二冷区辊式电磁搅拌在包钢板坯连铸机的应用

Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｌ－ ｐ ｅ ｔｏ ａ ｎ ｔｃ Ｓ ｉｒｎ ｎ Ｓ ｃ ｎ ａ ｙ ｐ ｉ ｔｏ ｆＲｏ ｌＴｙ ｅ Ｅｌｃ ｒ ｍ ｇ ｅｉ ｔｒ ｉ ｇ ｉ ｅ ｏ ｄ ｒ ｃ Ｃｏ ｌ ｇ Ｚｏ ｆＳ ａ ｓｅ ｔＢａ ｔ ｕ Ｉ ｏ ｎ ｔｅ ｒ ｏｉ ｎｅ ｏ ｌ ｂ Ｃａ ｔｒ ａ ｏ ｏ ｒ ｎ ａ ｄ Ｓ ｅ ｌＣｏ ｐ ｎ
（ 包钢 １技术 中心 ； ２薄板坯连铸连轧厂 ， 包头 ０４ １ ） １０ ０
摘 要 叙述辊 式 二 冷 区电 磁搅 拌 （０ １～１ ｚ 在 包 钢 Ｑ ４ Ｂ Ｑ ５ Ｄ、 ３５ ４ ０Ａ， ６Ｈ ） ３ ５ 、 ５０ Ｑ ４ Ｅ钢 （ ０ ２ ０～３ ０ ｍｍ ｘ ０ ）
（ ０ ２３０ ｍｍ板 坯连铸机 上的应用效果 。生产实践表 明 ， １ ０～ ０ ） ２ 当连铸工艺相同时 ， 采用 电磁搅拌工艺后 ， 板坯 的内 部 质量得到了显著改善 ， 中心等轴 晶率 由平均 ９７ ． ％增加到 ３ ． ％ ， ０ ３ 中心碳偏析指数 由 １ １ ． ７降到 １０ ， 中心偏 ． １Ａ类 析所 占的 比率 由平均 ５ １ 降到 ０ ６ ．％ ． ％。 关键词 二冷 区 辊式 电磁搅拌 板坯连铸 铸坯 内部质量
第 ６期
董 珍等： 二冷区辊式电磁搅拌在包钢板坯连铸机的应用
表 ３ 连铸钢种化学成分／ ％
・ ５・ ３
搅拌和非 电磁搅拌工艺条件下 ， 板坯 的中心等轴 晶
率进 行 了 对 比。根 据 Ｇ ／ １９ －０ ８将 Ｑ ４ Ｂ Ｂ Ｔ ５ １２０ ３５ 、 Ｑ ５ Ｄ、３５ ５０ Ｑ ４ Ｅ三个 钢种 的主 要 化 学 成 分列 于表 ３ 。 表 ４是 两 种工 艺条 件下 板坯 中心 等 轴 晶率 的对 比结 果， 由表 ４可见 ， 用 电磁搅 拌工 艺后 板坯 的中心 等 采 轴 晶率 明显增 加 ， 由平 均 ９７ 增加 到 ３． ％ 。 ．％ ０３
偏析程度 （ 可用 Ｃ Ｃ （ 中： ） ／ 。式 ｃ为测定 点元素的
含量 ； 为 钢 中元 素 的平 均 含 量 或 包 中钢 样 成 分 ） Ｃ 来 量度 Ｊ 。对 Ｑ ５ Ｄ钢 分 别 在 有 无 电磁 搅 拌 工 艺 ５０ 条件 下板 坯 的 中心碳偏 析 指数进
行 了对 比 ， 结果 见 图 １ ａ 。 由图 （）
１ 主 要技 术参数
表 ２ 二冷区电磁搅 拌器的主要技 术参 数
Ｔａ ｌ Ｍ ａｎ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌ ａ ａ ｔ ｒ ｆｅｅ ｔｏ ｇ ｅｉ ｔ － ｂｅ２ ｉ ｅ ｈ ｉ ａ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｏ ｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔｃ ｓｉ ｐ ｒ ｒ ｒｉ ｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｌ ｇｚ ｎ ｅ ｎ ｓ ｃ ｎ ａ ｙ ｃ ｏ ｉ ｏ ｅ ｎ
