轻压下技术
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第1阶段：未凝固钢液尚能流动
最后凝固的第1阶段示意图
14
第2阶段：未凝固钢水已被凝固部分所分隔， 不能自由流动。
最后凝固第2阶段示意图
15
新日铁君津厂发现，“V”形偏析多在距中心 8～10mm处出现，相当于液相穴末端前2m，因 此提出：轻压下开始的最佳位置为凝固终点前 2米。
频 率， ％
距板坯厚度中心线距离，m
10
应采用高刚性结构小径分节辊
新日铁板坯轻压下采用的压下辊结构示意图
11
单体辊
小径分节辊
铸坯长度，m
采用单体辊和小径分节辊轻压下效果的对比
12
2、压下位置
完全凝固
内裂发生区
最佳压下区域
未凝钢液过多
压下不够
轻压下开始时未凝钢水部分厚度
轻压下合理压下位置和压下量示意图
13
为说明合理的轻压下位置，将最后凝固分 成两个阶段
第1阶段
第2阶段
轻压下区域
控制中心偏析
(防止未凝钢液流动造成的 类型，防止线
”V“、”A“形偏析)
偏析
辊
开
传统轻压下 模式
口
最佳轻压下
度
模式
液相穴末端，
凝固终点
fs=fs0
fs＝1
浇铸方向
最佳轻压下位置示意图
18
3、压下量和压下速率
宏 观 偏 析 面 积 比， ％
压下量，mm/m
压下量对铸坯宏观偏析的影响
新日铁君津厂采用轻压下后钢板抗HIC能力的提高
31
7
拉速：0.75m/min 轻压下区：10.4～14.1m
日本钢管福山厂采用的小径分节辊轻压下辊列示意图
8
拉速：0.9～1.36m/min
新日铁君津厂2＃板坯铸机轻压下位置示意图
9
1、轻压下辊要求高的刚性
压下量：0.23 mm/m
压下量：0.6 mm/m
浇铸方向铸坯长度, m
压下辊弯曲对铸坯中心偏析的影响
2
中心点状偏析也属于中心偏析，称为“半宏观偏析”， 半宏观偏析呈岛状分布，大小在0.5×3mm左右，各偏 析点松散相连。
半宏观偏析形貌照片
3
沿纵向“V”形偏析
钢水 柱状晶长大 柱状晶切断
糊状金属区 等轴晶区 抽引
“V”形偏析 中心偏析 中心疏松
拉坯方向
“V”偏析照片和形成机理示意图
4
半宏观偏析的EPMA分析结果
19
压下量，mm/m
压下量对铸坯碳偏析的影响
20
用射钉法研究不同压下量下铸坯液相穴的形貌， 发现：压下量为1.0mm/m时，仍有向下的钢水流动； 压下量为1.2mm/min时，则消除了向下的钢水流动。
压下量：1.0mm/m
压下量：1.2mm/m
日本钢管福山厂不同压下量下钢水的流动情况
21
无压下
5
为了消除中心偏析，生产优质抗HIC管线板、高碳线 棒材、钢丝等，70年代末NKK开发成功了板坯轻压下 技术，80年代开发成功大方坯轻压下技术。90年代 轻压下技术得到了进一步的改进和广泛的应用。
年代Fra Baidu bibliotek
钢种
40kgf/mm2级 50kgf/mm2级 防止分层 抗HIC、低温韧性
凝固收缩流动
减小辊缝
轻压下
新日铁君津厂轻压下速率与偏析指数的关系
25
4、轻压下的使用效果
无 压 下
压下 速率 2.3 mm/min
住友金属大方坯采用轻压下后中心偏析的改善
26
无轻压下 压下量0.75mm/m 压下量1.20mm/m
日本钢管福山厂板坯连铸采用轻压下后中心偏析的改善
27
延性改善
住友金属轻压下浇铸大方坯25mm棒材面缩率的改善
28
硬度降低
住友金属轻压下浇铸大方坯25mm棒材硬度降低
29
抗HIC性能提高
裂 纹 长 度 比， ％
PHIC
编号
均热处理 无 无 无 无 无
8h
轻压下
NKK福山厂采用轻压下后抗HIC管线板性能的提高
30
钢板空冷
钢
板
HIC
裂
纹
比 率，
钢板快冷
％
铸
轻压下
坯
偏
析
长 度 比， ％
