不锈钢连铸板坯
不锈钢连铸板坯|全球工程与招采一站式解决方案
一、产品定位与适应范围
1. 定位
不锈钢连铸板坯是通过电弧炉或转炉熔炼(EAF 或 BOF),配氩氧脱碳(AOD)或真空氧脱碳(VOD)精炼后,经中间包、结晶器、二次冷却、矫直与定尺切割获得的扁长方体半成品。其作为热轧板卷与中厚板的上游坯料,也可作为锻轧、环轧与爆炸复合的母坯。
2. 适用边界
面向热连轧板卷、中厚板、热轧不锈钢带、爆炸复合板、模锻与环轧前供料链。适用于对内部致密性、低偏析与表面质量要求较高的板类产品链。板坯为半成品,不直接作为压力容器或输送管道终材使用,法规合规性在后续热轧、热处理与检验阶段落实。
3. 与相邻工艺的边界
按厚度经验划分薄板坯(约 50–110 毫米,CSP 或 ESP 产线)、常规板坯(约 150–250 毫米)与超厚板坯(可达 450–600 毫米)。薄板坯主要服务热连轧板卷;常规与超厚板坯覆盖中厚板、特厚板与高端用途。
二、标准矩阵(采购视角)
说明:板坯为半成品,通常不对应单一产品标准,采用“成分与洁净度方法+内部质量方法+尺寸与文件”的组合,并与下游成品标准衔接。
1. 化学与牌号对照
ISO 15510(不锈钢化学成分对照)、GB/T 20878(不锈钢与耐热钢化学成分)。订单可补充低硫低磷窗口、夹杂等级与形貌要求。
2. 冶金洁净度与宏观组织
ASTM E45 或 ISO 4967(显微夹杂评定)、ASTM E381(宏观酸蚀评定,用于条带偏析、中心疏松与缩孔)。
3. 内部致密性与超声检测
按厂家板坯超声规程执行;工程上可参照 EN 10160(钢板超声)之 S 与 E 等级思想,明确覆盖率、分区与反射当量阈值,并在合同中写明验收方法。
4. 材质证明与文件
EN 10204 3.1 或 3.2(材质证明)。与下游成品标准如 ASTM A240、EN 10088-2、GB/T 3280 建立技术接口。
三、场景—材料—标准—尺寸映射(快速选型)
1. 通用装备板链
材料:304L、316L。标准方法:ISO 15510+ASTM E45+ASTM E381,UT 参照 EN 10160 思想。尺寸:常规板坯厚度 150–250 毫米,宽度 700–2200 毫米,长度 4–12 米。
2. 海水与高氯化物板链
材料:2205、2507。标准方法:化学控氮窗口;宏观偏析与 UT 严于常规。尺寸:常规或超厚板坯,按项目指定。
3. 高温抗氧化与耐渗碳板链
材料:310S、904L、6Mo 或镍基路线的母坯。标准方法:Mo、Ni 波动控制+宏观酸蚀与 UT。尺寸:常规或超厚板坯,按项目指定。
4. 超薄热连轧板卷
材料:常见奥氏体与铁素体体系。标准方法:表面缺陷与边角质量优先;宏观与 UT 依项目。尺寸:薄板坯 50–110 毫米,宽度 900–2000 毫米,长度 5–12 米。
5. 特厚板链
材料:316L、2205、310S 等。标准方法:E381 宏观+深度 UT 加严。尺寸:超厚板坯 450–600 毫米。
四、规格范围与公差(工程通行窗口)
厚度:薄板坯约 50–110 毫米(部分 ESP 可至约 130 毫米);常规板坯约 150–250 毫米;超厚板坯可达 450–600 毫米。宽度:约 700–2200 毫米。长度:约 4–12 米。直线度、翘曲与扭曲按厂家标准与合同限值控制。端面垂直度、角部完整性与缺口圆角化在订单明确。允许修磨量需约定单侧最大深度、标识方法与复检流程。
五、制造流程与关键控制
熔炼与精炼:EAF 或 BOF → AOD 或 VOD,必要时真空处理与钙处理;低硫低磷、夹杂类型与尺寸受控,奥氏体与双相控制氮含量窗口。
连铸过程:稳定凝固前沿与二冷匹配;电磁搅拌(EMS)与软压下(Soft Reduction)降低中心偏析与缩孔,提升致密度与等轴晶比例;热态矫直与定尺切割。
表面与边角:在线或离线打磨与修面,去除夹渣、壳裂与夹皮等缺陷;热轧前再复检表面。
六、质量检验与文件
化学与洁净度:炉前炉后光谱分析与 O/N/H(如需);夹杂按 ASTM E45 或 ISO 4967。
宏观与内部质量:ASTM E381 宏观酸蚀评定;超声按厂家规程与合同等级,参照 EN 10160 思想设定覆盖与当量阈值。