Ｄ ｎ ｈｎ ， ｉ Ｐｎ ， ｉ Ｓ ｅｇｉ Ｈａ ｈ ｎ ｅｇ ａ ｄＪ ｎ ｉ ｎ ｏ ｇＺ ｅ Ｌｕ ｉ Ｊ ｈｎｊ ｎ ， ｎＣ ｕ ｐｎ ｎ ｉ ｇＨａ ｏｇ ａ ａ ａ ｌ
ｆ ｅｈｉａ Ｃ ｎｅ． ｈｎＳａ ｏｔ ｕｕ ａｔ ｇａｄＲ ｌｎ ｌ ｔ Ｂ ｏ ｕＩ ｎａｄＳｅｌ ｏｐ Ｂ ｏ ｕ０ ４ １ ） Ｔ ｃｎｃｌ ｅｔ ２Ｔ ｉ ｌｂＣ ｎ ｎｏ ｓ ｓｎ ｎ ｏ ｉ Ｐａ ， ａｔ ｒ ｎ ｔ ｒ ， ａｔ １０ ０ １ ｒ ｉ Ｃ ｉ ｌｇ ｎ ｏ ｏ ｅＣ ｏ
１ ａ 可 见 ， 用 电磁搅 拌 工 艺 可 （） 采
有效地 降低板坯中心碳元素的成
分偏析 ， 中心 碳 偏 析 指 数从 １１ ．７ 降到 １０ 。 ． ｌ ２３ 对板 坯 内部质 量 的影 响 ．
由图 １ ｂ 和 图 ２ ａ ｂ 的板 （） （ ，）
坯 酸蚀 低 倍 检 验 结 果 可 见 ， 用 采 电磁搅 拌 工 艺 后 ， 坯 的低 倍 组 板 织 结 构更 加 致 密 ， 免 了柱 状 晶 避 “ 搭桥 ” 构 ， 轻 了 中心 疏 松 和 结 减 偏 析 ， 本 消 除 了 Ａ 类 中 心 偏 基 析， Ａ类 中心 偏 析 所 占的 比率 由平 均 ５ １ 降低 到 ０ ６ ， 坯 的 内部 ．％ ．％ 板
（０ ３０ ｍ ２０～ ０ ） ｍ×（ ０ ２３０ ｍｍ ｓ ｂｃｓ ｒｏ ｔ ｌ ３ ５ Ｑ ５ Ｄ ａｄＱ ４ Ｅａ Ｂｏｏ ｔｅ ｉ ｐｅｅｔ ．Ｐｏ １ ０～ ０ ） ｌ ａｔ ｒｓ ｅ Ｑ ４ Ｂ， ５ ０ ｎ ３ ５ ｔ ａｔｕＳｅｌｓ ｒｓｎｅ ２ ａ ｅｆ ｅ ｄ ｒ—
降低 板 坯 中心碳 元 素 的 成 分 偏 析 ，
图 ２ 无 电磁搅拌 （ ） ａ 和有 电磁搅拌 （ ） ｂ 板坯 低倍 组织形貌
Ｆｇ２ Ｍｏ ｈｌｇ ｆ ｅ ｓ ｕｔｒ ｆ ｌ ａｔ ｇｗｔｏｔ －ＭＳ （ ）ａｄｗｔ ＿ ｉ． ｒ ｏｏｙｏ ｍａｒ ｔ ｃ ｅｏ ａ ｃｓｎ ｉ ｕ Ｅ ｐ ｏｒ ｕ ｓｂ ｉ ｈ Ｓ ａ ｎ ｉ Ｓ ｈ Ｅ ＭＳ（ ） ｂ
１ —１ ０ ５
纯 水 冷 却
中２ ０ Ｘ２ ３ ０ ４ ０ ２ ～８
磨钢板等。二冷区电磁搅拌器主要参数见表 ２ 。
２ 应 用效 果
生 产线 的工 艺流程 为 ： 水 预处理 一２ ０ｔ 炉 铁 １ 转
冶炼一Ｌ Ｆ精炼一板坯连铸 。 ２ １ 对铸坯 中心等轴晶率的影响 ．
表 １ 板坯连铸机 的主 要技术参数
Ｔａ ｌ Ｍ ａ ｎ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓｏ ｌ ｂ ｃ ｓｅ ｂｅ１ ｉ ｅ ｈ ｉａ ａ ａ ｔ ｒ ｆ ｓ ａ ｔ ｒ ａ
额定 电压／ Ｖ 频率 ／ Ｈｚ 冷却水流量／ ｍ ｈ ） （ ・ 冷 却 方 式 外 形 尺 寸／ ｍ ａ ｒ 距结晶器弯月面的距离／ ｍ
