csp连铸液芯压下技术改造与实践

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1、冶金之家网站CSP连铸液芯压下技术改造与实践陈友根1，2，WolfgangMossner3，高海潮2，龙胜平2(1.钢铁研究总院连铸技术国家工程研究中心，北京100081；2.马钢股份有限公司第一钢轧总厂，安徽马鞍山243000；3.西马克公司炼钢连铸技术部，德国杜塞尔多夫40237)摘要：通过对马钢CSP连铸液芯压下技术改造及其实践的试验研究，分析了增加液芯压下量对铸坯形状、铸坯内部质量及其轧制工序的影响，得出了在马钢CSP连铸现有装备条件下，将液芯压下量从原设计的20mm增加到35mm是可行的，压下率达到了38.8%。该技术成功开发不仅增加了生产的灵活性，也获得了良

2、好的冶金效果。关键词：CSP；液芯压下；连铸；冶金效果；技术改造1989年率先在美国纽柯公司投产的第1条薄板坯连铸连轧生产线被誉为钢铁行业第3次技术革命[1]，20多年以来薄板坯连铸连轧技术得到了迅猛的发展。但由于CSP薄板坯连铸结晶器容积小，拉速快，使得结晶器内夹杂物上浮困难。随着人们认识的提高和关联技术的进步，增大结晶器内腔尺寸以改善产品质量变成了可行[2]，美国希克曼(Hickman)厂CSP连铸结晶器下口厚度由原来的50mm增加到70mm，通过液芯压下减薄到需要的厚度。为了进一步稳定结晶器内钢水流动，增加水口插入空间，促进夹杂物上浮，薄板坯连铸连轧结晶器有增大内

3、腔的趋势，意大利达涅利公司、日本住友金属以及中国鞍钢等设计的结晶器出口铸坯厚度达到了90mm以上[3]。但是，在铸坯厚度增加的同时使薄规格轧制难度增加，所以为了兼顾热轧卷质量和薄规格轧制，马钢采用了结晶器出口厚度分别为70和90mm两种规格的结晶器，实践表明生产组织难度较大。因此，马钢和SMSSiemag合作在不更换结晶器情况下增加最大液芯压下率，从而既能达到提高产品质量又能满足薄规格轧制的要求。这项液芯大压下技术(相对于当前国际最大液芯压下水平，称之为液芯大压下，简称B-LCR)，最大压下量达到35mm，创造了液芯压下绝对量和相对量国际领先的水平。液芯压下的作用主要包

4、括：1)较好地解决了薄板坯连铸连轧在产品规格方面的合理匹配。2)增加薄板坯连铸连轧生产流程的灵活性。3)改善铸坯内部结晶组织。采用液芯压下技术，可促使凝固过程中的二次枝晶间距变小。在液芯压下的作用下，液芯部分的钢液相对固相区向上流动，可进一步破碎初生的树枝晶，使之成为结晶核心[4]，进一步细化晶粒[5]。4)改善铸坯表面和内部质量。结晶器出口厚度较大，结晶器内钢液流动相对平稳，热流密度也较小，液芯压下可减小纵裂纹形成概率，抑制其扩展。可以促进液芯部分的钢液相对固相区向上流动，均匀液相区内部溶质，减少中心偏析和疏松[6]。1液芯压下技术改造思路1.1液芯压下技术改造出发点

5、1)使用出口厚度90mm的结晶器，通过液芯压下向轧机提供55～90mm任意厚度的铸坯；2)增加组产灵活性，减轻轧机负荷；3)改善铸坯内部质量。1.2液芯压下技术改造遵循的原则1)铸机硬件设备不做任何改造；2)单辊最大压下量不超过原始设计；3)液芯压下过程在完全凝固前完成；4)扇形段及液压缸最大负荷维持原设计不变。1.3液芯压下技术改造方案1)加大总压下量，将最大压下量从原设计的20mm增加到35mm，提高生产灵活性，改善铸坯质量，简化结晶器管理；2)将液芯压下执行过程由原设计的在扇形1段内完成延伸到扇形2段底部完成(图1)；3)根据总压下量，可以选择扇形1段模式、扇形1

6、段+扇形2段模式或扇形2段模式来实现液芯压下，如图2所示(HMI局部操作界面)。冶金之家网站2试验条件及试验方案试验钢种为SPHC、Q235B、MGW800等，断面规格为1200～1550mm。马钢CSP薄板坯连铸主要技术条件和参数如表1所示。根据上述3种模式及压下量在2个扇形段之间的分配，制定试验方案见表2。冶金之家网站3试验结果及分析3.1液芯压下量对铸坯窄面形状的影响铸坯在液芯压下过程中，窄面属于自由面，受压产生变形。具有代表性的变形主要是窄面鼓肚，如图3(a)所示，经测量压下到70、65和60mm的铸坯，其窄面最大鼓肚量分别为6、9和8mm，如图3(b)所示，通

7、过热轧立辊侧压，能够满足轧制要求，热卷边部质量如图3(c)所示。在液芯压下过程中，结晶器液面发生轻微波动，压下完成以后，结晶器液面保持稳态，经设置在轧机F7出口的热轧卷表面质量检测装置PARSYTEC反馈，与结晶器卷渣相关的缺陷没有增加。3.2液芯压下量对铸坯三角区裂纹的影响人们对液芯压下比较担心的是对三角区裂纹的影响，图4是铸坯厚度从结晶器出口的90mm分别压下到70、65、60、55mm时铸坯断面靠近窄面的宏观组织，生产的钢种均为SPHC，冷却曲线均采用T8。从图4中可以看出，随着压下量的增加，三角区没有发现裂纹倾向，可以判断，在试验