连铸工艺参数对45、70钢

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1、连铸工艺参数对45#、70#钢铸坯冶金效果影响的探讨詹书申白瑞娟赵良江晁霞董文利(河南济源钢铁(集团)有限公司炼钢厂河南济源454650)摘要：通过对45#、70#钢铸坯低倍组织情况的分析以及连铸工艺参数的总结，探讨出钢水过热度、拉速、塞棒自动控制、二冷配水及电磁搅拌等连铸工艺参数对铸坯低倍组织的影响。通过对45#、70#钢中心碳偏析分析，表明随着钢中碳含量升高，连铸拉速、钢水过热度的增加，铸坯中心碳偏析有增大趋势。关键词：铸坯的低倍组织；过热度；二冷配水；电磁搅拌参数；拉速；中高碳钢；中心碳偏析。前言连铸工艺参数对钢坯的质量有着重要的影响。尤其对优质钢的质

2、量影响更大。2004年9月份开始，河南济源钢铁（集团）公司（以下简称济钢）逐步开发生产了中高碳优质碳素结构钢。用户对产品的质量提出了很高要求。为此，炼钢厂对影响连铸坯质量的工艺参数进行了摸索。为了进一步改善中高碳钢连铸坯质量，减轻中心偏析，提高等轴晶比例，又应用了结晶器电磁搅拌技术。实践证明，通过优化连铸工艺参数和采用结晶器电磁搅拌技术，对产生优良的连铸坯低倍组织，减少中心偏析有明显的作用。现以济钢所炼45#、70#钢铸坯的低倍情况和中心碳偏析情况加以总结分析。1、连铸机的基本情况济钢3#连铸机系上海重型矿山机械有限公司制造安装其基本参数为：流数：4流间距：

3、1200mm弧形半径：8m结晶器长度：900mm连铸坯规格：150mm×150mm电磁搅拌方式：结晶器电磁搅拌M—EMS液面控制方式：塞棒自动控制系统2.1所取45#、70#钢铸坯低倍样的炼钢工艺流程及执行标准，济钢品种钢铸坯低倍样连铸的工艺流程如图1所示：浸入式水口保护浇注4流圆柱型水口电磁搅拌结晶器二冷四个段配水冷却拉矫机弯曲矫直方坯LF炉钢水大包回转台长水口氩气保护中间包LD炉钢水50转炉图1铸坯低倍样炼钢工艺流程图2.2执行标准为：GB226-91《钢的低倍组织及缺陷酸浊检验方》和YB/T153-1999《优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织评

4、级图》。3、铸坯低倍组织试验3.1试样的制度从现场红坯上割取150mm×30mm的横剖样及150mm×250mm的纵剖样。3.2连铸工工艺参数对45#、70#钢低倍组织的影响。3-2.1电磁搅拌参数及过热度对45#、70#钢铸坯低倍组织影响电磁搅拌的作用主要体现在两个方面：（1）通过力、热的作用和减小温度连界层等作用，使柱状晶停止生长，扩大等轴晶区；（2）通过加强钢水对流，能够打断柱状晶的“搭桥”现象，减轻铸坯的中心偏析。电磁搅拌参数及过热度对45#、70#钢铸坯低倍组织影响如表1所示。表1电搅电流200A6HZ250A6HZ280A6HZ45#过热度（℃）

5、20~3030~4020~30>3010~2020~3030~40>40中心疏松（级）1.01.51.01.50.51.01.01.5缩孔（级）1.01.501.0000.51.5裂纹等级（级）0.51.00.50.5000.50.5等轴晶率（%）3230363444.54341.54070#中心疏松1.01.51.5中心缩孔01.02.0裂纹等级00.51.0等轴晶率43.542.539.5注：表中低倍级别等级值取低倍试验中发生率最高的级别由表1可得：1、对45#钢从整体上看无论电搅电流在200A、250A、280A等的情况，铸坯的中心疏松及缩孔都随过热度

6、的升高而加重。2、对于70#钢在同一电搅电流时，中心疏松缩孔，裂纹等级也都随过热度的升高而加重，在过热度>40℃时，铸坯横剖低倍出现2.0级缩孔，且裂纹等级也明显加重。3、由45#钢的低倍情况可看出，在低过热度且电搅频率相同时随着电磁搅拌电流的增加铸坯低倍的缩孔级别减小，等轴晶率逐渐增大，这是因为电搅拌的磁感应强度与电流成正比，增加电流可显著增加搅拌力，搅拌力增加加快了结晶器内钢水温度的散失，使结晶器内温度分布均匀，对改善钢坯的缩孔加快等轴晶的生长有利。但搅拌力也不易过大，过大结晶器弯月面形状将发生变化，对改善缩孔不利。45#钢电搅电流的最佳值为250~28

7、0A，6HZ。4、结晶器电磁搅拌及过热度对铸坯的等轴晶率影响较大。电磁搅拌电流对铸坯等轴晶率的影响以45#钢为例如图1所示。图1电搅电流对铸坯等轴晶率的影响过热度对铸坯等轴晶率的影响以70#钢为例如图2所示。图2过热度对铸坯等轴晶率的影响由图1可得电搅参数的设置，对铸坯的低倍组织影响较大，电流在200A、250A时等轴晶率平均最高为34%，电流在280A，6HZ时等轴晶率平均为41%；由图2可看出在电磁搅参数一定时过热度低的等轴晶率比过热度大于40℃的等轴晶率提高了10%。3.2.2塞棒自动控制的使用及中间包水口的对中对铸坯低位组织的影响。塞棒自动未用45#

8、钢铸坯横剖情况塞棒自动使用45#钢铸坯横剖情况70#