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时间:2020-09-25
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1、钢水流动对连铸坯初期凝固的影响 于功利 井上 健 安中弘行(鞍山钢铁(集团)公司) ((株)神户钢所加古川铁所)摘 要 为了定量把握结晶器中的钢水流动、钢水过热度及结晶器传热阻力对初期凝固坯壳的凝固不均一的影响,利用水冷铜板的浸渍实验,测定了各种铸造条件下的凝固坯壳厚度、凝固不均一度及树枝晶偏角;利用水力模型实验,并对实机铸坯的凝固组织分析,EPMA对负偏析带的线分析,得出了在结晶器中凝固坯壳上负偏析带的产生原因。其主要结果是:①随着钢水流动速度及过热度的增加,凝固坯壳厚度减少,凝固坯壳不均一度增大;②缓冷结晶器可有效地改善
2、低碳钢初期凝固坯壳的不均一性;③在连铸坯表层(6~10mm)存在的负偏析带产生于距弯月面250~450mm处,其生成原因是由于浸渍水口的吐出流所致。关键词 连续铸造 钢水流动 过热度 凝固不均一度 负偏析带EFFECTOFMELTFLOWONINITIALSOLIDIFIEDSHELLOFCONTINUOUSCASTSTRANDYUGongli(AnshanIronandSteel(Group)Co.)TAKESHIINOUE HIROYUKIYASUNAKA(KakogawaWorks,KobeSteel,Ltd.)ABSTRA
3、CT Toestimatequantitativelytheeffectofmeltflowinmoldandsuperheataswellasthemoldheattransferresistance,ontheunevennessofinitialsolidifiedshell,thewatercooledcopperplatedippingtesthasbeenusedtomeasurethethicknessofsolidifiedshellanddendriteangleundervariouscastingcondit
4、ions.ThereasonofwhitebandformationinthesolidifiedshellinthemoldhasbeenstudiedbymeansofwatermodelingtestandtheanalysisofthesolidifiedmicrostructureofpracticalCCslabandlineranalysisofwhitebandhasbeenperformedbyEPMA.Mainresultsareasfollows:①Thethicknessofsolidifiedshelld
5、ecreasesandtheunevennessisincreasedwiththeincreaseofflowvelocityandsuperheatofthemelt;②Slowcoolingmoldcaneffectivelyreducetheunevennessofinitiallysolidifiedshellofhypoperitecticsteel;③ThewhitebandexistingunderthesurfaceofCCslab(6~10mm)isformedat250~450mmfrommeniscus,a
6、ndresultedbythejetflowfromsubmergednozzle.KEYWORDS continuouscasting,meltflow,superheat,unevennessofinitialsolidifiedshell,whiteband1 前言 关于钢水流动对连铸初期凝固坯壳的影响前人已有许多报告[1~5]。但是,钢水流动及过热度究竟对初期凝固坯壳不均一的形成,初期凝固组织中负偏析带的产生有如何影响,尚有许多不明之处。 本研究利用水冷铜板的浸渍实验,测定了各种铸造条件下的凝固坯壳厚度、凝固不均一度及
7、树枝晶偏角,分析了钢水流动、过热度及结晶器传热阻力对凝固不均一度的影响;利用水力模型实验及对实机铸坯的凝固组织观察,分析了结晶器内钢水的流动状态及负偏析带的形成原因。2 实验方法及条件 实验装置的原理参见文献[6]。将200mm×275mm×70mm的水冷铜板一边振动一边向钢水中浸渍,在钢水中停留10s后,以300mm/s的速度急速从钢水中把水冷铜板及凝固坯壳提取出来。为了模拟钢水对初期凝固坯壳的影响,将500kg高频电炉在通电过程中使钢水流动进行浸渍实验。高频电炉通电状态下钢水表面(弯月面)流速的测定方法是利用高速摄象机摄象后
8、进行图象分析处理来获得钢水表面流速。其结果是电源功率分别为0、50、115、170kW时,弯月面的钢水流速分别为70、120、170、240mm/s。 由于浸渍时间仅为10s,经实测即使电源功率在170kW时,10s内钢水温度仅上升2℃左右。因此
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