连铸坯中心偏析控制技术的发展

合集下载

连铸方坯 中心偏析 标准

连铸方坯 中心偏析 标准

连铸方坯中心偏析标准
连铸方坯是现代钢铁工业中常用的一种工艺生产方式,但其中心偏析问题一直是制约其质量的重要因素之一。

因此,制定一套合理的连铸方坯中心偏析标准至关重要。

目前,国内外对于连铸方坯中心偏析标准的制定主要考虑以下几个方面:一是针对铁素体和贝氏体钢的中心偏析问题,制定不同的标准;二是考虑钢种的不同,制定相应的标准;三是结合生产工艺和设备,考虑物理和化学因素,以确保制定的标准能够实施。

针对铁素体和贝氏体钢的中心偏析问题,可以通过测量样品的组织结构来评估其中心偏析指数。

一般来说,铁素体钢中心偏析指数应小于0.5,而贝氏体钢中心偏析指数应小于1.0。

此外,还可以通过测定样品的化学成分和取样位置来评估其中心偏析状况。

针对不同钢种的中心偏析问题,需要制定不同的标准。

例如,高强度钢因其材料本身的特点,容易出现中心偏析问题,因此需要更严格的标准来控制中心偏析。

而对于不锈钢等特殊钢种,中心偏析标准也需要根据其特点进行制定。

最后,制定连铸方坯中心偏析标准时,需要结合具体的生产工艺和设备条件进行考虑。

例如,通过调整冷却水的流量和温度等方式来降低中心偏析指数;或者通过改变连铸机的结构和参数等方式来控制中心偏析的发生。

总之,连铸方坯中心偏析标准的制定需要综合考虑材料、工艺和设备等多个因素,以确保制定的标准能够实施,并且能够提高产品质
量和生产效率。

轴承钢连铸

轴承钢连铸

优化铸坯冷却系统
• 强化结晶器冷却系统, 提高结晶器冷却水流速度, 避免局部沸腾现象。采用合适的结晶器锥度, 减少 阻碍热传导的气隙, 增强传热效果。 • 根据二冷区内铸坯的表面温度、历史受水量、拉 坯速度及中间罐钢水过热度等因素对每流的冷却 强度进行动态控制,以达到最佳的冷却效果, 减少 铸坯表面裂纹、内部裂纹和翘曲现象, 提高其表面 质量和机械性能。
轴承钢连铸坯质量控制
轴承钢连铸坯的主要质量缺陷及其原因分析
• 轴承钢连铸主要质量问题是中心偏析、裂纹和夹 杂。 • 对于轴承钢等高碳钢铸坯,中心偏析区还有V形 偏析形成。这是因为在凝固末期,中心区液体的 温降速率大于周围液体,导致糊状区枝晶间拉应 力引起裂纹,周围的偏析液体渗人其中而形成V 形偏析。
• • • • • 采用低过热度洁净钢水浇注模式 优化铸坯冷却系统 降低铸坯的机械应力和应变率 结晶器液面控制 电磁搅拌和轻压下
采用低过热度洁净钢水浇注模式
• 强化钢水精炼, 使钢水成分、温度符合浇注要求, 有害元素和气体含量控制在最低水平。 • 采用保护浇注系统 • 采用双渣保护使钢水中夹杂物充分上浮, 中间包内 温度分布均匀, 实现各流稳定浇注。 • 选用合适性能的保护渣, 并均匀添加。 • 钢包、中间包加盖保温, 以减少热量散失,实现低 温浇注。
参考文献
[1]佘希芳,郑才翔,张晓东.改善轴承钢连铸坯质量的 主要技术措施,连铸.2000-06-15 [2]干勇,王忠英.国内特殊钢连铸生产技术的现状与 发展,特殊钢.2005-05.
降低铸坯的机械 减小机械应力。 采用多点或连续矫直, 降低铸坯表面和两相区的变 形率。
结晶器液面控制
• 采用结晶器液面控制系统, 配合小振幅、高频率的 振动, 使结晶器液面波动小, 以减小振痕, 避免卷渣 。

