CN113092712B - 一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明的技术方案是：对铸坯化学成分、全流程生产过程关键参数和铸坯表面质量三个方面进行判定评分，评分方法采用一票否决制，最终评分按照各分项的最差评分进行评定。本发明的有益效果是：可有效避免不合格铸坯流入下道工序，降低高端汽车外板暴露件开裂缺陷，不增加生产成本，改善产品表面质量，提升客户满意度。

Description

一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法
技术领域
本发明涉及一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，属于钢铁冶金技术领域。
背景技术
高端汽车用外板暴露件对产品表面质量具有非常严格的要求，尤其对于汽车面板用钢，要求更为苛刻，许多日系企业更要求做到板材表面零缺陷。如何满足用户对于表面质量的严格要求，防止不合格品流入客户造成恶劣影响，是目前高端汽车外板暴露件主要课题，也是行业内的共性难题。
连铸坯的生产是高端汽车外板暴露件用钢的生产源头，也是高表面要求控制的初始工序。其控制难度在于连铸坯的生产流程长，影响因素多，生产机理复杂。其主要生产工序包括铁水预处理、转炉冶炼、钢水炉外精炼、连铸工序；影响因素主要包括原料条件影响、设备状况影响、操作人员操作技能影响等；生产机理包括冶金物理化学原理、金属凝固原理、传输学原理等。
因此，连铸坯生产过程的稳定性控制难度大，不能保证连铸坯生产过程的100％无缺陷。同时，只通过连铸坯表面缺陷识别系统，无法完全判定连铸坯缺陷，达到用户使用要求。例如连铸坯皮下小颗粒夹杂类缺陷，只在零件冲压过程中，由于板材厚度减薄，产生表面裂纹，该类缺陷隐蔽性强，无法通过现有的图像识别技术直观发现。因此，需要综合考虑各项控制参数对连铸坯质量进行综合评估，通过质量分级，减少缺陷问题产品发生率。
目前，对于连铸坯质量评估的方法，只是针对铸坯表面质量的判定。专利申请号201210052743.4公开了一种连铸铸坯表面质量的在线控制系统及控制方法，通过高温铸坯表面缺陷在线检测系统服务器和铸坯表面质量控制系统工艺站服务器，实现铸坯表面缺陷的在线识别。但是该方法只是针对铸坯表面质量进行判定，无法对轧制后产品表面质量进行预测、判定。
专利申请号201220059548.X公开了一种高温连铸坯表面缺陷在线检测装置，该方法利用的检测装置由高压氩气除鳞装置、结构光激光发射器、面阵CCD摄像机、铸坯检测装置小屋组成，通过CCD摄像机采集成像对高温铸坯表面缺陷进行识别和判定。该方法只是针对高温铸坯的表面缺陷进行识别、判定，无法对轧制后产品表面质量进行预测、判定。
专利申请号201911251362.7公开了一种铸坯质量判定方法，该方法基于采集工艺质量因子参数，建立质量因子模型，计算铸坯质量总风险系数，确定铸坯质量判定结果。
鉴于此需要建立一套针对高端汽车外板暴露件铸坯的质量判定方法，防止不合格品流入用户。
发明内容
本发明目的是提供一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，针对对铸坯化学成分、全流程生产过程关键参数和铸坯表面质量三个方面进行判定评分，评分方法采用一票否决制，最终评分按照各分项的最差评分进行评定，可有效避免不合格铸坯流入下道工序，降低高端汽车外板暴露件开裂缺陷，不增加生产成本，改善产品表面质量，提升客户满意度，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，包含以下步骤：(1)进行铸坯化学成分判定，化学成分按照钢种内控要求以及国家标准或企业标准进行判定；(2)进行全流程生产过程关键参数判定，通过钢铁冶金原理，炼钢过程夹杂物演变规律，以及炼钢-冷轧全流程大数据分析，找出影响较大的关键过程参数，参与质量判定，包含转炉工序过程参数判定、精炼RH工序过程参数判定和连铸工序过程参数判定；(3)铸坯表面质量判定，对各块铸坯进行在线检测表面缺陷；(4)依据判定结果，铸坯质量等级分为五个级别，分别为0、1、2、3和4，其中0级代表质量最高等级，铸坯适用于高端汽车外板暴露件使用；1级代表质量优良级别，铸坯适用于汽车内板零件；2级代表普通级别，铸坯适用于普通汽车用零件；3级代表质量较差级别，铸坯下线后需要降级改判；4级代表质量最差级别，铸坯下线后降级为现货或判废回炉；(5)评分方法采用一票否决制，最终评分按照各分项的最差评分进行评定。
所述步骤(1)中，成分碳含量或氮含量超内控5ppm以内，但满足国家标准或企业标准要求的，判定为2级，铸坯用于普通汽车用零件；成分超内控5ppm以上但满足国家标准或企业标准要求的，判定为3级，铸坯下线后进行评审降级；如成分不满足国家标准或企业标准的，判定为4级，铸坯下线后判定为现货或判废回炉。