表面质量:一百百分之外观检查;修磨后可抽检磁粉或渗透并复测厚度。
文件与放行:EN 10204 3.1 或 3.2 材质证明,附化学、宏观、UT/探伤与尺寸记录,缺陷处置与复检记录及热号—板坯号—位置追溯清单。
七、供货形态与包装
供货形态:薄板坯、常规板坯与超厚板坯;按定尺或批量供货。
包装与标识:端角防护、表面防锈、涂色标记、钢带捆扎、喷码热号与板坯号;清晰标识材质、尺寸与重量;出口运输提供加固方案与装卸指引。
八、订货要点(可直接复制)
1. 钢种与化学:按 ISO 15510 或 GB/T 20878 指定目标与允许偏移,含硫、磷与氮窗口及夹杂控制。
2. 尺寸与公差:厚度×宽度×长度;直线度、端面与角部完整性;最大修磨深度与复检方法。
3. 内部质量:ASTM E381 宏观酸蚀取样比例与判级;超声覆盖率、分区与验收阈值。
4. 冶金过程能力:声明 AOD 或 VOD、EMS 与软压下应用情况及连铸关键参数控制。
5. 标识与追溯:热号—板坯号—分段位置标识与条码;装车与堆垛要求。
6. 文件:EN 10204 3.1 或 3.2,化学、宏观、UT、尺寸与缺陷处置记录。
7. 与下游接口:对接下游成品标准与关键元素控偏策略,明确表面清理等级与再加热温度窗口。
九、选材指南(一句话速配)
通用板链选 304L/316L 常规板坯;海水与高氯化物选 2205/2507 并强化宏观与 UT;高温与耐渗碳选 310S、904L、6Mo 或镍基母坯;超薄热连轧选薄板坯;特厚板链选超厚板坯并加严内部致密性控制。
十、采购施工与运行维护风险提示
勿将成品板或管材标准直接套用板坯,应采用“化学+内部质量+尺寸与表面”的半成品控制逻辑。宏观与 UT 必须并行,避免中心缩孔与偏析超限。勿混淆薄、常规与超厚板坯的工艺窗口。必须约定修磨上限与复检流程。与热轧厂对接头尾切除量、再加热窗口与表面清理等级,保障成材率。
十一、代表性规格行(示例)
1. 板坯,304L,厚 200 毫米×宽 1500 毫米×长 8000 毫米;化学按 ISO 15510;ASTM E45 夹杂评级与 ASTM E381 宏观酸蚀合格;UT 覆盖按合同参照 EN 10160 思想执行;材质证明 EN 10204 3.1。
2. 板坯,2205,厚 220 毫米×宽 1800 毫米×长 9000 毫米;控氮窗口;宏观与 UT 加严验收;材质证明 EN 10204 3.2。
3. 板坯,310S,厚 250 毫米×宽 1300 毫米×长 6000 毫米;Mo、Ni 波动控制;E381 宏观与 UT 合格;材质证明 EN 10204 3.1。
十二、全球代表性生产商(按字母序,示例)
Aperam、Acerinox、Outokumpu、POSCO、Nippon Steel Stainless(NSSC)、Thyssenkrupp、青山不锈(Qingshan)、德龙不锈(Delong)、张家港浦项不锈钢(张浦)、太钢不锈(TISCO)、宝武不锈(Baowu Stainless)。不同厂家的可制造尺寸与质量控制窗口存在差异,订货以厂家数据表与合同条款为准。
不锈钢连铸板坯|技术版说明
一、产品定义与适用范围
1. 定义
不锈钢连铸板坯(Continuous Casting Stainless Slab)是以电弧炉或转炉熔炼(EAF/BOF),配氩氧脱碳(AOD)或真空氧脱碳(VOD)精炼后,经中间包、结晶器、二次冷却、矫直与定尺切割获得的扁长方体半成品。板坯主要作为热轧板卷与中厚板的上游坯料,也可作为锻轧、环轧或爆炸复合等二次加工的母坯。
2. 适用边界
• 面向下游:热连轧板卷、中厚板、热轧不锈钢带、爆炸复合板、模锻与环轧前的供料。
• 质量诉求:适用于对内部致密性、低偏析与表面质量要求较高的板类产品链。
• 法规边界:板坯为半成品,不直接作为压力容器或输送管道终材使用;相关合规性在后续热轧、热处理与检验阶段落实。
3. 与相邻工艺的边界
• 厚度分类:薄板坯约 50–110 毫米(CSP/ESP 产线),常规板坯约 150–250 毫米,超厚板坯可达 450–600 毫米;不同厚度对应不同连铸与加热—轧制窗口。