连铸板坯中心偏析的成因及预防措施调研

连铸板坯中心偏析的成因及预防措施调研

图 l 为连铸坯纵剖面上见到的具有代表性的中心偏 析。
本 ,尽量降低连铸坯中心偏析成为当今一大课题 , 重钢要想在如此激烈的市场竞争中立于不败之地 , 就必须认真总结板坯连铸中心偏析缺陷产生的原因 并加 以分析 ,找出解决板坯连铸中心偏析的措施。
2 连 铸板 坯 中心偏 析 形成 的原 理
关键 词 板坯 中心偏析 防止措 施
1 前 言
连铸 坯 的 中心偏 析 主要表 现 为芯 部线 状 或点 状 及从 芯部 发散 出的 “ ” V 型偏 析 ( 称 半宏 观偏 析) 亦 ,
近年来市场对板材的需求量迅速增长 , 促使板 坯连铸生产及连铸 比不断提高 .但随着市场对钢材 使用要求越来越严格 ,尤其是对大型能量焊接钢 、 耐腐蚀管线钢 ,为适应如此市场需求和省略后T序 均热扩散处理_艺 ,达到提高生产率 、降低制造成 丁
l蛙 鼍 蚜 ≈盘 砖 跫

r ・
…。
l 兼筮 柱 状 岛 蜓 毙盎 § I
。 ‘

u 噬 l + 《 簧 强 蹴 “ 。
; . ‘
母 l 产 生埭
.;
:. 学 幻 - 憩 } . F : 土 钉
图 2 “ 钢 锭 ” 结构 形 成 过 程 示 意 图 小
图 1 连 铸 坯 纵 剖 面 典 型 的 中 心 偏 析
连铸坯中心偏析的形成 , 与铸机设备_作状况 T 和_艺操作条件紧密相关.其形态上有 中心部点状 T 或线状 偏 析 和 V形 偏析 之分 。 于它 们 的形 成机 理 , 关 目前有如下代表性的观点。 231中部 点状 或线 状 偏析 的小钢 锭理 论 .. 南于冷却速度 的差异 。 铸坯各面树枝品的生长 速度是 不相 同的 ,在某 一时 刻有 些树 枝 品生 长更 快 些 ,造成与相对面的树枝品搭桥 ,阻止液相穴上 部 的钢液 向下 部 中空 区的补 缩 ,当桥下 面 的钢液 继 续凝同时 ,得不到上面钢液的补充而形成疏松或缩 孔 ,或者 南于 凝 固收缩 的作 用 ,吸 聚 了靠近 中心 两 边{ 品闯富集 溶 质 的液体 。形成 了具 有疏 松 的 中 对枝

现代连铸新工艺、新技术与铸坯质量控制

现代连铸新工艺、新技术与铸坯质量控制

现代连铸新工艺、新技术与铸坯质量控制下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、引言随着现代工业的发展,连铸技术作为一种高效、节能的铸造工艺,逐渐成为铸造行业的主流技术之一。

消除连铸板坯中心偏析与中心疏松的研究

消除连铸板坯中心偏析与中心疏松的研究

( E M S ) 、动态冷却 控制 、轻压下 ( M S R) 等。但
是 ,即使 采用 了一 种或 多种技 术措 施控 制 ,要将 连铸 板坯 的 中心偏 析控 制在质 量要 求 的最 低 限度 仍 然十 分 困难 J 。
对于高品质板材的生产 ,连铸环节起着承上 启下的作用 ,提高连铸板坯的质量 ,尤其是提高
பைடு நூலகம்
p l a t e s ,w h i c h a r e i mp r o v i n g t h e q u li a  ̄ o f c o n t i n u o u s c a s t i n g s l a b c o r e a n d e l i mi n a t i n g t h e c e n t r l a s e g r e g a t i o n
St ud y o n e l i mi na t i n g c e nt r a l s e g r e g a io t n a nd c e n t r a l p o r o s i t y o f c o n inu t o us c a s t i n g s l a b
重要 技术措施 。本 文提出的液芯大压下量轧制工艺 ,使连铸坯凝 固末端形成人为 的结晶核心 ,有效 消
除中心偏 析和中心疏松 。 关键词 :液芯大压下 ; 连铸板坯 ;中心偏析 ;中心疏松
中图分类号 : I 7 7
文献标识码 :A
文章编号 :1 0 0 1—1 9 6 X( 2 0 1 7 ) 0 2 —0 0 3 7— 0 4
工作者采取了一 系列技术措施 ,如 :钢水真空精
U 日 U舌
炼 、低 过 热 度 浇 注 、低 温 度 梯 度 、 电 磁 搅 拌