所述步骤(2)中，转炉工序过程参数主要为转炉终点氧和终点补吹次数；转炉终点氧>950ppm，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；转炉终点补吹两次以上，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判。
所述步骤(2)中，精炼RH工序过程参数为RH升温吹氧量、RH脱碳结束氧、RH纯循环时间、RH极限真空度、RH静置时间和RH出站渣渣检验；RH升温吹氧量>200m3，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；RH脱碳结束氧>450ppm，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；RH纯循环时间<8min，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；RH极限真空度>1.2mbar，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；RH静置时间<15min，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；RH出站渣检验TFe含量>12％，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判。
所述步骤(2)中，连铸工序过程参数为连铸铝损、液面波动累差、连铸浇注拉速、浸入式水口插入深度和氩气流量的稳态控制；
连铸铝损>150ppm，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；
结晶器内流场不稳定极易引起结晶器液面卷渣，严重影响高端汽车外板表面质量。根据不同断面条件下，依据结晶器流场双环流、过渡流和单环流数据拟合制定不同拉速与吹氩量下不同流态相互转变的临界值；
当断面为(1200-1350)mm×236mm时，双环流转过渡流临界值为y＝5.3x+4.8，过渡流转单环流临界值为y＝8.5x+1.3；
当断面为(1400-1650)mm×236mm时，双环流转过渡流临界值为y＝9.6x+4.2，过渡流转单环流临界值为y＝8.8x+14.0；
当断面为(1700-2050)mm×236mm时，双环流转过渡流临界值为y＝26x-13.8，过渡流转单环流临界值为y＝42.8x-23.6；
上式：y为上水口和塞棒吹氩量之和，单位NL/min；x为拉速，单位m/min；
在连铸浇注过程中，当实际值大于临界值3-6NL/min时，对应铸坯判定为2级；当实际值大于临界值6-10NL/min时，对应铸坯判定为3级；
根据结晶器液面波动情况制定液面波动累差计算公式，通过1分钟内液面波动累差叠加值分析结晶器稳态浇注情况，防止单点液面波动大影响铸坯质量；
S＝||a2-a1|+|a3-a2|+|a4-a3|+|a5-a4|+......+|a59-a58|+|a60-a59|
其中S为1分钟内液面波动累差叠加值，单位mm；a1为第一秒液面波动值，a2为第二秒液面波动值，......a60为第60秒液面波动值，单位mm；
S值≥120mm时，判定为3级，铸坯下线后需要机清或手清处理，并对铸坯进行降级。
所述步骤(3)中，铸坯表面质量判定，铸坯表面有气孔、凹坑、重皮和翘皮缺陷，判定为3级，铸坯需要机清或手清处理；铸坯表面有划伤、振痕和裂纹缺陷，如深度或长度≤4mm，判定为3级，铸坯需要机清或手清处理；如深度或长度≥4mm，判定为4级，铸坯判定为现货或判废回炉。
本发明的有益效果是：对铸坯化学成分、全流程生产过程关键参数和铸坯表面质量三个方面进行判定评分，评分方法采用一票否决制，最终评分按照各分项的最差评分进行评定，可有效避免不合格铸坯流入下道工序，降低高端汽车外板暴露件开裂缺陷，不增加生产成本，改善产品表面质量，提升客户满意度。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，包含以下步骤：(1)进行铸坯化学成分判定，化学成分按照钢种内控要求以及国家标准或企业标准进行判定；(2)进行全流程生产过程关键参数判定，通过钢铁冶金原理，炼钢过程夹杂物演变规律，以及炼钢-冷轧全流程大数据分析，找出影响较大的关键过程参数，参与质量判定，包含转炉工序过程参数判定、精炼RH工序过程参数判定和连铸工序过程参数判定；(3)铸坯表面质量判定，对各块铸坯进行在线检测表面缺陷；(4)依据判定结果，铸坯质量等级分为五个级别，分别为0、1、2、3和4，其中0级代表质量最高等级，铸坯适用于高端汽车外板暴露件使用；1级代表质量优良级别，铸坯适用于汽车内板零件；2级代表普通级别，铸坯适用于普通汽车用零件；3级代表质量较差级别，铸坯下线后需要降级改判；4级代表质量最差级别，铸坯下线后降级为现货或判废回炉；(5)评分方法采用一票否决制，最终评分按照各分项的最差评分进行评定。
