薄板坯连铸连轧技术的进展
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
薄板坯要求高拉速为 6 m/min 使其流量达到 2~3 t/min 产量才能与传统铸机相比 薄板坯结 晶器的几何形状要受到下列因素的限制 一是要 求浸入式水口与铜板之间有一定间隙而不凝钢 二是水口直径要有足够的流通量 三是水口壁要 有足够的厚度 最小 10 mm 为延长水口的使用 寿命 开发了薄壁扁形浸入式水口 水口上部为 圆柱形 下部为扁形或椭圆形 采用等静压成形 水 口 本 体 材 料 为 Al2O3–C 流 体 冲 刷 区 材 料 为 MgO–C 渣线材料为 ZrO2–C
(5) 薄板坯比表面大 表面温度高 板坯离开 铸机后又迅速进入保温炉,因此板坯表面二次氧 化铁皮 FeO 严重 高压水除鳞不干净 会影响 薄板表面质量
• 208 •
2 薄板坯连铸关键技术的发展
薄板坯连铸继承了厚板坯连铸的成熟技术 如保护浇铸 中间包冶金等 并根据薄板坯凝 固的特点 开发了适合于薄板坯连铸的特有技 术 且不断完善 2.1 薄板坯连铸结晶器
目前开发的结晶器类型有 (1) 漏斗形结晶 器 如 CSP 工艺 (2) 平行结晶器 如 ISP 工艺 (3) 透镜形双高结晶器 如 FTSC 工艺
这三种结晶器是专门为薄板坯连铸设计的 均已在生产上应用取得了良好的效果 从坯壳受 力情况来看 平行结晶器要优于漏斗形和透镜形 结晶器 而从结晶器空间大小来看 则是漏斗形 和透镜形结晶器优于平行结晶器 [2] 目前 对于 坯厚为 50~70 mm 的薄板坯连铸机 广泛使用的 是漏斗形结晶器 2.2 薄壁浸入式水口
拉速/
完全凝固 时间/s
结晶器热流/
2
液相穴长度/m
厚板坯连铸 150~250 1~25 >600 1~3 20~25
薄板坯连铸 50~70 4~6 ~60 2~3 5~6
(2)铸坯热历程变化平稳 铸坯温度高且分布 均匀 薄板坯的比表面值是厚板坯的 3.5 倍 (见 表 2) 即散热面积增加了 2.5 倍 同时 铸坯冷却 速度快 拉速则快约 5 倍(见表 1) 铸坯在铸机内 停留时间短 铸坯热能可有效利用 因而 铸坯温
铁素体轧制技术是专指低碳钢板带生产开 发 研究的新技术, 这项技术最主要的优点是可 以大大提高板带产品的深冲性能 生产更薄规格 的热轧带钢 同时降低成本 铁素体轧制是在粗 轧后 进入精轧机前完成奥氏体向铁素体的相 变 在铁素体区进行精轧或终轧 传统轧制下 板 带产品深冲性能的重要指标, 如 r 值只能达到 2.5, 采用铁素体轧制的低碳钢 r 值在 73%的冷 轧压下量下的效果与传统工艺 90%左右的冷轧 压下量相当[7] 铁素体轧制需采用强迫润滑工艺 以便板材的表面织构和内部组织织构一致, 采用 铁素体润滑轧制的热轧板轧制织构中具有较强 的 {111} 织构组分及较好的深冲性能, 当冷轧和 退火后, 由于形成的有利于深冲性能的 {111} 织 构的比例提高 r 值可达到 3.0 由于低碳钢铁素 体转变温度已高于 800 , 为铁素体轧制创造了 良好条件, 轧制时由于产生软化, 变形抗力不会 剧烈增大
实践证明 采用铁素体轧制和高卷取温度 还可以获得粗大铁素体晶粒及较软的带钢 铁素 体轧制用于超低碳热轧带钢生产 可获得更薄的 带钢 若供冷轧做原料时 可生产冲压性能更高 的带钢