高碳钢连铸方坯中心偏析

高碳钢连铸方坯中心偏析

高碳钢连铸方坯中心偏析薛正良李正邦张家雯摘要:综述了高碳钢连铸方坯中心偏析的成因和控制方法,分析了电磁搅拌和接近液相线温度的低过热度浇铸技术对消除或改善高碳钢连铸方坯中心偏析的作用和效果。

指出低过热度浇铸和二次水膜强化冷却是解决高碳钢连铸方坯中心偏析的有效途径,并可提高拉坯速度。

关键词:连铸坯中心偏析高碳钢低过热度Centerline Segregation in Continuous Cast High-Carbon SteelBilletXue Zhengliang Li Zhengbang Zhang Jiawen(Center Iron & Steel Research Institute)Abstract:The formation mechanism and control technology of centerline segregation in continuous cast high-carbon steel billets are reviewed in this paper.The effects of electromagnetic stirring and low surperheat casting at near liquidus temperature on eliminating or improving the centerline segregation in high-carbon steel billets are also analyzed.It is put forward that casting at near liquidus temperature and internsive secondary cooling are the effective way to solve the centerline segregation in continuous casthigh-carbon steel billets,which also can increase casting speed. Keywords:continuous cast billet centerline segregation high-carbon steel low superheat▲中心偏析是连铸坯中最常见的宏观缺陷,由于它不能通过后续的轧制或退火处理来消除,因而对材料的机械性能和加工性能产生有害的影响。

连铸坯的缺陷及控制


二冷段和末端区的电磁搅拌可有效抑制枝晶搭桥形成封闭 的液窝。
连铸主要工艺参数
① 拉坯速度及其控制 ② 铸坯的冷却(结晶器冷却、二次冷却)
连铸坯的内部凝固是在出结晶器后进行的,后继的二次水冷、 弯曲矫直等直接影响内部质量。
连铸坯的缺陷及控制
提高连铸坯内部质量的工艺措施:
① 控制二冷段的传热,使铸坯均匀凝固,提高等轴晶率; 偏析、缩孔、缩松
② 降低浇钢的过热度; ③ 使用性能好的保护渣,防止钢水二次氧化和污染; ④ 控制拉速,保证连铸机正常运行; ⑤ 电磁搅拌(二冷段和末端区)。 偏析、缩孔、缩松
连铸坯的缺陷及控制
连铸坯的缺陷及控制
1. 连铸坯的表面缺陷
裂纹 气孔 夹杂 振痕、凹陷 成分偏析
连铸坯的缺陷及控制
1. 连铸坯的表面缺陷
裂纹 气孔 夹杂 振痕、凹陷 成分偏析
连铸坯的缺陷及控制
1. 连铸坯的表面缺陷 裂纹 气孔 夹杂 振痕、凹陷 成分偏析
钢水在结晶器内形成初凝固壳的状态是决定铸坯表面质量的关键
结晶器电磁搅拌:
(2)扩大等轴晶区改善宏观 偏析,减少粗大柱状晶区 。
软接触电磁连铸:
软接触电磁连铸:
(1)减轻结晶器振动对弯月 面的影响,液态渣膜连续均 匀。
软接触电磁连铸:
(2)减小初凝壳对结晶器的 压力和摩擦力 。
连铸坯的缺陷及控制
2. 连铸坯的内部缺陷
裂纹 气孔 夹杂 缩孔、缩松 成分偏析
连铸坯的缺陷及控制
提高连铸坯表面质量的工艺措施:
① 控制结晶器的传热,使初凝固壳均匀; 裂纹、凹陷
② 控制结晶器的振动;
振痕、横裂纹
③ 使用性能好的保护渣;
气孔、夹杂
④ 优化结晶器结构气孔、夹杂