表 ４ 有无电磁 搅拌的板坯中心等 轴晶率／ ％
Ｔａ ｌ Ｃｅ ｔ ａ ｑ ｉ ｘ ａ ｒ ｓａ ａ ｏ ｉ ｌ ｂ ｗｉ － ｂ ｅ４ ｎ ｒ ｌｅ ｕ ａ ｉ ｌ ｙ ｔ ｌ ｔ ｎ ｓａ ｔ Ｓ ＥＭ Ｓ ｃ ｒｉ ｈ ａ ｄ ｗｉ ｏ ｔＳ． ｎ ｔ ｕ ＥＭ Ｓ／％ ｈ
２ ２ 对铸 坯 中心偏 析 的影 响 ．
Ｔ ｂ ｅ ３ Ｃｈ ｍｉａ ｏ ｐ ｓｔ ｎ ｏ ａ ｔｎ ｔ ｅ ｒ ｄ ｓ／％ ａ ｌ ｅ ｃ ｌ ｍ ｏ ｉｉ ｆｃ ｓ ｇ ｓｅ ｌｇ ａ ｅ ｃ ｏ ｉ
铸 坯 内部 的偏 析分 为 显微偏 析 和宏 观偏 析 。显 微 偏 析表 现为 树枝 干 和树 枝 晶 间 的成 分差 异 ， 过 通 显微镜 来 鉴别 。而宏观 偏 析表 现为 铸坯 局部 成分 的 不均 匀性 ， 可 以用钻 取试 样化 学分 析得 知 ， 它 元素 的
项目
型式 绕组方式 额定 电 流／ Ａ
参数 辊式行波磁场 ， ２根对置 ， ２对 共 克莱姆绕组
４ ０ ０ ５ ０ ０ １～１ ６
宽厚板连铸机为直弧 、 连续弯曲、 连续矫直连铸
机 （ １ 。 主要 生产 碳 素 结 构 钢 板 、 合金 高 强度 表 ） 低 钢板 、 管线 钢 、 板 、 船 桥梁 用 结构 钢 板 、 器钢 板 、 容 耐
Ｍ ａｅｉ ｎ ｅ ＳｃｎａｙＣｏｉｇＺｎ ． ｏ 一ｖｅＥ Ｓ Ｓａ ａｔ ， ｎｅｎｌ ｕｌｙｏ Ｃ ｓｎ ｌ ｔｒ ｉ ｄ ｘ ｅｏｄｒ ｏｌ ｏｅ Ｒ ｌ ｐ Ｍ ， ｌ Ｃ ｓ ｒ Ｉｔ ａ Ｑ ａｔ ｆ ａｔ ｇＳａ ａＩ ｎ ｌｒ ｂ ｅ ｒ ｉ ｉ ｂ
包钢 宽厚板 铸 坯连铸 机 于 ２０ ０７年建成 投 产 ， 为 了满 足下 游工 序对 板 坯 质 量 的要 求 ， 对 宽 厚 板 铸 针 坯存 在 中心偏 析 、 中心 疏松等 内部 质量 缺 陷 ， 宽厚 在 板 铸机上 增加 了二 冷 区 电磁 搅拌装 置 。
Ａ ｓ ａ ｔ Ａ ｐ ｃ ｔ ｎ ｅ ｅｔ ｆｒ ｌ ｙ ｅ ｅ ｃ ｏ ａ ｎ ｔ ｔ ｒ ｇ （ ０ ｂ ｔ ｃ ｐ ｌ ａ ｏ ｆ ｃ ｏ ｌ ｔｐ ｌ ｔ ｍ ｇ ｅ ｃｓ ｒ ｎ ４ ０ Ａ，１～Ｉ ｚ ｎ ｓｃ ｎ ａ ｏ ｌ ｇｚｎ ｆ ｒ ｉ ｉ ｆ ｏ— ｅｒ ｉ ｉ ｉ ６ Ｈ ）ｉ ｅ ｏ ｄ ｒ ｃｏｉ ｏ ｅｏ ｙ ｎ
第３ ２卷第 ６期
・
特殊钢
Ｓ ＥＣ ＡＬ Ｓ Ｅ Ｌ Ｐ Ｉ Ｔ Ｅ
３ ・ ２１年 １ ４ ０１ ２月
百度文库
Ｖ １３ ． ｏ ６ ０． ２ Ｎ ． Ｄｅ ｅ ｅ ｍｂｅ ２ ｒ ０１１
二冷 区辊 式 电磁 搅拌 在 包钢 板 坯连 铸 机 的应 用
董 珍 刘 平 贾生建 韩春 鹏 姜海龙
铸 坯 的低倍 组织 是评价 铸 坯 内部 质量 的重要 指 标， 连铸坯典型的低倍组织是由 ３ 个带组成 的， 即靠
近表皮的是细小等轴晶带 ， 其次是像树枝状 的晶体
组 成 的柱 状 晶带 ， 中心是 粗大 的等轴 晶带 。
