板坯连铸机辊缝控制技术的应用
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2 连铸机辊缝控制技术在梅山板坯连铸 中的应用
梅山炼钢厂的连铸机是从意大利 BA GNOL I 厂引进的单点矫直全弧形板坯连铸机 , 总体装备 水平偏低 , 相当于 20 世纪 80 年代初期水平 , 该 设备基本参数如下 : 自结晶器向下 , 主机辊列依 次为零段 ( SEG0) 、扇形段 ( SEG1～ SEG6) 、拉矫 段 ( SEG7 ～ SEG11) 、水平段 ( SEG12 ～ SEG25) 。
2004 年 10 月 第 20 卷 第 5 期
炼 钢 Steelmaking
Oct . Vol. 20
2 0N0 4o . 5 · 2 7 ·
板坯连铸机辊缝控制技术的应用
汪洪峰 , 汪 峰 , 沈国强
(宝钢集团 上海梅山炼钢厂 , 江苏 南京 210039)
摘 要 : 简述了板坯连铸机辊缝控制技术的基本原理 , 并详细介绍了辊缝控制技术在梅山炼钢厂的应 用情况 。 关键词 : 辊缝控制技术 ; 中心偏析 ; 中心疏松 ; 板坯连铸 中图分类号 : TF777. 1 文献标识码 : B 文章编号 : 100221043 (2004) 0520027203
连铸机辊缝收缩的另一个目的就是通过收缩 了的辊缝限制 , 在连铸坯液芯末端施加均匀外 力 , 形成一定的压缩量来补偿铸坯的凝固收缩 量 。这一方面可消除或减少铸坯收缩形成的内部 空隙 , 破坏凝固末端形成的“W”形液相穴 , 防止 晶间富集溶质的钢液向铸坯中心横向流动 ; 另一 方面 , 辊缝收缩所产生的挤压作用还可以促使液 芯中富集溶质的钢液沿拉坯方向反向流动 , 使溶 质元素在钢液中重新分配 。从而使铸坯的凝固组 织更加均匀致密 , 达到改善中心偏析和减少中心 疏松的目的 。
表 1 梅山连铸机辊缝控制方案
扇形段号
辊缝变化量/ mm 方案 1 方案 2 方案 3 方案 4 方案 5
S E G0
0
0Байду номын сангаас
0
0
0
S E G1
- 0. 3 0
0
0 - 0. 2
S E G2
- 0. 3 0
0
0 - 0. 2
S E G3
- 0. 3 - 0. 5 0
- 0. 5 - 0. 4
S E G4
连铸机辊缝控制技术在本质上同轻压下技术 是一致的 , 但辊缝控制技术与轻压下技术又有一 定的区别 。轻压下技术是在铸机扇形段一定范围 内 (约 2～3 个扇形段长度) , 对铸坯施加一定的 压缩量 , 达到改善铸坯内部质量的目的 , 其压下 量与压下长度范围的比值较大 (一般0. 7～1. 0左 右) 。连铸机辊缝控制技术是根据钢种凝固规律 和铸机结构特点 , 选择最优化的辊缝控制曲线 , 其压下量与压下长度范围的比值较小 (一般0. 2左 右) 。辊缝的收缩量是一个很重要的参数 , 收缩 量过小时 , 对于中心偏析和中心疏松改善不明 显 ; 收缩量过大时 , 铸坯受到挤压过度 , 引起尚 未凝固且富集溶质的钢液流到相邻的鼓肚区 , 形 成偏析 , 还会导致内裂的产生[2 ] ; 同时收缩量过 大时还容易引起压下区域辊子的损坏 。在铸机不 同区域辊缝收缩量不同 : 在弯曲 、矫直区收缩量 要小一些 ; 在铸坯凝固末端收缩量要大一些 , 以 达到轻压下的效果 。
·29 ·
超过1. 2 m/ min 时也容易产生铸坯中心裂纹 , 铸机 弯曲矫直段开口度容易变化 , 不易保持 ; 且这部分 铸机设备辊子损伤严重 , 甚至出现了断辊现象。