• 适配方向:薄板坯主要面向热连轧板卷;常规与超厚板坯覆盖中厚板、特厚板及高端用途。
二、标准与规范矩阵(按用途与控制维度)
说明:板坯为半成品,通常不对应单一“产品标准”,而以化学成分、内部质量、尺寸与表面等“通用+协议”方式管控,并与下游成品标准(如 ASTM A240、EN 10088-2 等)衔接。工程实践中的常用“标准+方法”组合如下。
1. 化学成分与牌号对应
• ISO 15510:不锈钢化学成分国际对照。
• GB/T 20878:不锈钢及耐热钢牌号与化学成分(中国)。
• 企业或订单补充:对低硫(S)、低磷(P)、夹杂等级与夹杂形态的强化要求应写入技术协议。
2. 冶金纯净度与夹杂评定
• ASTM E45 / ISO 4967:显微夹杂评定(方法与评级)。
3. 宏观组织与偏析/缩孔控制
• ASTM E381:钢的宏观腐蚀试验,用于评定条带偏析、中心孔隙、疏松与裂纹等宏观缺陷。
4. 超声检测与内部致密性(按协定)
• 采用厂家板坯 UT 内控规程;工程上可参照 EN 10160(钢板 UT)S/E 等级思想,或以等效现行方法约定覆盖率、分区与缺陷当量阈值。项目必须在合同中明确验收方法。
5. 材质证明与尺寸公差文件
• EN 10204 3.1/3.2:材质证明(MTC)。
• 尺寸与公差:板坯执行“厂家标准+合同公差”。工程常见范围参考如下(详见第五章)。
三、材料体系与典型钢种(示例,不限)
• 奥氏体:304/304L、316/316L、321、347、310S、904L、6Mo(UNS S31254)。
• 铁素体/超纯铁素体:409L、430、439、444 等。
• 双相/超级双相:2205(UNS S32205/1.4462)、2507(UNS S32750/1.4410)。
• 沉淀硬化(按项目能力):17-4PH 等(固溶/时效窗口在下游热加工阶段落实)。
说明:板坯阶段以化学成分、夹杂控制、中心偏析与表面质量为主控;力学性能以下游成品板卷/钢板阶段为准。
四、制造流程与关键冶金控制
1. 冶炼与精炼
• 熔炼:电弧炉或转炉(EAF/BOF)。
• 精炼:氩氧脱碳(AOD)或真空氧脱碳(VOD),必要时真空处理与钙处理。
• 关键控制:低硫与低磷、夹杂类型与尺寸分布(铝系/钙变、硅锰系)、氮含量窗口(奥氏体与双相)。
2. 连铸过程控制
• 结晶器与二次冷却:稳定凝固前沿、拉速匹配、振动参数与结晶器粉控制,预防纵裂与角裂。
• 电磁搅拌(EMS)与软压下(Soft Reduction):降低中心偏析与缩孔,提升中心致密度与等轴晶比例,为高端不锈钢板坯标配手段。
• 矫直与切割:热态矫直,火焰或等离子定尺切割;严格控制端面与棱角质量。
3. 表面与边角整修
• 在线/离线打磨、铲磨与修面,去除夹渣、壳裂、夹皮等缺陷;转热轧前再复检表面。
五、尺寸、长度与公差(工程通行窗口)
以下范围用于采购与工程策划时的“窗口认知”;合同以厂家能力与约定公差为准。
• 厚度:
— 薄板坯(CSP/ESP):约 50–110 毫米(部分 ESP 方案可至约 130 毫米)。
— 常规板坯:约 150–250 毫米(行业主流)。
— 超厚板坯:可达 450–600 毫米(特厚板路线,少量高端产线)。
• 宽度:约 700–2200 毫米(能力随连铸机与钢种而定)。
• 长度:约 4–12 米(可按热轧节距与加热炉长度优化)。
• 直线度、翘曲与扭曲:执行厂家标准与合同限值(典型为每米若干毫米量级,项目化约定)。
• 切割与端面:约定端面垂直度、角部完整性与缺口圆角化。
• 允许修磨量:合同需明示单侧最大修磨深度、修磨区域标识与复检方法,确保后续轧制良率与表面质量。
六、质量控制与检验(ITP 主线)
1. 化学成分与清洁度
• 炉前/炉后光谱分析;热号—板坯号—位置全流程可追溯。
• 夹杂等级:按 ASTM E45/ISO 4967;必要时进行氧、氮、氢(O/N/H)与夹杂形貌分析。
2. 宏观组织
• 取样按 ASTM E381 宏观酸蚀,评定中心疏松、偏析条带、缩孔与裂纹,并留存照片与评级记录。
3. 内部缺陷与致密性(UT)
• 依据厂家 UT 规程与合同验收等级;可借鉴 EN 10160 的 S/E 等级思路设定全覆盖或分区覆盖、缺陷反射当量与定位复检流程。