目前 一些传统流程的钢铁联合企业 如康 力斯公司荷兰霍戈文厂已建成的薄板坯连铸连 轧生产线 由于上游配有RH 真空处理等炼设备 可以提供高纯净度的超低碳钢水 生产线粗轧机 后配置强制冷却设备 进行超低碳钢铁素体轧 制 计划批量生产超低碳热轧薄带钢 并供冷轧 生产冲压性能较高的冷轧带钢
2003
3
2.3 结晶器液面波动 振动和润滑 由于拉速比传统板坯高 结晶器液面的稳定
性就更为重要 故必须使用可靠有效的结晶器液 面控制系统
在结晶器钢液面上需保持足够的液渣层 能 连续渗漏到坯壳与铜板之间 起到良好的润滑作 用 可有效地防止粘结漏钢和表面纵裂纹 然而 薄板坯拉速高 结晶器空间有限 很难获得恒定 的液渣层 渣量消耗比传统板坯明显减少 为解 决这一问题可采以下措施 (1)采用低熔点低粘度 的保护渣 (2) 结晶器采用高频率 300 次/min 以 上 小振幅 3 mm 的非正弦振动 有利于减少 对初生坯壳的拉应力并减轻振痕 提高铸坯表面 质量 2.4 液芯压下(LCR)及动态软压下(DSR)
新一代薄板坯连铸连轧生产线应用了半无 头轧制技术 即在连铸后将板坯剪切成 5 倍尺的 长坯 连续通过轧机 在精轧机后 按用户订货要 求 高速切分 高速卷取成一定卷重的钢卷 用这 种生产方式 可一次生产多个钢卷 仅有一次穿 带和一次抛尾 不仅减少了操作事故 提高了成 材率 且使大部分带钢在稳定张力状态下轧制 产品的几何形状精度大幅度提高
20 世纪 80 年代以来 薄板坯连铸连轧技术 取得了突破性的进展 与传统流程工艺相比 薄 板坯连铸连轧工艺流程短 设备简化 投资省 成 材率高 生产成本低 产品质量好 品种开发潜力 大 经济效益十分明显 近年来 该项技术日趋成 熟 产能迅速提高 对于满足钢铁生产的新需求 具有较大的潜力
1 薄板坯连铸技术的特点
3 薄板坯连轧技术
3.1 半无头轧制 薄板坯连铸连轧生产线一般采用单块(卷)轧
制方式 即按用户要求的钢卷单重 在连铸机后 切成定尺长度的板坯 每个定尺板坯头部(尾部) 都有一次穿带 (抛尾) 过程 这种单块轧制方式 带钢头尾是在无张力或非稳定张力下轧制 带钢 厚度偏差大 特别是轧制薄带钢时 很容易发生 穿带卡钢事故 [6] 因此生产小于 1.2 mm 超薄规格 带钢受到限制
半无头轧制工艺也有利于铁素体轧制和薄 带钢生产 通常认为它具有如下优点
(1)克服单卷轧制的通病 生产超薄和宽薄带 钢 拓宽产品大纲而不降低收得率
(2)稳定轧制条件 有利于保证产品质量和提 高收得率
(3)消除与穿带和甩尾有关的事故隐患 大大 降低轧制废品率
半无头轧制方式通常用于厚度小于 1.2 mm 的带钢轧制 新一代薄板坯连铸连轧生产线如康 力斯公司霍戈文厂 德国蒂森公司等都在进行半 无头轧制技术的应用开发 3.2 铁素体轧制技术
25 卷 第 3 期 2003 6
北京 Journal of University of Science and Technology Beijing
Vol.25 No.3 Jun. 2003
薄板坯连铸连轧技术的进展
薛凌
中国金属学会 北京 100711
摘 要 扼要介绍了薄板坯连铸技术的特点 阐述并分析了薄板坯连铸与连轧技术发展的 若干关键技术,包括液芯压下及动态软压下 薄板坯连铸结晶器 薄壁浸入式水口 结晶器液 面控制技术 电磁制动技术 半无头轧制和铁素体轧制等新技术的发展动向 关键词 薄板坯 液芯压下 电磁制动 半无头轧制 铁素体轧制 分 类号 TF 777