方案 3 是借鉴了轻压下技术中 IBSR (有意鼓 肚后再进行压下) 的思想 。由于铸坯在冷却过程 中存在角部效应 , 铸坯边角部二维冷却 , 温度 低 , 先凝固 , 因此抵抗铸机辊面压下的能力边角 部要比其它部位强 , 铸坯中间部位压不上 , 这样 铸坯宽度方向上就存在压缩不均匀现象 。因此有 意鼓肚后再进行压下 , 即铸机上部区域的辊缝沿 拉坯方向逐渐加大 , 使铸坯上下表面在钢水静压 力的作用下微有鼓肚 , 铸坯宽度中心厚度大于边 角部厚度 , 然后在压下区域铸机辊面未接触铸坯 边角部就能实现压缩 , 减小了抵抗阻力 , 使宽度 方向获得均匀压缩 。生产实践证明该方案对铸坯 中心偏析和中心疏松也有一定改善 , 但铸机辊缝 放大的位置与放大量不容易掌握 , 铸坯出现了不 少三角区裂纹 。
方案 5 是在方案 2 的基础上进行了 优 化 , SEG1～SEG6 弧形扇形段依据钢种的凝固收缩特 性逐渐收缩 , SEG7～ SEG11 拉矫段要对铸坯进
行弯曲矫直 , 辊子受力很大 , 计算可知这一区域 铸坯的鼓肚力也是最大 , 如果这一区域辊缝收缩 量很大 , 将直接导致铸机辊子的偏移或损坏 。考 虑到铸机的这种结构特点 , 对 SEG7～SEG11 拉 矫段辊缝进行少收缩或不收缩 。铸机工作拉速 1. 1～1. 4 m/ min , 必然是带液芯矫直 , 这样在铸 机水平段即铸坯凝固末端 ( SEG12～SEG16) 加大 收缩量 , 直至凝固结束 , 以达到轻压下的效果 , 凝固结束以后辊缝保持不变 ( SEG17～ SEG25) 。 生产实践证明该方案对铸坯中心偏析和中心疏松 有较大改善 , 铸坯中心裂纹也基本消除 , 铸机开 口度稳定 , 设备正常 , 效果比较理想 。
此外在铸坯的凝固过程中 , 钢液的选分结晶 特性不可避免地导致了晶间液相区溶质元素的富 集 。与此同时 , 铸坯凝固收缩又使得富集溶质元 素的钢液不断向铸坯中心附近补充并凝固 。从而 形成了溶质含量中心高 、周围低的分布状态 , 即 中心偏析 。由于冷却不均 , 板坯液相穴末端大多 呈“W”形 。与此相对应 , 板坯中心处温度比宽度 方向 1/ 4 和 3/ 4 处低 30～50 ℃。化验结果证明 ,
高而增加 。由于连铸钢液过热度较小 , 一般约为 15～30 ℃, 因此液态收缩量也较小 ; 因此计算时 液态收缩及坯壳固态收缩都可以忽略 。实际上对 收缩起主导作用的是凝固收缩 , 所谓凝固收缩即 从液相线温度起至固相线凝固终了时的体积收 缩 , 由于过程中发生了相变 , 凝固收缩量较大 , 凝固收缩量的大小主要取决于钢种的化学成分 , 其中碳的影响最大 , 其次是锰和其它合金元素 。 因此计算钢液凝固过程中的体积收缩总量 , 要考 虑到钢种的化学成分 、铸机型式和浇铸参数等 , 一般取1. 3 %～2. 5 %的收缩量是合适的 。连铸 机的辊缝收缩技术就是依据钢种的凝固收缩特性 预先设定好一定的锥度 , 对铸坯的凝固收缩量进 行一定的补偿[1 ] 。
方案 2 是在方案 1 的基础上进行了调整 , 铸 机上部扇形段前 3 段不收缩 , 后面收缩量进一步 加大 , 铸机的 SEG7～SEG11 拉矫段的辊缝收缩量 加大 , 水平段收缩量减小。生产实践证明该方案 对铸坯中心偏析和中心疏松有一定改善 , 但拉速
第5期
汪洪峰 ,等 : 板坯连铸机辊缝控制技术的应用
采用方案 2 和方案 3 以后 , 连铸坯质量合格 率由原来的97. 5 %上升到98. 5 %左右 , 质量有 一定提高 , 但效果还不理想 。
方案 4 是在方案 3 的基础上进行了优化 , 将 铸机辊缝放大的位置后移 , 在铸坯凝固时固相范 围大于50 %以后才进行辊缝放大 , 然后加速收 缩 (收缩量逐渐增大) , 铸坯凝固末端保持一定的 收缩量 。生产实践证明该方案对铸坯中心偏析和 中心疏松有较大改善 , 铸坯中心裂纹也基本消 除 , 但铸坯三角区裂纹还未能有效控制 , 效果不 够理想 。