4. 表面质量
• 100% 外观检查;对纵裂、角裂、夹渣、卷渣、层状夹杂与皮下气孔等按“标识—修磨—复检”闭环处置;修磨后可抽检磁粉或渗透,并复测厚度。
5. 文件与放行
• EN 10204 3.1/3.2 材质证明(含化学、宏观、UT/探伤、尺寸记录)。
• 厂内检验原始记录、缺陷处置与复检记录、热号—板坯号—位置追溯清单。
七、工况—钢种—控制要点映射(文字化速查)
• 通用装备板链:304L/316L 常规板坯(150–250 毫米),重点低 S/低 P、夹杂控制与中心致密性;EMS+软压下为标配。
• 海水与高氯化物板链:2205/2507 板坯,强调氮含量窗口与δ/γ 相平衡潜力(在下游热处理阶段实现),建议更严 UT 与宏观偏析控制。
• 高温抗氧化/耐渗碳板链:310S、904L、6Mo 或镍基板链母坯,强调 Mo、Ni 波动控制与中心致密性。
• 超薄热连轧板卷:薄板坯(50–110 毫米)CSP/ESP 产线,重点防控表面与边角缺陷、角裂与纵裂。
• 特厚板链:超厚板坯(≥450 毫米),强调中心偏析/疏松的宏观控制与深度 UT。
八、订货要点(可直接写入 RFQ/PO/技术协议)
1. 钢种与化学:按 ISO 15510/GB/T 20878 给出目标与允许偏移窗口(含 S、P、N 与夹杂控制要求)。
2. 尺寸与公差:厚度×宽度×长度;直线度、端面与角部完整性;最大修磨深度。
3. 内部质量:宏观酸蚀(ASTM E381)取样比例与判级;UT 覆盖与验收等级(参照 EN 10160 思路或厂家现行规程)。
4. 冶金控制:AOD/VOD 精炼、EMS/软压下、连铸拉速/振动/二冷的过程能力声明。
5. 标识与追溯:热号—板坯号—分段位置(头/尾/中段)标识与条码;装车与堆垛方式。
6. 文件:EN 10204 3.1/3.2;化学、宏观、UT、尺寸、表面缺陷处置与复检记录。
7. 与下游衔接:若板坯直供外部热轧厂,需约定表面清理等级、修磨痕迹允许度与再加热温度窗口。
九、常见风险与纠偏
• 混淆半成品与成品标准:误将 ASTM A240/A312 等成品要求直接施加于板坯;应采用“化学+内部质量+尺寸与表面”的半成品控制逻辑。
• 只控化学不控宏观/UT:易导致中心缩孔与偏析超限,轧制开裂;必须设置 E381 宏观与 UT 验收。
• 忽视厚度类别差异:将薄板坯的公差或表面指标套用于常规或超厚板坯,或反之。
• 未明确修磨上限与复检:过度修磨引发轧制穿孔或层状缺陷暴露;合同必须约定。
• 与热轧厂接口缺失:头尾质量与切除量、再加热窗口与表面清理等级未对齐,影响成材率。
十、代表性尺寸窗口(工程策划参考)
• 薄板坯(CSP/ESP):厚约 50–110 毫米,宽约 900–2000 毫米,长约 5–12 米。
• 常规板坯:厚约 150–250 毫米,宽约 700–2200 毫米,长约 4–12 米。
• 超厚板坯:厚可达 450–600 毫米(少量特种产线能力)。
说明:实际能力以厂家产线手册与订单确认为准。
十一、参考与工程依据(摘选)
• 结晶器与薄板坯连铸工艺资料:国际主流设备商(如 ESP/CSP 技术综述)关于 50–90 毫米薄板坯范畴与工艺窗口。
• 厚度类别综述:行业文献对薄/中/厚/超厚板坯类别与能力的对比。
• 大型不锈钢厂流程展示:显示常规板坯厚度约 250 毫米、宽度约 0.7–1.8 米的范畴认知。
• 检测与评定共性方法:ASTM E45/ISO 4967(显微夹杂),ASTM E381(宏观酸蚀),EN 10160 思路(UT 等级)。
十二、附:与下游成品标准的衔接建议
• 若板坯用于热轧板卷或中厚板,建议在技术协议中明确下游目标标准(如 ASTM A240、EN 10088-2、GB/T 3280 等)与关键化学元素的控偏策略(如 Mo、N、Ni 的波动控制),并将中心偏析与 UT 等板坯质量条款与下游成品缺陷风险(分层、夹渣、中心疏松残留)建立对应关系,以实现全过程质量闭环。
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