收稿日期 2001–11–15 薛凌 女, 49 岁 高级工程师
度高 铸坯中心和边部温度差别小 钢中不易产 生质点 (如 AlN) 的沉淀 不需要在加热炉中溶解 AlN, 便可直接轧制 这是薄板坯快速凝固的一个 很大的优点
表 2 凝固冷却参数 Table 2 Parameters of cooling solidfication
Vol.25 No.3
薛凌 薄板坯连铸连轧技术的进展
• 209 •
大压下量可达 20~25 mm 2.5 电磁制动技术(EMBr)
薄板坯连铸拉速远远高于传统连铸 钢液由 浸入式水口高速进入结晶器, 使熔池产生强烈的 冲击或扰动 铸速愈高 扰动愈剧烈, 致使液面保 护渣分层结构不稳定, 以至发生卷渣, 在初生坯 壳上造成缺陷 [3] 熔池内的冲击流股还会冲刷坯 壳 使坯壳凝固传热不均, 严重时产生纵裂
为便于在薄板坯连铸中使用传统的浸入式 水口和保护渣技术 薄板坯结晶器的弯月面区域 必须有足够的空间 以插入浸入式水口 且必须 满足以下要求 水口壁与结晶器壁之间无凝固桥 生成 弯月面区有足够容积 使钢水温度分布均 匀 有利保护渣熔化 弯月面区钢水流动平稳 防 止过大紊流而卷渣 结晶器几何形状应使坯壳在 拉坯过程中承受最小的应力
规格
比表面 冷却速度晶粒尺 凝固终点 1 寸/ m 温度/
250 mm×1 500 mm 1.5 0.15 60 900~1 000
50 mm×1 500 mm 5.3 2.00 40 1 150~1 200
(3) 板坯内部质量好 薄板坯凝固速度快 树 枝晶细 内部结构致密 偏析小
(4)薄板坯内部的夹来自百度文库物 薄板坯单位长度的 表 面 积 与 体 积 比 为 1.03~1.06 而 厚 板 坯 则 为 0.2~0.8 如钢水洁净度相同 则薄板坯中的夹杂 物更接近于表面
(1)板坯液芯长度短 传统厚板坯的液芯段长 度一般为 20~25 m 而薄板坯液芯段的长度仅有 5~6 m 如表 1[1] 液芯段长度短 减轻了设备质量 使铸机结构简化
表 1 各种连铸工艺参数的比较 Table 1 Comparison of casting parameters
规格
板 坯 厚 度 /mm
美国纽柯公司 Berkeley 和 BHP 北极星厂薄 板坯厂 均在结晶器中安装使用了电磁制动技 术 采用电磁制动技术后 在拉速为 5 m/min 时 经浸入式水口流出的钢水的冲击深度 结晶器钢 水表面流速波动及卷渣均明显降低 [5] 与采用电 磁制动技术前相比 钢板因铸坯卷渣造成的缺陷 减少了 90 纵裂纹指数减少了 80
德马克公司首先将液芯压下技术应用于 ISP 工艺 现在已为多种薄板坯连铸工艺采用 但具 体做法不尽相同 液芯压下是在铸坯出结晶器 后 通过逐渐收缩二冷段的辊缝 在紧接其后的 扇形段设置液压缸 外弧侧固定 内弧侧用液压 缸推动将铸坯压下到出连铸机的厚度规格 由于 液相穴直通结晶器 铸坯在压下辊的作用下向内 挤压钢水 使芯部钢水向上运动 这种运动使正 在凝固的钢水混合 产生下列有益于改善铸坯内 部质量的效果: (1) 钢水中的溶质均匀 消除成分 偏析 (2)使铸坯中心较高温度, 已部分偏析的钢 水与枝晶顶点接触使其重新熔化 并通过与具有 较少偏析元素的钢水熔合而得到稀释 减轻中心 疏松 (3) 液界面再熔化晶体从界面处分离出来 由对流运动送到液态中 有利于中心的凝固并形 成细晶组织 (4)枝晶间的再熔化吸收了钢液的热 量 降低了液相的温度 从而加强了中心的冷却 有利于中心凝固