零段 1 段 10 对辊 、扇形段 6 段每段 5 对辊 、拉矫 段 5 段每段 2 对辊 、水平段 14 段每段 2 对辊 , 均 采用外部喷水冷却方式 , 矫直点在第 11 段 50 号 辊 。原铸机辊列名义开口度均为 215 mm , 没有 考虑辊缝收缩 。
投产后板坯中心偏析和中心裂纹较为严重 , 连铸板坯的质量合格率仅为97. 5 %左右 。为减 少铸坯的中心偏析和中心裂纹 , 提高连铸坯质 量 , 从 1999 年至 2002 年 , 梅山炼钢厂技术人员 对连铸机的辊缝控制进行了一系列的摸索 , 先后 试验了 5 种方案 , 如表 1 所示 , 并对各方案试验 情况作了以下分析 。
S E G8
- 0. 15 - 0. 4 - 0. 6 + 0. 2 0
S E G9
- 0. 15 - 0. 4 - 0. 6 - 0. 1 - 0. 2
SEG10 - 0. 15 - 0. 4 - 0. 6 - 0. 2 - 0. 2
SEG11 - 0. 15 - 0. 4 - 0. 6 - 0. 3 - 0. 2
Application of Slab Caster Roll Gap Control Techniqne WAN G Hong2feng , WAN G Feng , SHEN G Guo2qiang
(Meishan lron & Steel Co . , of Baosteel Group , Nanjing 210039 , China)
Abstract : The principle of slab caster roll gap cont rol technique is briefly int roduced and ap2 plication of t his technique in Meishan Steel2makijg Plant t horoghly cent ral analyzed. Key words : roll gap cont rol technique ; cent ral segregation ; cent ral porosity ; slab continuous casting
- 0. 3 - 0. 5 + 0. 7 - 0. 5 - 0. 4
S E G5
- 0. 3 - 0. 5 + 0. 8 - 0. 5 - 0. 4
S E G6
- 0. 3 - 0. 5 + 0. 8 + 0. 5 - 0. 4
S E G7
- 0. 15 - 0. 4 + 0. 2 + 0. 2 0
S E G16
0
SEG17～25 0
0
- 0. 6 - 0. 4 - 0. 4
0
0
0
0
注 : 辊缝变化量负数表示辊缝收缩 ; 正数表示辊缝放大 ; 0 表示辊缝保持不变
方案 1 是依据钢种的凝固特性进行辊缝收缩 , 铸机上部收缩量大 , 下部收缩量小。生产实践证 明该方案对铸坯中心偏析和中心疏松改善不大 , 且拉速超过1. 0 m/ min 时极易产生铸坯中心裂纹 , 连铸坯质量合格率仅为97. 5 %左右 。
作者简介 :汪洪峰 (1973 - ) , 男 (汉族) , 安徽桐城人 , 宝钢集团上海梅山钢铁股份有限公司炼钢厂 , 工程师 。
· 2 8 ·
炼 钢
第 20 卷
恰好在“W”形的两底 , 即宽度的 1/ 4 和 3/ 4 处 , 中心偏析最严重 。这是由于凝固壳冷却收缩或发 生鼓肚 , 在钢水静压力作用下 , 使富集有 C、S、 Mn 、P 等低熔点物质的钢液流入“W”形两底 (或 铸坯的中心区域) , 从而产生了铸坯中心偏析 , 中心偏析严重时 , 就扩大为中心裂纹 。
