方坯结晶器断面选取原则

方坯结晶器断面选取原则

2010-10-05 09:20

方坯结晶器的断面尺寸主要是根据冷态铸坯的断面尺寸来确定。在确定了铸坯断面尺寸后，再考虑铸坯收缩量则可定出结晶器断面尺寸。因此确定放坯结晶器尺寸必须先确定铸坯断面尺寸，铸坯断面选择的原则如下：

1、保证轧材尺寸精度

轧钢厂生产时，为了保证轧材尺寸精度，需要合适的坯形和尺寸。如果铸坯形状和尺寸不合适，会增加轧制道次，恶化轧机咬入条件，对轧制不利，甚至无法轧制出要求尺寸的型钢。一般情况下，轧制大断面方、圆钢则要求用大方坯作为坯料。

用矩形坯轧制H型钢时，铸坯宽度与成品宽度之比为1.2~1.4，铸坯厚度与成品高度之比为1.8~2.4。

2、保证轧材质量需要的压缩比

为了使轧材内部组织致密，具有良好的力学性能，不同用途的轧材要求铸坯与其之间有相应的压缩比。对于不同的钢种，铸坯与轧材成品的最小压缩比一般为：碳素钢和低合金钢为6；钢轨钢、不锈钢和耐热钢为8；高速钢和工具钢为10。

3、保证铸坯断面和轧材的质量

A、铸坯断面与轧材质量关系

采用浸入式水口和保护渣实行保护浇注，是为了保证铸坯质量所普遍使用的方法，此时铸坯断面尺寸应不小于120mm×120mm。国内有可浇注90mm×90mm的小方坯连铸机，因无法采用浸入式水口和保护渣浇注，而且由于结晶器内腔太小，液位波动相对较大，不利于生产高品质产品，并易于引发浇注事故，因此目前浇注如此小的铸坯生产厂并不多。

有研究者曾对宽厚比分别为1.2、1.28、1.5、2.0的矩形连铸坯所轧成的钢轨偏析进行了分析，表明生产重轨钢较适宜的铸坯宽厚比为1.28~1.45。这个结果表明，矩形铸坯的宽厚比与轧材质量有一定关系，一般情况下，矩形坯的宽厚比不超过2。

浇注较厚铸坯时，因凝固时间长，发生成分偏析的倾向加重，所浇注的厚度超过200mm时宜采用轻压下或电磁搅拌等控制偏析的措施。

B、铸坯断面与所浇注时间的关系

每炉钢的浇注时间与稳定操作和铸坯质量均有关系。若浇注的时间长，必然要提高开浇温度，钢水过热度大概不利于铸坯内部质量，也会增加漏钢几率，在长时间浇注后钢水温度过低，流动性变差，不利于保证铸坯表面质量。所以各种容量的钢包都有相应的允许时间，可用经

验公式计算：

t=f(㏒

G-0.2）/0.3

式中t——钢包最大允许浇注时间，min;

G——钢包容量，t;

f——质量系数，取值范围为10~16，对质量要求高时取下限。实际生产中，f取值应在10~14之间。

浇注方坯时，尤其是生产高品质和有特殊要求的钢种，当断面和拉速确定后，需要核算允许浇注时间，以确定合理的连铸机流数。1炉钢的浇注时间越短，开浇和结束浇注时的钢水温差越小，越有利于保证铸坯质量。生产实践表明，即使是8流小方坯连铸机，如果配合公称容量大于150t的转炉生产，浇注时间仍然偏长，不利于生产高品质钢种。