所述步骤(1)中，成分碳含量或氮含量超内控5ppm以内，但满足国家标准或企业标准要求的，判定为2级，铸坯用于普通汽车用零件；成分超内控5ppm以上但满足国家标准或企业标准要求的，判定为3级，铸坯下线后进行评审降级；如成分不满足国家标准或企业标准的，判定为4级，铸坯下线后判定为现货或判废回炉。
所述步骤(2)中，转炉工序过程参数主要为转炉终点氧和终点补吹次数；转炉终点氧>950ppm，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；转炉终点补吹两次以上，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判。
所述步骤(2)中，精炼RH工序过程参数为RH升温吹氧量、RH脱碳结束氧、RH纯循环时间、RH极限真空度、RH静置时间和RH出站渣渣检验；RH升温吹氧量>200m3，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；RH脱碳结束氧>450ppm，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；RH纯循环时间<8min，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；RH极限真空度>1.2mbar，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；RH静置时间<15min，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；RH出站渣检验TFe含量>12％，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判。
所述步骤(2)中，连铸工序过程参数为连铸铝损、液面波动累差、连铸浇注拉速、浸入式水口插入深度和氩气流量的稳态控制；
连铸铝损>150ppm，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；
结晶器内流场不稳定极易引起结晶器液面卷渣，严重影响高端汽车外板表面质量。根据不同断面条件下，依据结晶器流场双环流、过渡流和单环流数据拟合制定不同拉速与吹氩量下不同流态相互转变的临界值；
当断面为(1200-1350)mm×236mm时，双环流转过渡流临界值为y＝5.3x+4.8，过渡流转单环流临界值为y＝8.5x+1.3；
当断面为(1400-1650)mm×236mm时，双环流转过渡流临界值为y＝9.6x+4.2，过渡流转单环流临界值为y＝8.8x+14.0；
当断面为(1700-2050)mm×236mm时，双环流转过渡流临界值为y＝26x-13.8，过渡流转单环流临界值为y＝42.8x-23.6；
上式：y为上水口和塞棒吹氩量之和，单位NL/min；x为拉速，单位m/min；
在连铸浇注过程中，当实际值大于临界值3-6NL/min时，对应铸坯判定为2级；当实际值大于临界值6-10NL/min时，对应铸坯判定为3级；
根据结晶器液面波动情况制定液面波动累差计算公式，通过1分钟内液面波动累差叠加值分析结晶器稳态浇注情况，防止单点液面波动大影响铸坯质量；
S＝||a2-a1|+|a3-a2|+|a4-a3|+|a5-a4|+......+|a59-a58|+|a60-a59|
其中S为1分钟内液面波动累差叠加值，单位mm；a1为第一秒液面波动值，a2为第二秒液面波动值，......a60为第60秒液面波动值，单位mm；
S值≥120mm时，判定为3级，铸坯下线后需要机清或手清处理，并对铸坯进行降级。
所述步骤(3)中，铸坯表面质量判定，铸坯表面有气孔、凹坑、重皮和翘皮缺陷，判定为3级，铸坯需要机清或手清处理；铸坯表面有划伤、振痕和裂纹缺陷，如深度或长度≤4mm，判定为3级，铸坯需要机清或手清处理；如深度或长度≥4mm，判定为4级，铸坯判定为现货或判废回炉。
本发明适用产线及生产流程为：铁水预脱硫-260t顶底复吹转炉-RH真空精炼-双流板坯连铸机。
下面结合具体实施例对本发明进行进一步阐述。
实施例1
一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，其步骤如下：
