短流程近终成形技术(薄板坯).ppt

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1、短流程近终成形技术主讲人：张晓明轧制技术及连轧自动化国家重点实验室4薄板坯连铸连轧的关键技术问题在卷重相同情况下，厚板坯定尺长度8～12m，薄板坯就需40～60m，比表面积达5以上。这种既薄且长的铸坯就不能采取CCR或低温热装工艺，必须实行连铸连轧工艺。薄板坯连铸连轧应具备的基本条件及采用的新技术厚板坯连铸连轧的基本条件；薄板坯连铸过程采用的新技术；薄板坯连铸与轧制之间的衔接匹配技术；薄板坯热轧新技术等。薄板坯必须采用连铸连轧工艺4.1薄板坯连铸采用的新技术4.1.1新型结晶器及其相关技术薄板坯连

2、铸－薄板坯连铸连轧的突破口结晶器设计－薄板坯连铸技术的核心结晶器形状及分类形状：早期差别较大，现在越来越接近，突出表现在上口面积逐步增大。分类：依结晶器形状不同大体可分为平行板型、漏斗型、全鼓肚型三种。特点：上部是垂直段，下部是弧形段，侧板可调，上口断面是矩形，由于结晶器上口的厚度为60～80mm，所以只能采用薄片型浸入式长水口，水口与结晶器内壁间只有10～15mm的间隙。问题：水口插入处宽面保护渣熔化不好，很难获得恒定可控的保护渣层，影响了薄板坯的表面质量；水口的壁厚仅有10mm，水口寿命很低，

3、最大钢水通过量仅为2t/min，产量受到限制。ISP工艺采用的平行板结晶器水口仍采用薄片型，由于鼓肚的存在，使结晶器上口空间加大，水口壁厚也增加到20mm，这样使结晶器的寿命大大延长。平板型结晶器进行的改进由平板型结晶器改为小漏斗型（小橄榄球型），即将结晶器上口宽面厚度逐步加大到60＋（25×2）mm的鼓肚型，一直延伸到结晶器出口（1.5×2）mm的小鼓肚。结晶器长度为1120mm，其中漏斗区长度为700mm。上口中间部位的最大厚度达150mm，下口处厚度为40～70mm，可以满足精轧机组对铸坯厚

4、度的要求。CSP工艺采用的漏斗型结晶器上口宽面两侧为平行段，与宽面中部的铜壁按椭圆弧线连接，沿垂直方向在两宽面间形成带锥度的漏斗状内腔，在结晶器出口部分又收缩为平行段，其间距相当于薄板坯厚度；特点结晶器的漏斗形状和由漏斗向平行段过渡区形状的设计非常关键，要考虑凝固壳承受的复杂应力、截面周长变化、凝固收缩等多种因素的影响。钢水凝固过程中发生弯曲变形，而理想的形状是尽可能减少或消除坯壳内两相区的弯曲变形率；问题奥钢联认为，铸坯厚度为70～90mm时能耗最低，加工成本也较低。CONROLL工艺中采用的平

5、行板型结晶器特点凝固过程中不发生变形，钢水液面稳定，有利于消除铸坯表面裂纹，有助于钢水中夹杂物的上浮和防止卷渣出现；采用扁平状的浸入式水口，钢水从两侧壁孔流出，结晶器断面尺寸为70～125mm；分散坯壳所受的应力，坯壳应力低，气隙小，铸坯表面不易产生裂纹，可浇铸易裂钢种；结晶器内部空间更大，动态流场好，坯厚相同情况下，钢水容量增加60%，钢水的自然减速效应加强；液面更加稳定，有利于控制铸坯初期坯壳的形成。优点同步振动（矩形波）；负滑振动（梯形波）；正弦波振动；非正弦波振动。薄板坯连铸结晶器的振动型

6、式液压振动、高频率、小振幅的非正弦波振动方式。结晶器的四种振动方式薄板坯连铸结晶器振动趋势：保证坯壳愈合，振动模式选择的标准是负滑动时间愈长愈好。消除振痕深度及因摩擦对初生坯壳产生的拉应力，振动模式选择标准是负滑动时间尽可能缩小。传统连铸结晶器高速连铸结晶器选择振动模式的标准结晶器保护渣消耗量下降，使坯壳与结晶器壁间的润滑性能变坏，摩擦力增大，容易发生粘结漏钢。采用这种振动模式存在的问题开发出含有Li2O的低粘度、低熔点、流动性好的保护渣；采用特殊振动波形－非正弦振动，即：在正滑区振动和拉坯速度差

7、较小，降低作用在坯壳上的拉应力，在负滑区振动和拉坯的速度差较大，对坯壳施加足够大的压缩力，降低负滑动时间比NSR（负滑动时间与振动周期的比）或增大正滑动时间（振动周期与负滑动时间的差）。解决办法正弦振动结晶器上升时间比下降时间长，除可改变振幅、频率外，还可自由地调节波形偏斜率，改变振动波形。而这里讲的非正弦振动是指与正弦振动相对应，具有波形偏斜率（）的波形，通过液压伺服系统对液压振动装置进行控制。完全取决于振幅和频率这两个振动参数，其波形的调节能力很小，难以完全满足上述要求。非正弦振动4.1.2结

8、晶器和浸入式水口一体化设计3）水口应具有足够的壁厚，一般最小为10mm，使其有较长的寿命。水口形状；出口角度；水口材质。水口设计主要内容薄板坯连铸水口设计考虑的问题1）结晶器的几何形状，特别是厚度方向上要求水口与铜板间保持一定间隔，以保证不凝钢；2）应提供足够的钢水量，如果要与传统板坯连铸的产量接近，水口流出的钢水量应达到2～3t/min；CSP工艺所采用的浸入式水口注意：水口的外部形状决定了钢水在结晶器内上部流动通道，而内部形状，特别是出口形状决定了钢水在结晶器内流动状态和注入时