大方坯连铸轻压下工艺技术开发与应用

连铸轻压下技术为改善铸坯内部质量,减少中心疏松、中心缩孔和中心偏析的重要手段。简述了连铸轻压下冶金技术的基本原理与主要控制参数。介绍了韶关钢铁(SGIS)大方坯连铸轻压下工艺技术开发方法,以及在研究过程中存在的问题和应用的效果。通过大方坯轻压技术的开发, 掌握了轻压下工艺控制方法与要点,以及轻压下工艺参数与铸坯中心疏松、中心偏析的关系。结果表明,大方坯连铸采用轻压下工艺,轴承钢内部质量得到明显的改善,其中轴承钢总压下量达到了12 mm。采用轻压下工艺后,低于1.5级的中心疏松比例提升了18.8%,中心偏析指数由0.877~1.247优化为0.944~1.038。研究结果为韶关钢铁开发高质量、高性能、高附加值的特钢产品提供了重要的技术支撑。     

连铸生产高碳钢方坯轻压下技术应用参数的选取

轻压下技术应用于高碳钢方坯连铸中可改善铸坯偏析。压下参数的选取对于轻压下技术至关重要。通过理论分析并结合生产实践经验,认为压下位置在中心固相率为30%~70%、总压下量为4~7mm时,轻压下效果最佳。合理地应用轻压下技术,可以有效地改善铸坯微观及宏观组织。     

南钢超低头板坯连铸机动态轻压下技术的应用

介绍了在南钢超低头板坯连铸机上成功进行机械和液压系统的改造,安装轻压下系统,应用轻压下技术的过程。经过多次调试成功实现了动态轻压下功能,在改善板坯内部裂纹、中心疏松及中心偏析等方面取得了一定的效果,达到了提高铸坯内部质量的目的。     

连铸坯轻压下技术的研究进展

连铸坯轻压下技术不但可以减轻中心疏松和偏析,而且还可以改善铸坯的凝固特性。本文简述了连铸坯中心偏析的形成机理,介绍了轻压下的系统参数,阐述了轻压下的发展历程,并对轻压下技术的发展方向进行了展望。     

连铸动态轻压下关键技术与自主开发应用进展

连铸机动态轻压下技术是解决铸坯中心偏析和中心疏松的有效手段。在总结国内外研究工作的基础上阐述了动态轻压下的关键技术,介绍了该技术的国内自主开发进展及应用效果。随着轻压下技术的广泛应用和推广,动态轻压下技术的自主研究、设计和应用已成为发展中国高端钢铁产品的必然趋势。     

改善350 mm×470 mm矩形坯宏观偏析研究与实践

宏观偏析水平是衡量矩形坯铸坯质量的重要指标,宏观偏析分为中心偏析和中间偏析。从本钢矩形坯的生产实践出发,针对轻压下、电磁搅拌、二次冷却等工艺进行了大量对比试验。对试验铸坯进行了取样分析,通过检验计算不同工艺的碳偏析指数,总结出了轻压下、电磁搅拌等因素对于铸坯宏观偏析的影响规律：对于中心偏析来说,轻压下对于改善铸坯的中心偏析具有明显的作用,但与总压下量的大小没有显著线性对应关系;铸坯二次冷却越强,中心偏析越大;一定范围内,结晶器电搅电流的增加有助于改善铸坯中心偏析。对于中间偏析来说,轻压下对铸坯的中间偏析改善效果不明显;降低结晶器电磁搅拌电流,可以缩小铸坯中间碳偏析指数范围,改善铸坯的中间偏析。经工艺调整后,本钢矩形坯的中心偏析及中间偏析得到很大改善,轴承钢等高碳钢的中心碳偏析指数能够达到1.10以下,中低碳钢的中间碳偏析指数范围缩窄到0.95～1.05。     

静态轻压下技术在轴承钢生产中的应用研究

介绍了静态轻压下技术在轴承钢大方坯连铸机上的应用情况,分别对未使用轻压下和使用轻压下的铸坯的中心疏松和中心碳偏析情况进行了对比分析。结果表明:采用轻压下技术后,铸坯的中心疏松级别由原来的2.0～2.5级降低为1.0～1.5级,V型偏析和中心缩孔有所改善,铸坯的中心平均碳偏析指数由1.17～1.26降低为1.07～1.13。     

国外信息

板坯中心偏析形成机理及轻压下技术的改善效果 NKK材料处理研究中心最近研究开发了一种减轻连铸坯宏观偏析新技术,称为连续锻压技术。该技术是在凝固末端利用一对铁砧连续锻造,使凝固壳互相挤压在一起,同时糊状区溶质富集的钢液向上排放,从而可极大地改善铸坯的宏观和半宏观偏析。 1)试验方法     

轻压下在板坯连铸中的生产实践

简述了连铸轻压下技术原理,对轻压下压下区间、总压下量、压下速率和压下率等关键工艺与中心偏析的关系进行了研究分析,得到了现场轻压下工艺与中心偏析的一些规律,对现场轻压下试验有一定的帮助和指导作用。     