1)冶炼1炉高端汽车外板，制造命令号2917382，转炉工序按照高拉碳工艺生产，转炉终点碳含量控制在0.042％时进行出钢，将钢水运送至RH工序进行RH真空脱碳和合金调整，最后到连铸工序进行浇注形成铸坯，并对浇注中期对钢水成分进行取样、化验成品成分为碳C含量0.00174％(要求≤0.003％)、Si含量0.00426％(要求≤0.01％)、Mn含量0.384％(要求0.35％-0.45％)、P含量0.0489％(要求0.45％-0.055％)、S含量0.00426％(要求≤0.012％)、AlS含量0.0371％(要求0.02％-0.045％)、Nb含量0.0266％(要求0.025％-0.035％)、Ti含量0.03％(要求0.025％-0.035％)、B含量0.00051％(要求0.0003-0.0006)、N含量0.00147％(要求≤0.003％)。该炉各化学成分均满足控制计划要求，判定级别为0级。
2)转炉工序过程参数判定，对转炉进行高拉碳工艺控制，目的降低转炉终点氧含量，从根源控制钢水中夹杂物的产出。该炉转炉终点氧含量462ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；转炉补吹0次，按照表2判定标准，判定级别为0级。
3)精炼RH工序过程参数判定，对RH工序进行吹氧脱碳工艺控制，RH升温吹氧量为116ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH脱碳结束氧为361ppm，按照表2判定标准，判定级别为1级；RH纯循环时间为8ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH极限真空度为0mbar，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH静置时间为32min，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH出站渣检验TFe含量为8％，按照表2判定标准，判定级别为1级；
4)连铸工序过程参数判定，对连铸工序进行全方位保护浇注，中间包加覆盖剂，结晶器加保护渣，目的在吸附钢水中夹杂物的同时可防止钢水二次氧化，减少连铸铝损，提高连铸可浇性；另外，依据双环流、过渡流和单环流的临界值，进行连铸拉速、浸入式水口插入深度和氩气流量的最佳匹配，实现连铸稳态浇注，同时进行液面波动值的累差计算，防止单点波动大影响铸坯质量。该炉铝损73ppm，按照表2判定标准，判定级别为1级；连铸吹氩量依据双环流、过渡流和单环流的临界值，计算出在1500mm断面条件下，拉速1.2m/min，浸入式插入深度105mm条件下，形成双环流吹氩量为15.72NL/min，实际吹氩量为16NL/min，连铸浇注控制稳定；该炉切断8块铸坯，6块液面波动1min内累差值均<60mm，按照表2判定标准，判定级别为0级；1块液面波动1min内累差值为60-100mm，按照表2判定标准，判定级别为1级；1块液面波动1min内累差值为162mm，按照表2判定标准，判定级别为3级。
5)对各块铸坯进行在线检测，未发现铸坯表面气孔、凹坑、翘皮、划伤、裂纹等表面缺陷，按照表2判定标准，判定级别为0级。
一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，按照一票否决制，即最终评分按照各分项的最差评分进行评定，该炉8块铸坯评级分别为7块1级，1块3级。具体见表3所示。
实施例2：
一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，其步骤如下：
1)冶炼1炉高端汽车外板，制造命令号2917934，转炉工序按照高拉碳工艺生产，转炉终点碳含量控制在0.038％时进行出钢，将钢水运送至RH工序进行RH真空脱碳和合金调整，最后到连铸工序进行浇注形成铸坯，并对浇注中期对钢水成分进行取样、化验成品成分为碳C含量0.00196％(要求≤0.002％)、Si含量0.00385％(要求≤0.01％)、Mn含量0.105％(要求0.08％-0.14％)、P含量0.012％(要求≤0.018％)、S含量0.0057％(要求≤0.009％)、AlS含量0.0421％(要求0.02％-0.05％)、Ti含量0.0676％(要求0.06％-0.07％)、B含量0.00068％(要求0.0003-0.0008)、N含量0.00229％(要求≤0.003％)。该炉各化学成分均满足控制计划要求，判定级别为0级。
2)转炉工序过程参数判定，对转炉进行高拉碳工艺控制，目的降低转炉终点氧含量，从根源控制钢水中夹杂物的产出。该炉转炉终点氧含量538ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；转炉补吹0次，按照表2判定标准，判定级别为0级。