SEG12 - 0. 15 - 0. 2 - 0. 6 - 0. 4 - 0. 4
SEG13 - 0. 15 - 0. 2 - 0. 6 - 0. 4 - 0. 4
SEG14 - 0. 15 - 0. 2 - 0. 6 - 0. 4 - 0. 4
S E G15
0
0
- 0. 6 - 0. 4 - 0. 4
随着科学技术的发展 , 市场对钢铁产品的质 量要求也越来越高 。在连铸生产中 , 铸坯内部一 般都会存在中心偏析和中心疏松等缺陷 , 影响了 钢材的内部质量 。因此 , 人们开发出了一系列控 制连铸坯中心偏析与中心疏松的技术 , 如 : 低温 浇铸技术 、电磁搅拌技术 、凝固末端强冷技术 、轻 压下技术等等 。其中轻压下技术在改善连铸坯内 部质量方面的显著效果正被越来越多的生产实践 所证实 , 在新建或改造的板坯连铸机上均得到了 广泛应用 。没有轻压下技术的板坯连铸机则越来 越多的采用了连铸机辊缝控制技术来改善连铸坯 内部质量 。
1 钢液凝固过程中的体积收缩与辊缝控 制的基本原理
钢液在铸机中凝固 、冷却过程必然会产生体 积收缩 , 这种收缩可以认为是带凝固坯壳的钢液 的收缩 , 其主要包括 3 部分 : 液态收缩 、凝固收缩 及坯壳固态收缩 。由于铸机中坯壳温度很高 , 坯 壳由于温降产生的坯壳固态收缩量很小 ; 液态收 缩即浇铸温度降至液相线的收缩 , 从铁 —碳平衡 相图可知 , 其收缩量随着含碳量与浇铸温度的提
梅山炼钢厂的连铸机是从意大利 BA GNOL I 厂引进的单点矫直全弧形板坯连铸机 , 总体装备 水平偏低 , 相当于 20 世纪 80 年代初期水平 , 该 设备基本参数如下 : 自结晶器向下 , 主机辊列依 次为零段 ( SEG0) 、扇形段 ( SEG1～ SEG6) 、拉矫 段 ( SEG7 ～ SEG11) 、水平段 ( SEG12 ～ SEG25) 。
2004 年 10 月 第 20 卷 第 5 期
炼 钢 Steelmaking
Oct . Vol. 20
2 0N0 4o . 5 · 2 7 ·
板坯连铸机辊缝控制技术的应用
汪洪峰 , 汪 峰 , 沈国强
(宝钢集团 上海梅山炼钢厂 , 江苏 南京 210039)
摘 要 : 简述了板坯连铸机辊缝控制技术的基本原理 , 并详细介绍了辊缝控制技术在梅山炼钢厂的应 用情况 。 关键词 : 辊缝控制技术 ; 中心偏析 ; 中心疏松 ; 板坯连铸 中图分类号 : TF777. 1 文献标识码 : B 文章编号 : 100221043 (2004) 0520027203
连铸机辊缝收缩的另一个目的就是通过收缩 了的辊缝限制 , 在连铸坯液芯末端施加均匀外 力 , 形成一定的压缩量来补偿铸坯的凝固收缩 量 。这一方面可消除或减少铸坯收缩形成的内部 空隙 , 破坏凝固末端形成的“W”形液相穴 , 防止 晶间富集溶质的钢液向铸坯中心横向流动 ; 另一 方面 , 辊缝收缩所产生的挤压作用还可以促使液 芯中富集溶质的钢液沿拉坯方向反向流动 , 使溶 质元素在钢液中重新分配 。从而使铸坯的凝固组 织更加均匀致密 , 达到改善中心偏析和减少中心 疏松的目的 。
表 1 梅山连铸机辊缝控制方案
扇形段号
辊缝变化量/ mm 方案 1 方案 2 方案 3 方案 4 方案 5
S E G0
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0Байду номын сангаас
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S E G1
- 0. 3 0
