美国ih2sp arcelormittal公司管线钢中由夹杂氧化物引起的裂缝的减少

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1、美国IH2SPARCELORMITTAL公司管线钢中由夹杂氧化物引起的裂缝的减少HongbinYin–ArcelorMittalGlobalR&D-EastChicago,USARickBesich–No.2SteelProducing,ArcelorMittalUSAIndianaHarborFloydDemmon–QualityAssurance,ArcelorMittalUSAIndianaHarborEllaShale–CustomerTechnicalService,ArcelorMittalUSAFlatCarbonRobertKittridge–Rolli

2、ngOperation,ArcelorMittalUSAIndianaHarborH.ThomasTsai–ArcelorMittalGlobalR&D-EastChicago,USABruceForman–ArcelorMittalGlobalR&D-EastChicago,USAM.MetinYavuz–ArcelorMittalGlobalR&D-EastChicago,USA摘要美国印第安纳ArcelorMittal钢铁生产厂提供管材要求提供的板坯。由夹杂物引起的裂缝在那些使用电阻焊生产管材的厂商那里会有一个很主要的缺陷。所要做的就是确定缺陷的根源，并以最低的成

3、本解决问题。起初，钢铁洁净度的研究主要是通过钢铁的生产和铸造过程，而后发现钢在交付过程中，氧（O）的总含量要比浇铸样少6ppm，洁净度提高。因此了解板坯中夹杂物的分布状态是解决问题的关键。缺陷映射技术可以反映板坯中夹杂物的分布情况。基于映射结果，尝试使用新型的SEN来控制氩气的流速。水流和数学模型同时验证了这种新型的SEN——Ar气流速组合的确可以提高铸件中流速。基于这些结果，目前的废品率降低超过了50%。关键词非金属夹杂物，钩裂纹，钢的洁净度，电抗焊接，模流，管道和管材引言在北美市场，美国IH2SPArcelorMittal二号连铸机提供的北美市场上各个管材生产商所应

4、用的板坯。让人疑惑的是，为什么相类似的板坯产品在不同厂家在完成不同管线生产后会有显著不同的废品率。解决卷板裂缝的不同工艺过程，对于利用电阻焊去制造直径是150-200mm的管材。通过超声波检测电阻焊焊接区域出现问题的主要原因是钩裂纹。钩裂纹是焊接管产品常见的缺陷，通常是条状MnS回填裂缝或中心分离的结果。对于IH2SP提供的板坯，较为详细的调查指出夹杂氧化物在厚管壁中的含量大约在15%左右。图3显示的是通过SEM-EDAX检查出的典型的有CaO-Al2O3夹杂引起的钩裂纹。这些夹杂缺陷沿着焊缝大约700um长，距表面2.2mm。给出的管壁厚12.5mm，缺陷是管厚的17

5、%。根据对原始板坯的追踪观察，这些夹杂引起的钩裂纹几乎都在板的上表面。就像如图3中所提到的图2中超声波检测的非金属夹杂物的性质和位置各不相同，要比钩裂纹图1最高钩裂纹废品率的板坯分割和焊接过程。为了详细理解这些问题，提出最小成本的解决方案，这需要公司相关领域的工程师作出努力。钢的洁净度研究发现，进过LMF过程铸造交货的钢总的氧含量在6-8ppm。尽管如此，板坯缺陷映射技术的应用可以反映出15%板厚和板两侧三分之一宽度处是Ar气泡最集中的区域。必须提到的是切割区域恰好在气泡集中的区域。通过缺陷的影射可以观察到一些气泡包含着非金属夹杂物。一旦在切割处焊接，钩裂纹的形成概率会

6、很高。在认识到这些问题之后，有改变气泡其中程度，并远离切割位置提议。SEN设计改变和Ar气流速度的改变可以钢水在模具中更加稳定。说模型和数学模型的使用意图来改变气泡集中区域。用来控制Ar气流水平的新SEN可以改变缺陷的分布因此降低钩裂纹造成的废品率。根据效果和大量的试验，目前的废品率水平降低超过50%，本文用来总结这些结果并指出以后改进的方向。Fig.3Typicalhookcrackdefectcausedbynon-metallicinclusions.1钢洁净度研究ArcelorMittalUSAIH2SP有两个200吨的碱性氧气转炉和两个电弧加热的LMF向两台常

7、规铸机提供钢水。在LMF，管钢等级取决于除硫情况——阻止MnS引起的钩裂纹和提高中心线质量。Ca的处理也被应用与夹杂减轻和阻止铸口堵塞。在LMF处理的末端，钢水没有矿渣后进行至少5min的电磁搅拌会使得夹杂物漂浮在表面。No.2连铸机是个单独的弧形结晶器，是个能容纳30ton的漏斗。液态钢传送到模具由滑动闸板机构控制。氩气从中间罐喷嘴处添加，有钢板弹簧舌片，浸入式喷嘴（SEN）的口和SEN接头。钢包到中间罐由长的喷嘴隔离，振控系统用来检测钢包中的矿渣，防止矿渣污染中间罐。中间罐要尽可能保持密封，在洁净钢生产过程中可以填充Ar气来清洗。中间