浅谈连铸小方坯内部质量的控制

在当前,连铸工艺及其相关的配套技术均获得了较大程度的发展,但为了更有效地进行投资与生产成本控制,逐渐降低大方坯应用率而更多采用小方坯已逐渐成为了当前高碳硬线钢生产的重点研究方向之一[1]。

在初步的应用实践过程中,高碳钢小截面方坯目前仍受到诸如中心偏析、中心缩孔以及内部裂纹等多方面问题的困扰,继而在很大程度上对方坯的质量构成了非常不利的影响,相关研究指出[2],由于这些缺陷的存在,将会显著增加发生高碳钢盘条拉拔断裂的几率,针对此方面的缺陷问题进行成因与预防控制措施的分析,为高碳钢小截面方坯的生产提供一定参考。

1连铸小方坯中心偏析的原因及预防控制措施1.1连铸小方坯中心偏析产生的原因连铸小方坯产生中心偏析的原因多是因为其中心区域具有C,M n,P和S等溶质元素分布并不是十分均匀的情况,以至于时常会在铸坯横剖面上表现为铸坯中心处溶质元素的浓度出现峰值,而两边的浓度则相对处于更低的水平,再从铸坯纵剖面上的情况来看,其表观形态存在的形式则更多的表现为V形偏析、U形偏析、点状偏析、线状偏析或是缩孔等,整体来看,沿中心线,溶质元素多呈现出近似周期性的波动。

多数时候,连铸方坯中心偏析不足以影响终极产品的质量,在一定范围内是允许存在的。

但诸如含碳量相对较高的硬线、钢帘线钢种以及对C,Mn,S偏析更为敏感的抗氢致开裂管线钢种等特殊钢种,中心偏析则将会对其最终产品的质量以及加工性能等造成不同程度的影响,故一般被认为是一种非常典型的铸坯内部缺陷。

在当前连铸方坯钢种档次持续提升的过程中,铸坯中心偏析的问题实则将愈发变的更加突出。

1.2连铸小方坯中心偏析的防控制措施1.2.1控制连铸拉速在一定范围内有学者进行了其他工艺参数不变情况下单纯改变连铸拉速的试验[3],以观察对中心偏析的影响水平,其试验结果显示,在拉速不断升高的情况下,则铸坯在结晶器内部的停留时间也将会变的越来越短,钢水的凝固时间也相对被延长,铸坯液芯同时变长,这在一定程度上会将等轴晶的形核与长大推迟,柱状晶区也将会被扩大,促使柱状晶“搭桥”,这将造成有更高的几率会形成小钢锭结构,铸坯中心偏析会被明显加重。

连铸坯初始凝固控制技术的发展

非正弦比 A(%):A(%)=A1/A0×100
正弦
Vm
非正弦
t A1
A0
16
3.1 结晶器非正弦振动技术
• 保护渣消耗速率与振动模式的关系
17
3.1 结晶器非正弦振动技术
• 非正弦振动与磨擦阻力的关系
• 非正弦振动与振痕深度的关系
18
3 连铸坯初始凝固控制技术及原理
3.2 结晶器水平振动与垂直正弦振动控制技术 • 该控制技术原理图如下图所示,水平振幅在±0.01 mm内。
• 连铸坯的表面缺陷主要有以下几种: 深振痕、表面凹陷、 裂纹、表面夹渣等。
2.1 连铸坯的深振痕 • 连铸坯的振痕有凹陷形振痕、钩形振痕两种类型。
4
2 连铸初始凝固引起的铸坯质量问题
• 连铸坯深振痕的危害:皮下晶粒粗大、表面横裂的根源。
5
凹陷振痕 钩状振痕
2 连铸初始凝固引起的铸坯质量问题
• 钩状振痕的形成机理
拉坯方向
36
4 结论
• 连铸坯的表面质量与结晶器内初始凝固区域钢液的凝固行 为密切相关,减轻初始凝固坯壳的弯曲变形程度、提高铸 坯初始凝固坯壳厚度的均匀性是提高铸坯表面质量的关键。
• 为减轻初始凝固坯壳弯曲变形程度,冶金工作者采用结晶 器宽面铜板水平振动、电磁软接触连铸等技术以降低结晶 器内保护渣通道的压力;为改善铸坯凝固坯壳厚度均匀性, 冶金工作者采气膜软接触、热顶、导热率低的结晶器等技 术实现结晶器的弱冷。
3.5 弱冷结晶器控制技术
3.5 弱冷结晶器控制技术
18.0 3.9
1
2
3
1-弯月面;2-凝固坯壳;3-镍基718合金结晶器
31
3.5 弱冷结晶器控制技术