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S E G2
- 0. 3 0
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0 - 0. 2
S E G3
- 0. 3 - 0. 5 0
- 0. 5 - 0. 4
S E G4
连铸机辊缝控制技术在本质上同轻压下技术 是一致的 , 但辊缝控制技术与轻压下技术又有一 定的区别 。轻压下技术是在铸机扇形段一定范围 内 (约 2～3 个扇形段长度) , 对铸坯施加一定的 压缩量 , 达到改善铸坯内部质量的目的 , 其压下 量与压下长度范围的比值较大 (一般0. 7～1. 0左 右) 。连铸机辊缝控制技术是根据钢种凝固规律 和铸机结构特点 , 选择最优化的辊缝控制曲线 , 其压下量与压下长度范围的比值较小 (一般0. 2左 右) 。辊缝的收缩量是一个很重要的参数 , 收缩 量过小时 , 对于中心偏析和中心疏松改善不明 显 ; 收缩量过大时 , 铸坯受到挤压过度 , 引起尚 未凝固且富集溶质的钢液流到相邻的鼓肚区 , 形 成偏析 , 还会导致内裂的产生[2 ] ; 同时收缩量过 大时还容易引起压下区域辊子的损坏 。在铸机不 同区域辊缝收缩量不同 : 在弯曲 、矫直区收缩量 要小一些 ; 在铸坯凝固末端收缩量要大一些 , 以 达到轻压下的效果 。
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超过1. 2 m/ min 时也容易产生铸坯中心裂纹 , 铸机 弯曲矫直段开口度容易变化 , 不易保持 ; 且这部分 铸机设备辊子损伤严重 , 甚至出现了断辊现象。
方案 3 是借鉴了轻压下技术中 IBSR (有意鼓 肚后再进行压下) 的思想 。由于铸坯在冷却过程 中存在角部效应 , 铸坯边角部二维冷却 , 温度 低 , 先凝固 , 因此抵抗铸机辊面压下的能力边角 部要比其它部位强 , 铸坯中间部位压不上 , 这样 铸坯宽度方向上就存在压缩不均匀现象 。因此有 意鼓肚后再进行压下 , 即铸机上部区域的辊缝沿 拉坯方向逐渐加大 , 使铸坯上下表面在钢水静压 力的作用下微有鼓肚 , 铸坯宽度中心厚度大于边 角部厚度 , 然后在压下区域铸机辊面未接触铸坯 边角部就能实现压缩 , 减小了抵抗阻力 , 使宽度 方向获得均匀压缩 。生产实践证明该方案对铸坯 中心偏析和中心疏松也有一定改善 , 但铸机辊缝 放大的位置与放大量不容易掌握 , 铸坯出现了不 少三角区裂纹 。
方案 5 是在方案 2 的基础上进行了 优 化 , SEG1～SEG6 弧形扇形段依据钢种的凝固收缩特 性逐渐收缩 , SEG7～ SEG11 拉矫段要对铸坯进
行弯曲矫直 , 辊子受力很大 , 计算可知这一区域 铸坯的鼓肚力也是最大 , 如果这一区域辊缝收缩 量很大 , 将直接导致铸机辊子的偏移或损坏 。考 虑到铸机的这种结构特点 , 对 SEG7～SEG11 拉 矫段辊缝进行少收缩或不收缩 。铸机工作拉速 1. 1～1. 4 m/ min , 必然是带液芯矫直 , 这样在铸 机水平段即铸坯凝固末端 ( SEG12～SEG16) 加大 收缩量 , 直至凝固结束 , 以达到轻压下的效果 , 凝固结束以后辊缝保持不变 ( SEG17～ SEG25) 。 生产实践证明该方案对铸坯中心偏析和中心疏松 有较大改善 , 铸坯中心裂纹也基本消除 , 铸机开 口度稳定 , 设备正常 , 效果比较理想 。
