率的保护渣。
(七)拉速控制
应根据生产的异型管钢种,选择合适的较佳拉速,并且在生产过程中尽量保持恒定拉速。结晶器电磁制动技术可有效地抑制拉速变化带来的液位不稳。
生产钢管所用的坯料,叫做管坯。合格的管坯是异型管生产的先决条件。由于斜轧穿孔的变形特点,对管坯质量提出了严格的技术要求。管坯技术按相关标准执行,包括化学成分、断面形状、几何尺寸、内部组织、机械性能等因素。根据穿孔方式、轧管方法及制管材质的不同,异型管一般采用以下四种坯料:
(一)轧坯
一般为圆坯,生产中也经常使用。
(二)锻坯
用于穿孔性能较差的合金钢与高合金异型管的生产。
(三)连铸圆坯
连铸圆坯具有成本低、能耗少、组织性能稳定等特点,是管坯发展的主流,也是管材实现连轧的首要条件。
(四)铸坯
主要有方锭坯,用于P.P.M轧制方式或压力穿孔等异型管加工方式。
控制焊接变形此矩形管由于其外形属于细长杆类,因此焊接变形较难控制。焊接的主要变形有挠曲(正弯)、侧弯、角变形及扭曲变形等。对于此矩形管而言,主要的变形是横向收缩,使矩形断面尺寸受到影响,每边需缩进预留间隙90%左右;焊缝横向收缩后,竖板两端向内弯曲,使构件形成腰鼓状;由于焊缝断面大,输入热量多,必然引起较大的纵向收缩,使构件在长度方向形成挠曲变形;对因不合理焊接造成的扭曲变形,矫正十分困难,有时不得不割开重焊或整件报废。 从焊接变形理论可知,影响焊接变形大小的主要因素是:焊缝尺寸越大,熔敷金属越多,变形越大;焊缝尺寸相等时,焊缝热输入越大,造成的变形也越大;焊接大长焊缝时,分段比直通焊变形要小。
异型管生产时高炉所用燃料,主要有以下五种:
(一)无烟煤
它的化学成分基本能满足冶炼要求,低温强度好。但气孔率低,热稳定性差,受热易粉碎,含硫较高。除还有个别小高炉用作焦炭替代品外,异型管生产已基本不再使用。
(二)喷吹燃料
是从高炉风口喷入的燃料,以替代部分焦炭。喷吹燃料有固态的煤粉、液态的重油、气态的天然气。一般根据资源条件而定,我国以喷煤为主。
(三)木炭
木炭是较早使用的高炉燃料,是由木材在足够温度下干馏而成的固体燃料。木炭固定碳含量高,灰分低(一般在0.5%~2.5%之间),几乎不含硫,气孔率高,密度小。但机械强度低,价格昂贵,因此作为异型管高炉燃料已被淘汰。
(四)型焦
是用非结焦煤压制成型的固体燃料,用作焦炭的替代品,有热压成型和冷压成型两种,在目前尚处于冶炼试验阶段。国外高炉冶炼实践表明,在炉况稳定顺行的条件下,型焦是可以替代焦炭作为高炉燃料的。但型焦强度比焦炭差,尤其是热强度问题还有待于进一步解决。
(五)焦炭
由煤在高温下干馏而成的二次固体燃料,其化学成分完**满足高炉冶炼的要求。机械强度远大于木炭,热稳定性及气孔率均**无烟煤,是现代高炉理想的燃料,也是目前高炉的主要燃料。由于目前世界焦煤资源的短缺,异型管高炉冶炼时应尽量降低焦炭消耗,并使用合适的替代燃料。
异型管的常用材质
异型管一般常用的材质有:20#、45#、16Mn(Q345A、B、C、D、E)27siMn、20cr、40cr等材质
在异型钢管的生产中,有的是以国标异型钢管或者圆钢作为管坯生产的,因为销量小,往往价格要**普通异型钢管,但是异型管也有弊端,因为没有固定的标准要求,有的生产商使用二级异型管废异型钢管或者次品作为管坯,那样价格就便宜多了。
所以异型管往往价格不稳定,产品质量也参差不齐。
异型管可分为等壁厚异型无缝钢管(代号为D)、不等壁厚异型无缝钢管(代号为BD)、变直径异型无缝钢管(代号为BJ)。
异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比,异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数,有较大的抗弯抗扭能力,可以大大减轻结构重量,节约钢材。