另一方面, 薄板坯结晶器内的空间小 拉速 高 在相同的浇注速率下 薄板坯结晶器内钢水 的流动强度比厚板坯要大 4 倍 液面波动也大 更容易造成卷渣 目前 以薄板坯为原料生产的 冷轧薄板的表面质量一般不如厚板坯好, 这是重 要原因之一 因此 保持尽可能高的拉速和结晶 器液面的稳定 是提高薄板坯冷轧板表面质量的 关键
生产应用情况表明 结晶器采用电磁制动技 术有如下优点 (1)减少了结晶器液面的波动 避 免保护渣卷入 据报导 采用电磁制动技术后结 晶器液面可控制在±2 mm (2)减少了流股对结晶 器侧面的冲击, 从而有利于坯壳的均匀生成 避 免了纵向裂纹 (3) 减少了流股的冲击深度 有利 于 液 相 线 夹 杂 上 浮 [4]
这项技术对薄板坯连铸的意义还在于解决 了结晶器内腔过薄带来的一些冶金工艺问题 例 如 连铸希望适当增加坯厚 以改善结晶器区域 的浇注条件 稳定生产提高铸坯质量 而轧钢希 望连铸供给较薄的铸坯 轧制薄规格产品 达到 减薄铸坯 节省后续轧制 减轻中心疏松和偏析 缓解连铸与轧钢的矛盾 增加生产的灵活性等 达 涅 利 公 司 开 发 的 动 态 软 压 下 技 术 (DSR) 可 以 根 据钢种 拉速 过热度自动计算铸坯凝固终点 因 而可以在一个或多个扇形段对铸坯实施压下 最
对薄板坯连铸而言 浸入式水口及保护渣直 接关系到连浇炉数和作业率的提高 同时影响到 铸坯质量 各公司都进行了大量研究 目前 西马 克公司已开发出第四代浸入式水口 CSP 及 FTSR 工艺的浸入式水口寿命也达到达 500 min 可连浇 12 炉以上 采用平板式结晶器的 QSP 及 ISP 工艺 的浸入式水口寿命为~400 min
(5) 薄板坯比表面大 表面温度高 板坯离开 铸机后又迅速进入保温炉,因此板坯表面二次氧 化铁皮 FeO 严重 高压水除鳞不干净 会影响 薄板表面质量
• 208 •
2 薄板坯连铸关键技术的发展
薄板坯连铸继承了厚板坯连铸的成熟技术 如保护浇铸 中间包冶金等 并根据薄板坯凝 固的特点 开发了适合于薄板坯连铸的特有技 术 且不断完善 2.1 薄板坯连铸结晶器
目前开发的结晶器类型有 (1) 漏斗形结晶 器 如 CSP 工艺 (2) 平行结晶器 如 ISP 工艺 (3) 透镜形双高结晶器 如 FTSC 工艺
这三种结晶器是专门为薄板坯连铸设计的 均已在生产上应用取得了良好的效果 从坯壳受 力情况来看 平行结晶器要优于漏斗形和透镜形 结晶器 而从结晶器空间大小来看 则是漏斗形 和透镜形结晶器优于平行结晶器 [2] 目前 对于 坯厚为 50~70 mm 的薄板坯连铸机 广泛使用的 是漏斗形结晶器 2.2 薄壁浸入式水口
拉速/
完全凝固 时间/s
结晶器热流/
2
液相穴长度/m
厚板坯连铸 150~250 1~25 >600 1~3 20~25
薄板坯连铸 50~70 4~6 ~60 2~3 5~6