3)精炼RH工序过程参数判定，对RH工序进行吹氧脱碳工艺控制，RH升温吹氧量为65ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH脱碳结束氧为423ppm，按照表2判定标准，判定级别为1级；RH纯循环时间为8ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH极限真空度为0mbar，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH静置时间为28min，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH出站渣检验TFe含量为12.3％，按照表2判定标准，判定级别为3级；
4)连铸工序过程参数判定，对连铸工序进行全方位保护浇注，中间包加覆盖剂，结晶器加保护渣，目的在吸附钢水中夹杂物的同时可防止钢水二次氧化，减少连铸铝损，提高连铸可浇性；另外，依据双环流、过渡流和单环流的临界值，进行连铸拉速、浸入式水口插入深度和氩气流量的最佳匹配，实现连铸稳态浇注，同时进行液面波动值的累差计算，防止单点波动大影响铸坯质量。该炉铝损108ppm，按照表2判定标准，判定级别为2级；连铸吹氩量依据双环流、过渡流和单环流的临界值，计算出在1600mm断面条件下，拉速1.2m/min，浸入式插入深度110mm条件下，形成双环流吹氩量为15.72NL/min，实际吹氩量为16NL/min，连铸浇注控制稳定；该炉切断8块铸坯，5块液面波动1min内累差值均<60mm，按照表2判定标准，判定级别为0级；2块液面波动1min内累差值为60-100mm，按照表2判定标准，判定级别为1级；1块液面波动1min内累差值为170mm，按照表2判定标准，判定级别为3级。
5)对各块铸坯进行在线检测，未发现铸坯表面气孔、凹坑、翘皮、划伤、裂纹等表面缺陷，按照表2判定标准，判定级别为0级。
一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，按照一票否决制，即最终评分按照各分项的最差评分进行评定，该炉8块铸坯评级均为3级。具体见表3所示。
实施例3：
一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，其步骤如下：
1)冶炼1炉高端汽车外板，制造命令号2918263，转炉工序按照高拉碳工艺生产，转炉终点碳含量控制在0.041％时进行出钢，将钢水运送至RH工序进行RH真空脱碳和合金调整，最后到连铸工序进行浇注形成铸坯，并对浇注中期对钢水成分进行取样、化验成品成分为碳C含量0.00134％(要求≤0.002％)、Si含量0.00206％(要求≤0.01％)、Mn含量0.098％(要求0.08％-0.14％)、P含量0.0085％(要求≤0.018％)、S含量0.0058％(要求≤0.009％)、AlS含量0.031％(要求0.02％-0.05％)、Ti含量0.063％(要求0.06％-0.07％)、B含量0.00061％(要求0.0003-0.0008)、N含量0.0025％(要求≤0.003％)。。该炉各化学成分均满足控制计划要求，判定级别为0级。
2)转炉工序过程参数判定，对转炉进行高拉碳工艺控制，目的降低转炉终点氧含量，从根源控制钢水中夹杂物的产出。该炉转炉终点氧含量489ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；转炉补吹0次，按照表2判定标准，判定级别为0级。
3)精炼RH工序过程参数判定，对RH工序进行吹氧脱碳工艺控制，RH升温吹氧量为85ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH脱碳结束氧为342ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH纯循环时间为8ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH极限真空度为0mbar，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH静置时间为42min，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH出站渣检验TFe含量为5.1％，按照表2判定标准，判定级别为0级；
