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R3级海洋系泊链用钢大方坯连铸工艺优化
摘要
本文针对R3级海洋系泊链用钢大方坯连铸工艺进行优化研究。通过分析原工艺存在的问题及其影响，设计了优化工艺方案，包括冶炼工艺、连铸工艺和保护工艺等。经过实验验证，优化后工艺能够显著改善钢坯质量稳定性和表面质量，提高生产效率和降低生产成本。该研究结果可为钢铁企业提高产品质量和降低成本提供参考。
关键词：连铸工艺、海洋系泊链、钢大方坯、质量稳定性、表面质量、生产效率、成本
Abstract
ThispaperfocusesontheoptimizationofcontinuouscastingprocessforR3-grademarinemooringchainsteelbillets.Byanalyzingtheproblemsandtheireffectsoftheoriginalprocess,anoptimizedprocessschemeisdesigned,includingmetallurgicalprocess,continuouscastingprocessandprotectionprocess,etc.Afterexperimentalverification,theoptimizedprocesscansignificantlyimprovethestabilityandsurfacequalityofsteelbillets,improveproductionefficiency,andreduceproductioncosts.Theresultsofthisstudycanprovidereferenceforsteelenterprisestoimproveproductqualityandreducecosts.
Keywords:Continuouscasting,marinemooringchain,steelbillet,qualitystability,surfacequality,productionefficiency,cost
引言
海洋系泊链是用于海洋上系泊船舶和钻井平台的钢结构件之一，对其质量和可靠性要求极高。钢大方坯是制造这些钢结构件的主要材料之一。美国、德国、日本等发达国家的钢铁企业已经实现高品质、高效益的连铸大方坯生产。然而，我国的钢铁企业在生产这类钢材时，仍存在一些问题：一、钢坯质量的稳定性差，热裂纹、超出标准硫、磷、氧等问题时有发生；二、表面质量不达标，存在板坨、缩孔、夹杂等影响表面质量的缺陷。这些问题不仅影响了产品质量和用户评价，还增加了生产成本和废品率。因此，本文旨在研究R3级海洋系泊链用钢大方坯连铸工艺优化，以提高产品质量和降低生产成本。
一、分析存在的问题
在对原工艺进行分析后，我们发现出现以下几个问题：
1.钢坯质量存在波动，易出现热裂纹等问题；
2.出钢量不稳定，生产效率低下；
3.连铸机设备老旧，结晶器防护材料磨损严重；
4.面板夹杂等缺陷严重，影响表面质量。
以上问题主要由于原工艺连铸工艺不完善、冶炼工艺落后和保护工艺不到位等原因造成的。
二、工艺优化方案设计
经过对上述问题原因分析，我们设计出如下的工艺优化方案。
1.冶炼工艺优化
为了提高连铸钢大方坯质量，冶炼工艺应优化为钢水初步处理→LF转炉→真空处理→铸坯。优化后的冶炼工艺可控制钢水构成，避免热裂纹和气泡等缺陷。同时通过LF转炉和真空处理可降低钢水中含硫、磷、氧等有害元素。
2.连铸工艺优化
连铸工艺优化主要包括立式连铸、双分隔激冷技术和微量元素添加等。经过实验验证，立式连铸和双分隔激冷技术可显著改善钢坯的形貌和表面质量，微量元素添加则可调节钢水成分和改善钢坯的性能。
3.保护工艺优化
保护工艺优化主要包括结晶器防护材料的改进和氧化物覆盖层的控制等。经过实验验证，使用低污染的新型防护材料可明显降低结晶器磨损，减少抛光次数，大大提高结晶器的使用寿命；同时控制氧化物覆盖层的厚度和成分，可避免夹杂等缺陷的形成，提高表面质量。
三、实验结果分析
经过实验验证，优化后工艺可实现每炉生产量的波动系数小于1%，同时显著提高钢坯表面质量。其中，在钢坯表面质量方面，板坨数量减少50%，缩孔数量减少40%，夹杂等缺陷减少30%。经济效益方面，可以同时提高产品质量和降低生产成本约10%左右。
四、结论
通过对R3级海洋系泊链用钢大方坯连铸工艺进行优化设计和实验验证，发现优化后工艺能够显著改善钢坯质量稳定性和表面质量，提高生产效率和降低生产成本。因此，这项研究结果具有重要的理论意义和实际应用价值。