开发用于板、带连铸机的轻压下技术

日本君津制铁所4号连铸机是板、带兼用连铸机,现正采用凝固末期轻压下技术,生产中心偏析小的高碳钢铸坯。但在轻压下带的后半部由于压下力不足不能确保大的压下量,未能起到完全抑制引起铸坯低倍偏析的钢液流动现象。因此在该连铸机轻压下带的后半部配置车轮状轧辊(disc roll,即呈凸出形的异形辊),有效地利用设备现有的压下能力提高压下量,进一步改善了中心偏析。     

轻压下枝晶变形及溶质分布的试验模拟研究

通过丁二腈-水合金试验类比研究了连铸过程中的轻压下工艺。水冷强度1.2、0.6、0.3mL/s下,分别研究了不同固相分数和不同变形量对枝晶变形及溶质再分布的影响,并用示踪剂进行示踪。结果表明：实施轻压下时,大部分柱状晶发生弯曲变形,不再继续生长,此时二次枝晶和部分等轴晶快速长大;在溶液凝固早期,会形成凝固中心上升,凝固前沿下沉的对流,对凝固前沿进行充分的溶质交换,当这种对流减弱之后才能进行有效的轻压下操作;变形量对溶质分布的影响比较复杂,在变形量逐渐增大的过程中,首先形成负偏析,经过一个偏析为零的阶段后再形成正偏析,且偏析越来越严重,并且位于压下区间不同的区域,影响程度不一样。试验结果对研究轻压下对偏析的改善机理有意义。     

动态轻压下技术在连铸中的应用

简述了凝固末端轻压下技术的原理,对其主要工艺参数轻压下的位置、压下率、总压下量、压下速率和拉速等的确定进行了讨论和分析。对比了使用末端轻压下技术的效果。末端轻压下技术对减少中心偏析很有效,对提高产品质量、生产高附加值产品有重要意义。     

攀钢2号方坯连铸45号钢动态轻压下工艺参数设计与应用

介绍了攀钢2号大方坯铸机45号钢动态轻压下模型参数设计基本思路。通过使用射钉、传热模型等研究方法,确定了45号钢的压下区间、压下总量等关键参数。45号钢生产实践表明:轻压下实施后,铸坯中心疏松评级小于等于0.5级的比例由之前的88.48%提高到100%,铸坯中心无缩孔比例由79.72%提高到98.74%,铸坯横断面碳偏析指数由0.88~1.11改善为0.92~1.06,45号钢内部质量显著改善。     

宽厚板Q420q桥梁钢铸坯内部质量的研究

针对包钢生产的桥梁钢宽厚板坯在连铸生产过程中所出现的中心偏析、负偏析等内部缺陷,通过对铸机扇形段香蕉梁基准弧度的优化调整,提高了扇形段轻压下精度,同时对二冷水喷淋条基管的优化改造,保证了铸坯宽度方向冷却均匀,从而改善了铸坯的中心偏析问题。此外,通过降低电磁搅拌电流及下移电搅辊的位置,进一步提升了铸坯的内部组织,提高了桥梁钢的铸坯质量,有效改善了铸坯负偏析对钢板探伤及低温冲击性能的影响。     

轴承钢方坯动态轻压下研究及应用

在拉速、过热度等工艺稳定的条件下,根据压力传感器压力反馈,通过位移传感器设定压下量在凝固末端进行轻压下以改善铸坯内部疏松及偏析。通过轴承钢的生产,找出了最佳轻压下参数,不使用轻压下其碳偏指数为0.8~1.26,而使用轻压下其碳偏指数为0.9~1.1。     

参数对70钢小方坯二次枝晶间距和中心偏析的影响

试验研究了70钢150 mm×150 mm 小方坯连铸不同工艺参数对铸坯中心C、Mn偏析和二次枝晶间距的影响。结果表明,在一定工况条件下,铸坯中心偏析指数和二次枝晶间距均随拉速的增大而增大,随压下量和比水量的增大而减小。凝固中心处的C元素偏析指数在1.00～1.26之间,而Mn元素偏析指数仅为0.98～1.06。C、Mn元素的偏析规律相同,且随着C偏析的增加,Mn的偏析比也会不断增大。     

特厚板坯连铸机驱动辊辊缝控制技术研究

为了减小400 mm特厚板坯中心偏析,通过扇形段拉杆补偿校验、驱动辊机械限位机构螺栓优化、驱动梁结构优化改进等措施,驱动辊辊缝度得到了很好控制,铸坯内部质量得到了提高,中心偏析控制在C类2.0以下。结果表明：铸坯的中心偏析与铸坯凝固末端轻压下压下位置附近的驱动辊辊缝有着密切的联系,对轻压下位置附近的驱动辊辊缝进行严格控制,能有效减少铸坯中心偏析。