(2)铸坯热历程变化平稳 铸坯温度高且分布 均匀 薄板坯的比表面值是厚板坯的 3.5 倍 (见 表 2) 即散热面积增加了 2.5 倍 同时 铸坯冷却 速度快 拉速则快约 5 倍(见表 1) 铸坯在铸机内 停留时间短 铸坯热能可有效利用 因而 铸坯温
铁素体轧制技术是专指低碳钢板带生产开 发 研究的新技术, 这项技术最主要的优点是可 以大大提高板带产品的深冲性能 生产更薄规格 的热轧带钢 同时降低成本 铁素体轧制是在粗 轧后 进入精轧机前完成奥氏体向铁素体的相 变 在铁素体区进行精轧或终轧 传统轧制下 板 带产品深冲性能的重要指标, 如 r 值只能达到 2.5, 采用铁素体轧制的低碳钢 r 值在 73%的冷 轧压下量下的效果与传统工艺 90%左右的冷轧 压下量相当[7] 铁素体轧制需采用强迫润滑工艺 以便板材的表面织构和内部组织织构一致, 采用 铁素体润滑轧制的热轧板轧制织构中具有较强 的 {111} 织构组分及较好的深冲性能, 当冷轧和 退火后, 由于形成的有利于深冲性能的 {111} 织 构的比例提高 r 值可达到 3.0 由于低碳钢铁素 体转变温度已高于 800 , 为铁素体轧制创造了 良好条件, 轧制时由于产生软化, 变形抗力不会 剧烈增大
实践证明 采用铁素体轧制和高卷取温度 还可以获得粗大铁素体晶粒及较软的带钢 铁素 体轧制用于超低碳热轧带钢生产 可获得更薄的 带钢 若供冷轧做原料时 可生产冲压性能更高 的带钢
目前 一些传统流程的钢铁联合企业 如康 力斯公司荷兰霍戈文厂已建成的薄板坯连铸连 轧生产线 由于上游配有RH 真空处理等炼设备 可以提供高纯净度的超低碳钢水 生产线粗轧机 后配置强制冷却设备 进行超低碳钢铁素体轧 制 计划批量生产超低碳热轧薄带钢 并供冷轧 生产冲压性能较高的冷轧带钢
2003
3
2.3 结晶器液面波动 振动和润滑 由于拉速比传统板坯高 结晶器液面的稳定
性就更为重要 故必须使用可靠有效的结晶器液 面控制系统
在结晶器钢液面上需保持足够的液渣层 能 连续渗漏到坯壳与铜板之间 起到良好的润滑作 用 可有效地防止粘结漏钢和表面纵裂纹 然而 薄板坯拉速高 结晶器空间有限 很难获得恒定 的液渣层 渣量消耗比传统板坯明显减少 为解 决这一问题可采以下措施 (1)采用低熔点低粘度 的保护渣 (2) 结晶器采用高频率 300 次/min 以 上 小振幅 3 mm 的非正弦振动 有利于减少 对初生坯壳的拉应力并减轻振痕 提高铸坯表面 质量 2.4 液芯压下(LCR)及动态软压下(DSR)
新一代薄板坯连铸连轧生产线应用了半无 头轧制技术 即在连铸后将板坯剪切成 5 倍尺的 长坯 连续通过轧机 在精轧机后 按用户订货要 求 高速切分 高速卷取成一定卷重的钢卷 用这 种生产方式 可一次生产多个钢卷 仅有一次穿 带和一次抛尾 不仅减少了操作事故 提高了成 材率 且使大部分带钢在稳定张力状态下轧制 产品的几何形状精度大幅度提高
20 世纪 80 年代以来 薄板坯连铸连轧技术 取得了突破性的进展 与传统流程工艺相比 薄 板坯连铸连轧工艺流程短 设备简化 投资省 成 材率高 生产成本低 产品质量好 品种开发潜力 大 经济效益十分明显 近年来 该项技术日趋成 熟 产能迅速提高 对于满足钢铁生产的新需求 具有较大的潜力
1 薄板坯连铸技术的特点
3 薄板坯连轧技术
3.1 半无头轧制 薄板坯连铸连轧生产线一般采用单块(卷)轧