对 Ｑ ４ Ｂ Ｑ ５ Ｄ Ｑ ４ Ｅ三个钢种分别在 电磁 ３５ 、５０ 、 ３５
图 １ 无 电磁搅拌和有 电磁搅拌的板坯碳偏析指数（ ） Ａ类中心偏析所 占比率 （ ） ａ和 ｂ
Ｆｇ １ Ｃ ｒｏ ｅｒｇｔ ｎｉ ｅ ａ ｎ ｔ ｆ ｔｐ ｅｔ ｌ ｅｒｇｔ ｎ（ ）ｏ ｓ ｂ ｉ． ａｂｎｓｇｅａｉ ｄ ｘ（ ）ａｄｒ ｉ ｏ ｙｅｃｎ ａ ｓｇｅａｏ ｂ ｆ ｌ ｏ ｎ ａ ｏ Ａ－ ｒ ｉ ａ
ｃ ｓｉｇ ｗｉ ｏ ｔＳ Ｅ ｎ ｔ － ＭＳ ａ ｔ ｔ ｕ － ＭＳ ａ ｄ ｗｉ Ｓ Ｅ ｎ ｈ ｈ
质量得到 了显著改善。
３ 结论
（ ） 用 电磁搅 拌 工艺 后 板 坯 １采
的中心等轴 晶率 明显 增加 ， 由平均 ９ ７ 增加 至 ０ ３ 。 ．％ ０ ．％ ３ （） ２ 采用 电磁搅拌 工艺可有效
ｄ ｃｉｎ ｐ ａ ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｉ ａ ｏ ｔ ｕ ｕ ａ ｔ ｇｐ ｏ ｅ ｓｔ ｅｉ ｔｍ ａ ｕ ｌ ｙ ｏ ａ ｔ ｇ ｓａ ｓｉ ｒ ｖ ｄ ｏ ｖ 一 ｕ ｔ ｒ ｃｉ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｔ ｔ ｓ ｍｅ ｃ ｎｉ ｏ ｓｃ ｓｉ ｒ ｃ ｓ ｈ ｎ ｅ ｌｑ ａｉ ｆｃ ｓｉ ｌｂ ｉ ｍｐ ｏ ｅ ｂ ｉ ｏ ｃ ｓ ｈ ｗ ｈ ｎ ｎ ｔ ｎ ０ ｓｖ ｂ ｓｎ ｎ ｌ ｅｅ ｔｏ ｇ ｅｉ ｔ ｒ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ． ． ｔｅ ａ ｅ ａ ｅ ｃ ｎｒ ｌ ｅ ｕ ａ ｉｌ ｃｙ ｔ ｌｒ ｔ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ３ ． ％ ｕ １ ｙ ｕ ｉ ｇ ｆ ａ ｌ ｃｒ ｍａ ｎ ｔ ｓｉ ｉ ｒ ｃ ｓ ，ｉ ｅ ｈ ｖ ｒ ｇ ｅ ｔａ ｑ ｉｘ ａ ｒ ｓａ ａ ｉ ｉｃ ｅ ｓ ｓ ｔ ０ ３ ｉ ｃ ｒｎ ｏ ｆ ｍ ｏ ｇｎ ｌ ． ％ ．ｔ ｅ ｅ ｎｒ ｌｃ ｒ ｏ ｅ ｒ ｇ ｔ ｎ ｉ ｄ ｘ ｒｄ ｃ ｓｔ ． １ ｆ ｍ ． ７ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｅ ａ ｅ Ａ— ｐ ｅ ｔａ ｅ ｒ — ｒ ｒ ｉ ａ ７ ｏ ｉ ９ ｈ ｅ ｔ ａｂ ｎ ｓ ｇ ｅ ａｉ ｅ ｅ ｕ ｅ ｏ １ ０ ｒ １ １ ｎ ｖ ｒ ｇ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ１ｓ ｇ ｅ ａ ｏ ｎ ｏ ｈ ｙ ｇ ｔ ｎ ｒ ｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｏ０ ６ ａｉ ａ ｉ ｄ ｃ ｅ ｓ ｓ ｔ ． ％ ｆｏ ． ％ ． ｏ ｏ ｒｍ ５ １