板坯动态软压下技术在武钢二炼钢的应用

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1、板坯动态软压下技术在武钢二炼钢的应用李具中陈清泉李凤喜（武钢第二炼钢厂，湖北武汉430080）1.前言在连铸生产中，铸坏内部-•般都会存在中心偏析和中心疏松等缺陷，影响了钢材的内部质量。因此，人们开发出了一系列控制连铸坯中心偏析与中心疏松的技术，如：低温浇铸技术、电磁搅拌技术、凝固末端强冷技术、软压下技术等等。W:屮软压下技术在改善连铸坯内部质罱方面的茗效果正被越來越多的生产实践所证实,在新迚或改造的板坯连铸机上均得到了广泛应川。铸坯内部质虽的评价通常采用硫印或冷蚀评级，如屮心偏析按严重程度可评为A、B、C等3个等级。艽屮A级偏析敁

2、严道，必须严格控制。对两相区进行适当的压下（软压下）可抑制钢液的流动，从而达到控制铸坏偏析的作川。但足，在实际浇铸过程中，随着浇铸条件（如溫度，拉速、水fi、钢种成份等）的变化，铸坯的两相区的位背记在不断变化的，只有随时正确的对铸坯的两相区进行合适的软压下（即动态软压下），冰能保证各种工况条件下的A部质量。传统扇形段釆用定距块米控制开口度，因而不可能铸屮调整辊缝从而控制软压卜'的区域，只能采用静态轺压下的办法。武钢二炼钢改造后的连铸机，引进了奥钢联新技术，采用了动态二冷控制和动态软压下等先进技术，其动态软压下通过开U度在线可调SMA

3、RTW形段来实现，铸坯的中心偏析控制取得了很好的效来。2.中心偏析的形成与辊缝控制的基本原理由于钢水凝固过程屮存在选份结品的H题，凝固前沿的富含杂质元素的钢液h'd凝固求端固液Jt•存的糊状两相区流动造成铸坏的偏析（阁1）。凝固末端附近钢液流动的动力一＞7而來源丁•坏壳的鼓肚，另一A而來源•丁•钢液凝固吋的体积收缩。控制铸坯鼓肚量，可以侖效减缓中心偏析产生。铸坯鼓肚量的大小主要与扇形段辊间距、坯壳厚度、二次冷却、钢水静压力等有关。辊间距越小，坯壳越厚，二冷强度越大，钢水静压力越小，鼓肚量就越小。冈此，在设计连铸机时，从可能设计采川小

4、辊社密排辊列布置，缩小辊间距：采川分节辊，防止支承辊变形：连铸机不宜过商，以便于降低液相穴高度，减小钢水静压力；在屯产屮对二冷区夹辊潘严格对弧，铸坯必须得到足够的冷却。。液相区半液相区00.3树枝晶液体仍可以残余液体交流的区域fs=0.7半固相区固相区图中fs农示M体分数，fs=0.3农示30%的钢水12凝hM钢t!:801流数：1板坯厚度:210,230,250mm板述觉度:7（）0〜1600mm垂直段长度：2.156m基本弧半径:8m冶金长度:24.9m图1.糊状区树枝晶的生长图2武钢二炼钢改造后连铸机设计参数和纵向视图Figu

5、re2，Designparametersandlongitudinal钢液在铸机中凝固、冷却过程必然会产中体积收缩，这种收缩可以认为足带凝固坯壳的钢液的收缩，其主耍包括3部分:液态收缩、凝固收缩及坯壳固态收缩。液态收缩及坯壳固态收缩在连铸条件下均很小,计算时都可以忽略。实际上对收缩起主导作用的是凝固收缩，所谓凝固收缩即从液相线温度起至固相线凝固终了吋的体积收缩，由于过程屮发生了相变，凝闹收缩贵较大，凝闹收缩贵的大小主要収决于钢种的化学成分，其屮碳的影响:®大，其次是锰和其它合金元素。Yokoyama等％20］对钢液凝固时的体积收缩率

6、进行了研究，得出体积收缩率为4%左右。连铸机辊缝收缩（软压下）的0的就足通过收缩丫的辊缝限制，在连铸坯液芯木端施加均匀外力，形成一定的压缩虽来补偿铸坯的凝固收缩虽。这一方而可消除或减少铸坯收缩形成的内部空隙，破坏凝固末端形成的液相穴，防止韶叫宮集溶质的钢液叫铸坯中心横向流动；另一>7而，辊缝收缩所产中的挤压作用还可以促使液芯中宮集溶质的钢液沿拉坯方向反向流动，使溶质元索在钢液中道新分配。从而使铸坯的凝岡组织更加均匀致密，达到改普中心偏析和减少屮心疏松的目的。动态软压下技术就是由模型计算毎一具体时刻的两相区位置，在铸机扇形段一定范鬧内

7、（约2〜3个扇形段长度），对铸坯施加一定的压缩虽，达到改矜铸坏内部质呈的S的。1.武钢二炼钢的动态软压下技术应用3.1武钢二炼钢的连铸机设备参数武钢第二炼钢厂1#、2#、3#连铸机经改造后，引进丫奥钢联（VAI）最先进的技术，包括紧凑式乖直结品器、液压非正弦振动、结品器在线调宽、屮水口快速更换、SMART扇形段、小辊径密排分布分节棍、动态二次冷却、DynaGap动态软压下、述续弯曲连续矫直等。阁2足新铸机的纵向布貿和主要工艺设计参数示意阁。3.2动态软压下的特征奥钢联开发的铸坯动态软压下控制系统DynaGap,被应川于武钢二炼钢改造

8、后的新连铸机，儿个关键技术：>精确预计凝闹铸坯的液相线和闹相线，采川了动态热跟踪模型>为了控制辊缝，安装液压辊子并采用位置传感器进行位置控制>为了实现铸坏厚度的线性收缩，必须采用可线蚀倾动的井有牢固板式结构的扇形段。扇形段曲内外框架、