高碳钢连铸坯偏析问题的分析与探讨

2007年炉外精炼年会论文集211高碳钢连铸坯偏析问题的分析与探讨曾四宝1,2)李洪波1,2)包燕平1)刘建华1)韩丽娜1)1)北京科技大学冶金与生态工程学院; 2)济南钢铁集团石横特殊钢厂摘要本文针对石横特殊钢厂R9m连铸机生产SWRH82B、GCr15等高碳钢连铸坯的偏析问题,分析讨论了钢水过热度、拉速、二次冷却强度和组合式电磁搅拌对连铸坯碳偏析影响,并对中心碳偏析问题提出了改善措施。

关键词偏析;钢水过热度;二次冷却强度;拉速;电磁搅拌1 前言对高碳钢来说,由于碳含量较高造成导热性差、凝固区间大,连铸坯本身容易产生偏析、疏松和缩孔等缺陷。

当前轴承钢连铸坯的控制水平普遍要求碳中心偏析指数≤1.15;钢帘线钢对碳偏析有更严格的要求,一般碳中心偏析指数≤1.05,否则在拉丝和扭转过程中容易引起断裂。

最近十几年来,随着钢水二次精炼、保护浇注、二次冷却、电磁搅拌和轻压下等技术的发展,高碳钢连铸技术也相应得到发展。

实际上,影响高碳钢连铸坯偏析的因素很多,如钢液过热度、二冷参数、拉速及电磁搅拌方式等。

关于钢液过热度对偏析的影响,国内外冶金工作者进行过大量的研究,得出了明确的结论,即随着过热度的降低,连铸坯的偏析逐渐减轻。

但是关于电磁搅拌和二冷水量等对偏析的影响目前还有争议。

通过统计分析石横特殊钢厂2006年3~9月份的生产情况和工艺变化情况,探讨了高碳钢(如SWRH82B、GCr15)连铸坯碳偏析的产生原因以及公司进一步改善碳偏析的途径,为工艺和装备优化、改进提供依据。

2 连铸机基本参数流数:4流;铸机半径:R9000/17500mm;流间距:1250mm;结晶器长度:850mm;浇铸断面:150mm×150mm;最大拉速:2.8m/min;电磁搅拌方式:M + F—EMS;二次冷却方式:足辊水冷0段+气雾冷却1、2、3段;浇铸钢种:碳结钢20#、45#、40Cr、ML10~35,20CrMo、高碳钢70#、80#、72A、82B、GCr15焊条钢H08A、H08Mn2SiA等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