4)连铸工序过程参数判定，对连铸工序进行全方位保护浇注，中间包加覆盖剂，结晶器加保护渣，目的在吸附钢水中夹杂物的同时可防止钢水二次氧化，减少连铸铝损，提高连铸可浇性；另外，依据双环流、过渡流和单环流的临界值，进行连铸拉速、浸入式水口插入深度和氩气流量的最佳匹配，实现连铸稳态浇注，同时进行液面波动值的累差计算，防止单点波动大影响铸坯质量。该炉铝损53ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；连铸吹氩量依据双环流、过渡流和单环流的临界值，计算出在1350mm断面条件下，拉速1.4m/min，浸入式插入深度115mm条件下，双环流吹氩量为12.22NL/min，实际吹氩量为12NL/min，连铸浇注控制稳定；该炉切断10块铸坯，8块液面波动1min内累差值均<60mm，按照表2判定标准，判定级别为0级；2块液面波动1min内累差值为60-100mm，按照表2判定标准，判定级别为1级。
5)对各块铸坯进行在线检测，未发现铸坯表面气孔、凹坑、翘皮、划伤、裂纹等表面缺陷，按照表2判定标准，判定级别为0级。
一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，按照一票否决制，即最终评分按照各分项的最差评分进行评定，该炉10块铸坯评级分别为8块0级、2块1级。具体见表3所示。
实施例4：
一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，其步骤如下：
1)冶炼1炉高端汽车外板，制造命令号2919205，转炉工序按照高拉碳工艺生产，转炉终点碳含量控制在0.043％时进行出钢，将钢水运送至RH工序进行RH真空脱碳和合金调整，最后到连铸工序进行浇注形成铸坯，并对浇注中期对钢水成分进行取样、化验成品成分为碳C含量0.00155％(要求≤0.002％)、Si含量0.00248％(要求≤0.01％)、Mn含量0.115％(要求0.08％-0.14％)、P含量0.017％(要求≤0.018％)、S含量0.0039％(要求≤0.009％)、AlS含量0.036％(要求0.02％-0.05％)、Ti含量0.067％(要求0.06％-0.07％)、B含量0.00066％(要求0.0003-0.0008)、N含量0.00116％(要求≤0.003％)。该炉各化学成分均满足控制计划要求，判定级别为0级。
2)转炉工序过程参数判定，对转炉进行高拉碳工艺控制，目的降低转炉终点氧含量，从根源控制钢水中夹杂物的产出。该炉转炉终点氧含量863ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；转炉补吹1次，按照表2判定标准，判定级别为1级。
3)精炼RH工序过程参数判定，对RH工序进行吹氧脱碳工艺控制，RH升温吹氧量为67ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH脱碳结束氧为429ppm，按照表2判定标准，判定级别为1级；RH纯循环时间为8ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH极限真空度为0mbar，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH静置时间为20min，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH出站渣检验TFe含量为9.3％，按照表2判定标准，判定级别为1级；
4)连铸工序过程参数判定，对连铸工序进行全方位保护浇注，中间包加覆盖剂，结晶器加保护渣，目的在吸附钢水中夹杂物的同时可防止钢水二次氧化，减少连铸铝损，提高连铸可浇性；另外，依据双环流、过渡流和单环流的临界值，进行连铸拉速、浸入式水口插入深度和氩气流量的最佳匹配，实现连铸稳态浇注，同时进行液面波动值的累差计算，防止单点波动大影响铸坯质量。该炉铝损81ppm，按照表2判定标准，判定级别为1级；连铸依据双环流、过渡流和单环流的临界值，计算出在1450mm断面条件下，拉速1.3m/min，浸入式插入深度115mm条件下，双环流吹氩量为16.68NL/min，实际吹氩量为16NL/min，连铸浇注控制稳定；该炉切断10块铸坯，6块液面波动1min内累差值均<60mm，按照表2判定标准，判定级别为0级；2块液面波动1min内累差值为60-100mm，按照表2判定标准，判定级别为1级；2块液面波动1min内累差值为>100mm，按照表2判定标准，判定级别为2级
5)对各块铸坯进行在线检测，未发现铸坯表面气孔、凹坑、翘皮、划伤、裂纹等表面缺陷，按照表2判定标准，判定级别为0级。
一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，按照一票否决制，即最终评分按照各分项的最差评分进行评定，该炉10块铸坯评级均为1级。具体见表3所示。
实施例5：
一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，其步骤如下：
