高拉速下37Mn5鋼連鑄圓坯內(nèi)部質(zhì)量控制研究

37Mn5鋼是生產(chǎn)J55級石油套管的專用鋼，廣泛應(yīng)用于石油化工行業(yè)。石油套管是石油鉆探的重要器材，由于工作環(huán)境極為惡劣，對鋼管的性能提出了非常嚴(yán)格的要求，若套管由于某種意外發(fā)生損害可能會造成整口井的減產(chǎn)甚至報(bào)廢。

石油套管采用圓坯穿管成材，對鑄坯的中心質(zhì)量要求嚴(yán)格，鑄坯的中間裂紋、中心縮孔以及疏松等缺陷都會嚴(yán)重影響套管的質(zhì)量。

北京科技大學(xué)的學(xué)者針對φ200mm37Mn5鋼圓坯高拉速下鑄坯存在的內(nèi)部裂紋、中心縮孔與中心疏松等缺陷，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析得出過熱度高、結(jié)晶器電磁攪拌強(qiáng)度偏小、二冷工藝及噴嘴布置不合適是引起鑄坯質(zhì)量問題的主要原因。

通過建立經(jīng)射釘及測溫試驗(yàn)驗(yàn)證的凝固傳熱模型與采用高斯計(jì)測量電磁攪拌磁場的分布特征分別對二冷工藝制度和結(jié)晶器電磁攪拌參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，同時對二冷區(qū)噴嘴布置進(jìn)行改進(jìn)。

結(jié)果表明：對于φ200mm斷面37Mn5鋼連鑄拉速從1.4m/min提高到1.8m/min，鑄坯內(nèi)部質(zhì)量明顯改善，內(nèi)部裂紋消失，中心縮孔和中心疏松均為0.5級，若過熱度大于30℃，仍存在比較嚴(yán)重的中心縮孔。