连铸坯中心偏析控制技术的发展
1电磁搅拌技术
电磁搅拌技术是20世纪60年代开发的一种电磁冶金技术,其实质是借助电磁力的作用,
强化铸坯液相穴中钢水的运动,从而改善钢水凝固过程中的流动、传热和迁移过程,达到改
善铸坯质量的目的。电磁搅拌按安装位置有:结晶器电磁搅拌(M-EMS)、二冷区电磁搅拌
(S-EMS)、凝固末端电磁搅拌(F-EMS)、结晶器及足辊区电磁搅拌(MI-EMS),为了生产的需要
还可以将其任意组合来使用。搅拌形式有:旋转型、直线型、螺旋型。使用电磁搅拌技术,
特别是结晶器电磁搅拌和二冷区电磁搅拌,可以显著增加连铸坯的等轴晶率,等轴晶率的提
高有利于减少连铸坯的“晶桥”现象,从而减轻铸坯中心偏析。
实际生产中,对于铸坯凝固末端电磁搅拌技术,由于安装位置一定,而浇注钢种、拉坯
速度等工艺参数发生变化,使得最佳的搅拌区位置偏离设备的位置,电磁搅拌效果差;同时,
在该区域如果搅拌强度过于强烈,会导致铸坯液相穴中的轻相物质(如碳元素)向中心集聚,
导致中心偏析更为严重。为此,可以采用长距离的弱搅拌方法或采用行波磁场型的F-EMS技
术,使钢水在较大范围内进行上下交换,以改善中心偏析。
另外,冶金工作者还开发出一种水口注流电磁搅拌技术,在浸入式水口对钢液进行电磁
搅拌,水口外壁通气冷却,为强化冷却效果,水口外壁开有许多凹槽。该技术中,既能保证
钢水温降较大,实现低过热度浇注,又可防止水口堵塞。试验结果表明,该技术可以起到很
好地控制铸坯中心偏析的作用。
2 低过热度浇注技术

连铸过程中,采用低过热度浇注时,钢水过冷度减小,临界形核半径变小,形核率高,
晶核数量多,铸坯等轴晶率大幅度提高,有利于抑制晶桥的产生及铸坯凝固末端枝晶间钢液
的不合理流动。但是,钢水过热度较低时,水口易堵塞,而且钢中夹杂物不易上浮。对于钢
液中的夹杂物不易上浮问题,可以采用二次精炼手段及中间包冶金技术,提高钢液纯净度。
对于钢水低温浇注时温度波动带来的浇注困难,冶金工作者开发出了中间包等离子加热技术
及中间包电磁感应加热技术,可以保持钢液浇注温度的稳定。
3 结晶器插入钢带技术

O. V. Nosochenko和O. B. Isaev等人采用在板坯连铸结晶器插入钢带的技术来控制铸
坯中心偏析。其基本原理是在结晶器内插入厚度为1.5mm厚的钢带,将钢带作为冷却剂,利
用钢带的吸热和熔化,降低结晶器内钢水的过热度,实现提高铸坯等轴晶率,减小中心偏析
程度的目的,同时还可实现微合金化。
该研究表明,钢带的碳含量在0.25%~0.40%时比较合适,应用的实际浇注钢种也多些,
这是因为碳含量低于0.1%时,钢带强度亦低,熔点高,会导致结晶器内出现较多的较大未熔
碎钢片,给浇注及铸坯质量带来不利影响。
受插入钢带宽度的影响,这一技术用在板坯连铸中较为合适,对方坯连铸而言,因断面
尺寸小,应用这一技术存在空间不足的局限性;
4 加成核剂技术
对钢液进行形核处理也是控制铸坯中心偏析的一种有效手段,形核剂的作用还与形核剂
的加入工艺、形核剂的成分、尺寸和加入量有关。于艳等人通过在高碳钢中采用Fe-C合金作
为形核剂,研究发现,向钢液中加入形核剂可有效地扩大等轴晶区。对高碳钢,中碳铁合金
形核剂既可扩大等轴晶区,又可细化晶粒;而低碳形核剂可以扩大等轴晶区,但细化晶粒效
果差。为有效地发挥形核剂的作用,对不同钢种要合理地选择形核剂的碳含量。
5 钢水旋流加入技术

结晶器内钢水的旋转流动可以打碎凝固前沿枝晶,显著提高铸坯等轴晶率。除结晶器电
磁搅拌技术之外,还可以通过控制由浸入式水口进入结晶器内钢水流动状态来实现。Dyudkin
D.A等人采用Al-C质材料制成一特殊结构的浸入式水口,使进入结晶器内的钢水传热、传质
加强,产生旋转流。 Shinichiro YOKOYA等人通过在浸入式水口内安装旋转叶片,水口出口
有直通式加喇叭式两种,使得进入结晶器内的钢水产生旋转流动。
实验结果表明,采用旋流法,经浸入式水口进入结晶器内的钢液产生旋转流动,铸坯中
心偏析程度明显降低。但是,旋流浸入式水口结构复杂,对水口材质、加工工艺要求严格,
使用寿命低。Shinichiro YOKOYA的研究还停留在水模型研究阶段,还未见应用于工业生产
的报道。
6 轻压下技术