1)冶炼1炉高端汽车外板，制造命令号2919876，转炉工序按照高拉碳工艺生产，转炉终点碳含量控制在0.046％时进行出钢，将钢水运送至RH工序进行RH真空脱碳和合金调整，最后到连铸工序进行浇注形成铸坯，并对浇注中期对钢水成分进行取样、化验成品成分为碳C含量0.00122％(要求≤0.0035％)、Si含量0.446％(要求0.4％-0.5％)、Mn含量0.889％(要求0.8％-0.95％)、P含量0.0948％(要求0.085％-0.01％)、S含量0.0039％(要求≤0.012％)、AlS含量0.035％(要求0.02％-0.05％)、Nb含量0.0248％(要求0.02％-0.03％)、Ti含量0.028％(要求0.018％-0.032％)、B含量0.00078％(要求0.0004-0.0009)、N含量0.0044％(要求≤0.004％)。该炉各化学成分均满足控制计划要求，判定级别为2级。
2)转炉工序过程参数判定，对转炉进行高拉碳工艺控制，目的降低转炉终点氧含量，从根源控制钢水中夹杂物的产出。该炉转炉终点氧含量419ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；转炉补吹0次，按照表2判定标准，判定级别为0级。
3)精炼RH工序过程参数判定，对RH工序进行吹氧脱碳工艺控制，RH升温吹氧量为73ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH脱碳结束氧为329ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH纯循环时间为8ppm，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH极限真空度为0mbar，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH静置时间为31min，按照表2判定标准，判定级别为0级；RH出站渣检验TFe含量为5.6％，按照表2判定标准，判定级别为0级；
4)连铸工序过程参数判定，对连铸工序进行全方位保护浇注，中间包加覆盖剂，结晶器加保护渣，目的在吸附钢水中夹杂物的同时可防止钢水二次氧化，减少连铸铝损，提高连铸可浇性；另外，依据双环流、过渡流和单环流的临界值，进行连铸拉速、浸入式水口插入深度和氩气流量的最佳匹配，实现连铸稳态浇注，同时进行液面波动值的累差计算，防止单点波动大影响铸坯质量。该炉铝损131ppm，按照表2判定标准，判定级别为2级；连铸依据双环流、过渡流和单环流的临界值，计算出在1700mm断面条件下，拉速1.0m/min，浸入式插入深度110mm条件下，双环流吹氩量为12.2NL/min，实际吹氩量为14NL/min，连铸浇注控制稳定；该炉切断8块铸坯，7块液面波动1min内累差值均<60mm，按照表2判定标准，判定级别为0级；1块液面波动1min内累差值为60-100mm，按照表2判定标准，判定级别为1级。
5)对各块铸坯进行在线检测，未发现铸坯表面气孔、凹坑、翘皮、划伤、裂纹等表面缺陷，按照表2判定标准，判定级别为0级。
一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，按照一票否决制，即最终评分按照各分项的最差评分进行评定，该炉8块铸坯评级均为2级。具体见表3所示。
表1铸坯分级代码
铸坯分级代码 质量情况
0 质量等级最高，可用于O5板
1 质量优良级别，铸坯适用于汽车内板零件
2 普通级别，铸坯适用于普通汽车用零件
3 较差级别，铸坯下线后需要降级改判
4 最差级别，铸坯下线后降级为现货或判废回炉
表2铸坯分级判定标准
Figure BDA0002954243640000191
Figure BDA0002954243640000201
Figure BDA0002954243640000211
表3实施例铸坯评级情况
Figure BDA0002954243640000212
Figure BDA0002954243640000221

Claims (5)

1.一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，其特征在于包含以下步骤：（1）进行铸坯化学成分判定，化学成分按照钢种内控要求和国家标准进行判定，或按照钢种内控要求和企业标准进行判定；（2）进行全流程生产过程关键参数判定，通过钢铁冶金原理，炼钢过程夹杂物演变规律，以及炼钢-冷轧全流程大数据分析，找出影响较大的关键过程参数，参与质量判定，包含转炉工序过程参数判定、精炼RH工序过程参数判定和连铸工序过程参数判定；（3）铸坯表面质量判定，对各块铸坯进行在线检测表面缺陷；（4）依据判定结果，铸坯质量等级分为五个级别，分别为0、1、2、3和4，其中0级代表质量最高等级，铸坯适用于高端汽车外板暴露件使用；1级代表质量优良级别，铸坯适用于汽车内板零件；2级代表普通级别，铸坯适用于普通汽车用零件；3级代表质量较差级别，铸坯下线后需要降级改判；4级代表质量最差级别，铸坯下线后降级为现货或判废回炉；（5）评分方法采用一票否决制，最终评分按照各分项的最差评分进行评定；