此外在铸坯的凝固过程中 , 钢液的选分结晶 特性不可避免地导致了晶间液相区溶质元素的富 集 。与此同时 , 铸坯凝固收缩又使得富集溶质元 素的钢液不断向铸坯中心附近补充并凝固 。从而 形成了溶质含量中心高 、周围低的分布状态 , 即 中心偏析 。由于冷却不均 , 板坯液相穴末端大多 呈“W”形 。与此相对应 , 板坯中心处温度比宽度 方向 1/ 4 和 3/ 4 处低 30～50 ℃。化验结果证明 ,
高而增加 。由于连铸钢液过热度较小 , 一般约为 15～30 ℃, 因此液态收缩量也较小 ; 因此计算时 液态收缩及坯壳固态收缩都可以忽略 。实际上对 收缩起主导作用的是凝固收缩 , 所谓凝固收缩即 从液相线温度起至固相线凝固终了时的体积收 缩 , 由于过程中发生了相变 , 凝固收缩量较大 , 凝固收缩量的大小主要取决于钢种的化学成分 , 其中碳的影响最大 , 其次是锰和其它合金元素 。 因此计算钢液凝固过程中的体积收缩总量 , 要考 虑到钢种的化学成分 、铸机型式和浇铸参数等 , 一般取1. 3 %～2. 5 %的收缩量是合适的 。连铸 机的辊缝收缩技术就是依据钢种的凝固收缩特性 预先设定好一定的锥度 , 对铸坯的凝固收缩量进 行一定的补偿[1 ] 。
方案 2 是在方案 1 的基础上进行了调整 , 铸 机上部扇形段前 3 段不收缩 , 后面收缩量进一步 加大 , 铸机的 SEG7～SEG11 拉矫段的辊缝收缩量 加大 , 水平段收缩量减小。生产实践证明该方案 对铸坯中心偏析和中心疏松有一定改善 , 但拉速
第5期
汪洪峰 ,等 : 板坯连铸机辊缝控制技术的应用
采用方案 2 和方案 3 以后 , 连铸坯质量合格 率由原来的97. 5 %上升到98. 5 %左右 , 质量有 一定提高 , 但效果还不理想 。
方案 4 是在方案 3 的基础上进行了优化 , 将 铸机辊缝放大的位置后移 , 在铸坯凝固时固相范 围大于50 %以后才进行辊缝放大 , 然后加速收 缩 (收缩量逐渐增大) , 铸坯凝固末端保持一定的 收缩量 。生产实践证明该方案对铸坯中心偏析和 中心疏松有较大改善 , 铸坯中心裂纹也基本消 除 , 但铸坯三角区裂纹还未能有效控制 , 效果不 够理想 。
零段 1 段 10 对辊 、扇形段 6 段每段 5 对辊 、拉矫 段 5 段每段 2 对辊 、水平段 14 段每段 2 对辊 , 均 采用外部喷水冷却方式 , 矫直点在第 11 段 50 号 辊 。原铸机辊列名义开口度均为 215 mm , 没有 考虑辊缝收缩 。
投产后板坯中心偏析和中心裂纹较为严重 , 连铸板坯的质量合格率仅为97. 5 %左右 。为减 少铸坯的中心偏析和中心裂纹 , 提高连铸坯质 量 , 从 1999 年至 2002 年 , 梅山炼钢厂技术人员 对连铸机的辊缝控制进行了一系列的摸索 , 先后 试验了 5 种方案 , 如表 1 所示 , 并对各方案试验 情况作了以下分析 。
S E G8
- 0. 15 - 0. 4 - 0. 6 + 0. 2 0
S E G9
- 0. 15 - 0. 4 - 0. 6 - 0. 1 - 0. 2
SEG10 - 0. 15 - 0. 4 - 0. 6 - 0. 2 - 0. 2
SEG11 - 0. 15 - 0. 4 - 0. 6 - 0. 3 - 0. 2
Application of Slab Caster Roll Gap Control Techniqne WAN G Hong2feng , WAN G Feng , SHEN G Guo2qiang
(Meishan lron & Steel Co . , of Baosteel Group , Nanjing 210039 , China)