制方式 即按用户要求的钢卷单重 在连铸机后 切成定尺长度的板坯 每个定尺板坯头部(尾部) 都有一次穿带 (抛尾) 过程 这种单块轧制方式 带钢头尾是在无张力或非稳定张力下轧制 带钢 厚度偏差大 特别是轧制薄带钢时 很容易发生 穿带卡钢事故 [6] 因此生产小于 1.2 mm 超薄规格 带钢受到限制
半无头轧制工艺也有利于铁素体轧制和薄 带钢生产 通常认为它具有如下优点
(1)克服单卷轧制的通病 生产超薄和宽薄带 钢 拓宽产品大纲而不降低收得率
(2)稳定轧制条件 有利于保证产品质量和提 高收得率
(3)消除与穿带和甩尾有关的事故隐患 大大 降低轧制废品率
半无头轧制方式通常用于厚度小于 1.2 mm 的带钢轧制 新一代薄板坯连铸连轧生产线如康 力斯公司霍戈文厂 德国蒂森公司等都在进行半 无头轧制技术的应用开发 3.2 铁素体轧制技术
25 卷 第 3 期 2003 6
北京 Journal of University of Science and Technology Beijing
Vol.25 No.3 Jun. 2003
薄板坯连铸连轧技术的进展
薛凌
中国金属学会 北京 100711
摘 要 扼要介绍了薄板坯连铸技术的特点 阐述并分析了薄板坯连铸与连轧技术发展的 若干关键技术,包括液芯压下及动态软压下 薄板坯连铸结晶器 薄壁浸入式水口 结晶器液 面控制技术 电磁制动技术 半无头轧制和铁素体轧制等新技术的发展动向 关键词 薄板坯 液芯压下 电磁制动 半无头轧制 铁素体轧制 分 类号 TF 777
收稿日期 2001–11–15 薛凌 女, 49 岁 高级工程师
度高 铸坯中心和边部温度差别小 钢中不易产 生质点 (如 AlN) 的沉淀 不需要在加热炉中溶解 AlN, 便可直接轧制 这是薄板坯快速凝固的一个 很大的优点
表 2 凝固冷却参数 Table 2 Parameters of cooling solidfication
Vol.25 No.3
薛凌 薄板坯连铸连轧技术的进展
• 209 •
大压下量可达 20~25 mm 2.5 电磁制动技术(EMBr)
薄板坯连铸拉速远远高于传统连铸 钢液由 浸入式水口高速进入结晶器, 使熔池产生强烈的 冲击或扰动 铸速愈高 扰动愈剧烈, 致使液面保 护渣分层结构不稳定, 以至发生卷渣, 在初生坯 壳上造成缺陷 [3] 熔池内的冲击流股还会冲刷坯 壳 使坯壳凝固传热不均, 严重时产生纵裂
为便于在薄板坯连铸中使用传统的浸入式 水口和保护渣技术 薄板坯结晶器的弯月面区域 必须有足够的空间 以插入浸入式水口 且必须 满足以下要求 水口壁与结晶器壁之间无凝固桥 生成 弯月面区有足够容积 使钢水温度分布均 匀 有利保护渣熔化 弯月面区钢水流动平稳 防 止过大紊流而卷渣 结晶器几何形状应使坯壳在 拉坯过程中承受最小的应力
规格
比表面 冷却速度晶粒尺 凝固终点 1 寸/ m 温度/
250 mm×1 500 mm 1.5 0.15 60 900~1 000
50 mm×1 500 mm 5.3 2.00 40 1 150~1 200
(3) 板坯内部质量好 薄板坯凝固速度快 树 枝晶细 内部结构致密 偏析小
(4)薄板坯内部的夹来自百度文库物 薄板坯单位长度的 表 面 积 与 体 积 比 为 1.03~1.06 而 厚 板 坯 则 为 0.2~0.8 如钢水洁净度相同 则薄板坯中的夹杂 物更接近于表面