所述步骤（2）中，连铸工序过程参数为连铸铝损、液面波动累差、连铸浇注拉速、浸入式水口插入深度和氩气流量的稳态控制；
连铸铝损＞150ppm，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；
结晶器内流场不稳定极易引起结晶器液面卷渣，严重影响高端汽车外板表面质量；根据不同断面条件下，依据结晶器流场双环流、过渡流和单环流数据拟合制定不同拉速与吹氩量下不同流态相互转变的临界值；
当断面为（1200-1350）mm×236mm时，双环流转过渡流临界值为y=5.3x+4.8，过渡流转单环流临界值为y=8.5x+1.3；
当断面为（1400-1650）mm×236mm时，双环流转过渡流临界值为y=9.6x+4.2，过渡流转单环流临界值为y=8.8x+14.0；
当断面为（1700-2050）mm×236mm时，双环流转过渡流临界值为y=26x-13.8，过渡流转单环流临界值为y=42.8x-23.6；
上式：y为上水口和塞棒吹氩量之和，单位NL/min；x为拉速，单位m/min；
在连铸浇注过程中，当实际值大于临界值3-6NL/min时，对应铸坯判定为2级；当实际值大于临界值6-10NL/min时，对应铸坯判定为3级；
根据结晶器液面波动情况制定液面波动累差计算公式，通过1分钟内液面波动累差叠加值分析结晶器稳态浇注情况，防止单点液面波动大影响铸坯质量；
；
其中S为1分钟内液面波动累差叠加值，单位mm；a1为第一秒液面波动值，a2为第二秒液面波动值，……a60为第60秒液面波动值，单位mm；
S值≥120mm时，判定为3级，铸坯下线后需要机清或手清处理，并对铸坯进行降级。
2.根据权利要求1所述的一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，其特征在于：所述步骤（1）中，成分碳含量或氮含量超内控5ppm以内，但满足国家标准或企业标准要求的，判定为2级，铸坯用于普通汽车用零件；成分超内控5ppm以上但满足国家标准或企业标准要求的，判定为3级，铸坯下线后进行评审降级；如成分不满足国家标准或企业标准的，判定为4级，铸坯下线后判定为现货或判废回炉。
3.根据权利要求1所述的一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，其特征在于：所述步骤（2）中，转炉工序过程参数主要为转炉终点氧和终点补吹次数；转炉终点氧>950ppm，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判；转炉终点补吹两次以上，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判。
4.根据权利要求1所述的一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，其特征在于：所述步骤（2）中，精炼RH工序过程参数为RH升温吹氧量、RH脱碳结束氧、RH纯循环时间、RH极限真空度、RH静置时间和RH出站渣检验；RH升温吹氧量>200m3，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判； RH脱碳结束氧>450ppm，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判； RH纯循环时间<8min，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判； RH极限真空度>1.2mbar，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判； RH静置时间<15min，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判； RH出站渣检验TFe含量>12%，判定为3级，铸坯下线后需要降级改判。
5.根据权利要求1所述的一种高端汽车用外板暴露件铸坯质量评估方法，其特征在于：所述步骤（3）中，铸坯表面质量判定，铸坯表面有气孔、凹坑、重皮和翘皮缺陷，判定为3级，铸坯需要机清或手清处理；铸坯表面有划伤、振痕和裂纹缺陷，如深度或长度≤4mm，判定为3级，铸坯需要机清或手清处理；如深度或长度＞4mm，判定为4级，铸坯判定为现货或判废回炉。
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