轻压下技术有两大类:机械轻压下、热轻压下。机械轻压下技术一般用于板坯和大方坯
连铸机上,热轻压下技术一般用于小方坯连铸机。
机械轻压下技术起始于20世纪80年代初,是在收缩辊缝技术的基础上发展而来的,分为
静态轻压下和动态轻压下两种方式,是近年来推广较快的连铸技术之一。轻压下技术的基本
原理是指通过在连铸坯液芯末端附近施加压力,产生一定的压下量来补偿铸坯凝固的收缩量,
消除或减少铸坯收缩形成的内部空隙,让枝晶间富集溶质的剩余液相仍保留在原来的位置,
防止向铸坯中心横向移动形成偏析,同时轻压下的压下作用使液芯钢液沿拉坯的反向流动,
使中心钢液重新分配,从而使中心凝固组织更加致密,成分更加均匀,起到降低中心碳偏析
和改善中心疏松的作用。
生产实践证明,轻压下技术的运用要想取得良好的效果就必须选择合理的工艺参数,它
包括轻压下区间、压下率、压下速率及总压下量等。目前,机械轻压下技术在板坯连铸上应
用较为成功,但在方坯、圆坯连铸上应用效果不太理想,这主要是与铸坯浇注的断面形状有
关。
热轻压下技术最早是由P. Sivession等人提出的,并且在165mm×165mm方坯上获得比较
满意的结果。在铸坯凝固未端区域,热轻压下技术通过采用向铸坯四周施加强冷却水的新型
冷却制度,来控制方坯的外部温降,使方坯中心温度与外部温降相适应,消除因中心收缩较
大而产生的补缩困难,限制富含杂质元素钢液的流动,因此避免铸坯产生中心偏析、中心疏
松等缺陷。
与凝固末端电磁搅拌技术和机械轻压下技术相比,热轻压下技术的控制方式更灵活,可
以随不同钢种、不同浇注温度、不同拉坯速度、不同一冷和二冷的冷却强度灵活地控制铸坯
凝固末端的热轻压下量。同时,在现有连铸机上安装电磁搅拌和机械轻压下设备,还需对现
有方坯连铸机进行大幅度的改造,成本较高,而热轻压下技术的改造幅度远小于前两者,成
本更低。但是通过凝固未端的强冷使铸坯产生的凝固收缩量有限,因此热轻压下技术只适合
断面较小的方坯连铸。
7 连续锻压技术

连续锻压技术为机械重压下,该技术是在铸坯的最后凝固阶段对铸坯进行锻压。当铸坯
受到锻压后尺寸急剧变小,在液相穴末端形成致密的固相,从而防止富含合金元素钢液的不
合理流动,避免中心偏析的形成。
连续锻压技术虽然能够取得较为理想的效果,但控制不当时,极易导致铸坯产生压下裂
纹缺陷,且该技术运用对设备的要求高,基建成本较高,因而实际生产中运用较少。
8 静磁场控制技术
静磁场对钢液的流动有抑制作用,基于这一原理,薄板坯连铸结晶器中广泛采用了电磁制动
技术。除此之外,静磁场对凝固的金属还有细化晶粒的作用。从抑制铸坯中心偏析的思路来
看,在连铸机二冷区某一位置上设立静磁场装置,应该能够有效控制铸坯的中心偏析。Nakada
等人利用热模拟实验,在铸锭凝固过程中应用磁感应强度为O.2~0.42T的静磁场,成功地
达到了减少铸锭V型偏析和中心缩孔的目的,证明了静磁场可用于改善铸坯的中心偏析。但
是连铸条件和模铸冷却条件存在差异,利用静磁场控制连铸坯的中心偏析还值得进一步探索,
需研究合理的磁场强度、作用区域的长短及位置与铸坯中心偏析改善程度的关系。

相关文档
最新文档