Abstract : The principle of slab caster roll gap cont rol technique is briefly int roduced and ap2 plication of t his technique in Meishan Steel2makijg Plant t horoghly cent ral analyzed. Key words : roll gap cont rol technique ; cent ral segregation ; cent ral porosity ; slab continuous casting
- 0. 3 - 0. 5 + 0. 7 - 0. 5 - 0. 4
S E G5
- 0. 3 - 0. 5 + 0. 8 - 0. 5 - 0. 4
S E G6
- 0. 3 - 0. 5 + 0. 8 + 0. 5 - 0. 4
S E G7
- 0. 15 - 0. 4 + 0. 2 + 0. 2 0
S E G16
0
SEG17～25 0
0
- 0. 6 - 0. 4 - 0. 4
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注 : 辊缝变化量负数表示辊缝收缩 ; 正数表示辊缝放大 ; 0 表示辊缝保持不变
方案 1 是依据钢种的凝固特性进行辊缝收缩 , 铸机上部收缩量大 , 下部收缩量小。生产实践证 明该方案对铸坯中心偏析和中心疏松改善不大 , 且拉速超过1. 0 m/ min 时极易产生铸坯中心裂纹 , 连铸坯质量合格率仅为97. 5 %左右 。
作者简介 :汪洪峰 (1973 - ) , 男 (汉族) , 安徽桐城人 , 宝钢集团上海梅山钢铁股份有限公司炼钢厂 , 工程师 。
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炼 钢
第 20 卷
恰好在“W”形的两底 , 即宽度的 1/ 4 和 3/ 4 处 , 中心偏析最严重 。这是由于凝固壳冷却收缩或发 生鼓肚 , 在钢水静压力作用下 , 使富集有 C、S、 Mn 、P 等低熔点物质的钢液流入“W”形两底 (或 铸坯的中心区域) , 从而产生了铸坯中心偏析 , 中心偏析严重时 , 就扩大为中心裂纹 。
SEG12 - 0. 15 - 0. 2 - 0. 6 - 0. 4 - 0. 4
SEG13 - 0. 15 - 0. 2 - 0. 6 - 0. 4 - 0. 4
SEG14 - 0. 15 - 0. 2 - 0. 6 - 0. 4 - 0. 4
S E G15
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随着科学技术的发展 , 市场对钢铁产品的质 量要求也越来越高 。在连铸生产中 , 铸坯内部一 般都会存在中心偏析和中心疏松等缺陷 , 影响了 钢材的内部质量 。因此 , 人们开发出了一系列控 制连铸坯中心偏析与中心疏松的技术 , 如 : 低温 浇铸技术 、电磁搅拌技术 、凝固末端强冷技术 、轻 压下技术等等 。其中轻压下技术在改善连铸坯内 部质量方面的显著效果正被越来越多的生产实践 所证实 , 在新建或改造的板坯连铸机上均得到了 广泛应用 。没有轻压下技术的板坯连铸机则越来 越多的采用了连铸机辊缝控制技术来改善连铸坯 内部质量 。
1 钢液凝固过程中的体积收缩与辊缝控 制的基本原理
钢液在铸机中凝固 、冷却过程必然会产生体 积收缩 , 这种收缩可以认为是带凝固坯壳的钢液 的收缩 , 其主要包括 3 部分 : 液态收缩 、凝固收缩 及坯壳固态收缩 。由于铸机中坯壳温度很高 , 坯 壳由于温降产生的坯壳固态收缩量很小 ; 液态收 缩即浇铸温度降至液相线的收缩 , 从铁 —碳平衡 相图可知 , 其收缩量随着含碳量与浇铸温度的提