轻,重压下技术在连铸上的应用

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1、轻,重压下技术在连铸上的应用16上海宝钢工程设计2000年第2期 轻,重压下技术在连铸上的应用 蔡达 内容提要了F7 本文介绍了轻,重压下技术应用的冶金原理和采用的方法,I艺誊敷的硝定及主 要的设奋特.锈. 孛尼≯巷,『:1前言心部分的观偏析,一般以条I点状形式存在 在连铸过程中,铸坯内部经常产生的中于中心线附近. 心偏析,中心疏橙等缺陷对钢材性能具有极对于方坯与板坯而言,其形成机理略有 大的不良影响.为提高连铸坯质量,减步和不同.在方坯连铸中,凝固坯内部液相穴末 消除铸坯中心偏析,中心疏松这类缺陷.近端形状相当尖,易产生”搭桥”现象,生成”小 年来采用了使俦坯的最后凝固组织中

2、增加等锭”结构,从而产生周期性的断断续续存在的 轴晶的低温浇铸技术,电磁搅拌技术(F-绾孔和偏析,造成中心疏橙和中心偏析缺陷. EMS),软冷却技术,轻压下技术,重压下技在板坯连铸情况下,其内部液相穴末端形成 术以及最近研究开发出的鼓肚轻压下技术相对平坦,在这种状况下,”搭桥”现象不能成 (IntemstonaiBul电ingandSoftReductm1)等为偏析的主要因素.因为钢水仍然可以继续 等.这些技术的应用,对改善铸坯质量,有补充,此时中心偏析主要是由于凝固坯壳冷 效地控制和减轻铸坯中心偏析缺陷的产生起凝收缩以及鼓肚引起负压,促使糊状区树枝 到一定作用.其中凝固末端轻

3、压下技术的应晶问富含有杂质元素的钢液流动而形成的中 用,已经在锕铁工业发达的国家取得了丰富心疏松和中心偏析”. 的经验.已被证明对提高连铸质量是十分有根据中心偏析发生的机理,控{6I铸坯凝 效的.进行凝固末端压下时,应当装备相应固末端的凝固过程,就可以有效地控制发生 的机械设备.中心偏析的程度.压下技术就是根据这个原 2轻,重压下技术应用的冶金骤理 锕中除含Fe外.还含有c,Si,Mn,P,S 等元素及非金属夹杂物.其含量多少对钢的 性能影响很大.钢液在凝固过程中,由于选 分结晶的原因,固相内元素的扩散速度又非 常慢,故钢液在通常条件下凝固必然产生中 心偏析.在连铸过程中随着浇

4、铸速度的加 ‘ 陕,液相穴深度加长,其端部形成锐角,使铸 坯中心偏析加大.中心偏析通常是指铸坯中 授青鬻轻T 量蔷嚣 H 状杏 铿 囝l轻压下对中心偏析的影响 圜圈圉 2000年第2期上海宝铜工程设计17 理在连铸过程中控嗣中心偏析的其基本原 理如图1所示. 铸坯坯壳在完全凝固前受到外部均匀压 力作用.防止了铸坯冷凝收缩产生的负压,阻 止了铸坯园冷凝收缩或鼓肚而产生的钢液横 向流动.促使铸坯中心区域富含杂质元素的 钢液回巍并可能重新在固液相问分配,从而 使得凝固末端更均匀致密,这就大大地减轻 了中心偏析和中心琉梧的程度. 3压下技术采用的方法 3.1轻压下和重压下 压下技术采

5、用的方法有两种型式:轻压 下和重压下.80年代.日本许多厂在大方坯 和板坯连铸机上均采用过这两种方法,如新 日铁,日本钢管,住友金属,神户倒锕等.轻 压下常采用辊压式方式进行,重压下常采用 锻压式方式进行.据报道,锻压式在改善铸 坯质量的效果和适应铸坯凝固末端位置的变 化方面均比辊压式效果好.但近几年锻压式 由于设备复杂等原因发展缓慢,而辊压式应 用较多,如日本新日铁室兰厂,君律厂,日本 钢管的京浜厂,福山厂,德国DILLINGER 厂,THYSSEN公司,美国惠林匹兹堡厂,加 拿大IPSCO公司等均采用辊压式. 3.I.1轻压-F[4】 采用小辊径的支承辊以线接触铸坯.它 是

6、以一定的压缩率.通过不断减小每对辊子 辊缝的方式在铸坯最后凝固部位施加以机械 田2轻压下工艺原理 能,使该部位的糊状钢液排除,并破坏柱状晶 成长的一种技术.其基本原理于图2中示出. 3.1.2重压下 采用压头以面接触铸坯.它是通过大压 下量连续锻压的方式在铸坯最后凝固部位旖 加以机械能,使该部位的糊状钢液排除.并破 坏柱状晶成长.棱破碎的柱状晶可作为等轴 晶的核心,从而使得诗坯中心部位的组织致 密且无偏析.据报道.消除高碳钢的中心偏 析采用这种方式效果好.其基本原理如图3 所示. 1 L嘲 田3重压下工艺原理 3.2动态与静态的轻压下 在连铸过程中,因更换中问罐或其它原 因使

7、拉速变化时.沿连铸机长度方向上的凝 固终点位置发生变化,轻压下又必须在凝固 终点之前的某一恰当区域进行.因此,把能 够在浇注过程中跟踪凝固终点的轻压下系统 称为动态轻压下.动态轻压下只对板坯连铸 机而言. 动态轻压下目前还只是停留在理论上. 奥钢联设计的扇形段能够在浇注过 程中调整辊缝.据介绍,浇注过程中并不移 动轻压下位置,实际上只能起刭停机调整辊 缝的作用.西马克给德国DTLLINGER设计 的立弯式(凝固后弯曲)双流板坯连铸机具有 按照计算的凝固终点进行动态轻压下的功 能,但目前还没有