(1)板坯液芯长度短 传统厚板坯的液芯段长 度一般为 20~25 m 而薄板坯液芯段的长度仅有 5~6 m 如表 1[1] 液芯段长度短 减轻了设备质量 使铸机结构简化
表 1 各种连铸工艺参数的比较 Table 1 Comparison of casting parameters
规格
板 坯 厚 度 /mm
美国纽柯公司 Berkeley 和 BHP 北极星厂薄 板坯厂 均在结晶器中安装使用了电磁制动技 术 采用电磁制动技术后 在拉速为 5 m/min 时 经浸入式水口流出的钢水的冲击深度 结晶器钢 水表面流速波动及卷渣均明显降低 [5] 与采用电 磁制动技术前相比 钢板因铸坯卷渣造成的缺陷 减少了 90 纵裂纹指数减少了 80
德马克公司首先将液芯压下技术应用于 ISP 工艺 现在已为多种薄板坯连铸工艺采用 但具 体做法不尽相同 液芯压下是在铸坯出结晶器 后 通过逐渐收缩二冷段的辊缝 在紧接其后的 扇形段设置液压缸 外弧侧固定 内弧侧用液压 缸推动将铸坯压下到出连铸机的厚度规格 由于 液相穴直通结晶器 铸坯在压下辊的作用下向内 挤压钢水 使芯部钢水向上运动 这种运动使正 在凝固的钢水混合 产生下列有益于改善铸坯内 部质量的效果: (1) 钢水中的溶质均匀 消除成分 偏析 (2)使铸坯中心较高温度, 已部分偏析的钢 水与枝晶顶点接触使其重新熔化 并通过与具有 较少偏析元素的钢水熔合而得到稀释 减轻中心 疏松 (3) 液界面再熔化晶体从界面处分离出来 由对流运动送到液态中 有利于中心的凝固并形 成细晶组织 (4)枝晶间的再熔化吸收了钢液的热 量 降低了液相的温度 从而加强了中心的冷却 有利于中心凝固
另一方面, 薄板坯结晶器内的空间小 拉速 高 在相同的浇注速率下 薄板坯结晶器内钢水 的流动强度比厚板坯要大 4 倍 液面波动也大 更容易造成卷渣 目前 以薄板坯为原料生产的 冷轧薄板的表面质量一般不如厚板坯好, 这是重 要原因之一 因此 保持尽可能高的拉速和结晶 器液面的稳定 是提高薄板坯冷轧板表面质量的 关键
生产应用情况表明 结晶器采用电磁制动技 术有如下优点 (1)减少了结晶器液面的波动 避 免保护渣卷入 据报导 采用电磁制动技术后结 晶器液面可控制在±2 mm (2)减少了流股对结晶 器侧面的冲击, 从而有利于坯壳的均匀生成 避 免了纵向裂纹 (3) 减少了流股的冲击深度 有利 于 液 相 线 夹 杂 上 浮 [4]
这项技术对薄板坯连铸的意义还在于解决 了结晶器内腔过薄带来的一些冶金工艺问题 例 如 连铸希望适当增加坯厚 以改善结晶器区域 的浇注条件 稳定生产提高铸坯质量 而轧钢希 望连铸供给较薄的铸坯 轧制薄规格产品 达到 减薄铸坯 节省后续轧制 减轻中心疏松和偏析 缓解连铸与轧钢的矛盾 增加生产的灵活性等 达 涅 利 公 司 开 发 的 动 态 软 压 下 技 术 (DSR) 可 以 根 据钢种 拉速 过热度自动计算铸坯凝固终点 因 而可以在一个或多个扇形段对铸坯实施压下 最
对薄板坯连铸而言 浸入式水口及保护渣直 接关系到连浇炉数和作业率的提高 同时影响到 铸坯质量 各公司都进行了大量研究 目前 西马 克公司已开发出第四代浸入式水口 CSP 及 FTSR 工艺的浸入式水口寿命也达到达 500 min 可连浇 12 炉以上 采用平板式结晶器的 QSP 及 ISP 工艺 的浸入式水口寿命为~400 min