铸 坯 偏 析
指
数
钢板偏析长度比，％
0.75mm/m
1.2mm/m
日本钢管福山厂不同压下量下铸坯横界面酸浸照片
22
压下速率(单位时间压下量－mm/min)
存在一最佳压下速率。压下速率过小，V形偏析 不能消除；压下速率过大，则生成A形偏析。
“V”、“A”形偏析形貌 23
新日铁君津厂轻压下速率与偏析类型的关系
24
最佳压下速率：300mm厚板坯为0.78mm/min； 210、240mm厚板坯为0.86mm/min。
改
高强度小径分节辊
进
对 辊弯曲、偏差
的
缩小辊间距
轻
策 鼓肚
提高二冷冷却强度
压
下
凝固组织
电磁搅拌
提高纯净度
轧钢热机械处理
低S、低P、钢包钙处理 粗轧后退火 控轧控冷
6
轻压下技术是将凝固终点附近辊列的收缩锥度 由常规铸机的0.2mm/m左右增加到0.8～1.4mm/m， 以补偿钢水凝固造成的收缩，消除由此引起的 钢水流动，使中心偏析显著减轻。
轻压下技术
连铸坯的中心偏析、疏松是冶金工作者长期致 力于解决的质量难题，采取的措施包括：
•提高钢水洁净度； •降低钢水过热度； •提高二冷强度； •电磁搅拌； •小辊密排辊列等。
1
中心偏析是凝固末期因为钢的凝固收缩引起的钢水流 动 造成的，上述措施因此无法从根本上消除中心偏析 的发 生。
板坯中心线状偏析照片
”V“、”A“形偏析出现位置
16
轻压下结束位置
在最后凝固的第2阶段不应实施压下，而应让 未凝部分钢液自然凝固，形成较小的点状偏析。 如压下则会使已被分隔的未凝部分钢水冲破包 围，汇集造成线偏析。
轻压下应在液相穴末端结束，此时对应的糊 状区固相率fs约为0.7。
17
消除弯曲造 成的铸坯表 面的不均匀
最后凝固的第1阶段示意图
14
第2阶段：未凝固钢水已被凝固部分所分隔， 不能自由流动。
最后凝固第2阶段示意图
15
新日铁君津厂发现，“V”形偏析多在距中心 8～10mm处出现，相当于液相穴末端前2m，因 此提出：轻压下开始的最佳位置为凝固终点前 2米。
频 率， ％
距板坯厚度中心线距离，m
10
应采用高刚性结构小径分节辊
新日铁板坯轻压下采用的压下辊结构示意图
11
单体辊
小径分节辊
铸坯长度，m
采用单体辊和小径分节辊轻压下效果的对比
12
2、压下位置
完全凝固
内裂发生区
最佳压下区域
未凝钢液过多
压下不够
轻压下开始时未凝钢水部分厚度
轻压下合理压下位置和压下量示意图
13
为说明合理的轻压下位置，将最后凝固分 成两个阶段
第1阶段
第2阶段
轻压下区域
控制中心偏析
(防止未凝钢液流动造成的 类型，防止线
”V“、”A“形偏析)
偏析
辊
开
传统轻压下 模式
口
最佳轻压下
度
模式
液相穴末端，
凝固终点
fs=fs0
fs＝1
浇铸方向
最佳轻压下位置示意图
18
3、压下量和压下速率
宏 观 偏 析 面 积 比， ％
压下量，mm/m
压下量对铸坯宏观偏析的影响
新日铁君津厂采用轻压下后钢板抗HIC能力的提高
31
7
拉速：0.75m/min 轻压下区：10.4～14.1m
日本钢管福山厂采用的小径分节辊轻压下辊列示意图
8
拉速：0.9～1.36m/min
新日铁君津厂2＃板坯铸机轻压下位置示意图
9
1、轻压下辊要求高的刚性
压下量：0.23 mm/m
压下量：0.6 mm/m
浇铸方向铸坯长度, m
压下辊弯曲对铸坯中心偏析的影响
2
中心点状偏析也属于中心偏析，称为“半宏观偏析”， 半宏观偏析呈岛状分布，大小在0.5×3mm左右，各偏 析点松散相连。
半宏观偏析形貌照片
3
沿纵向“V”形偏析
钢水 柱状晶长大 柱状晶切断
糊状金属区 等轴晶区 抽引
“V”形偏析 中心偏析 中心疏松
拉坯方向
“V”偏析照片和形成机理示意图
4
半宏观偏析的EPMA分析结果
19
压下量，mm/m
压下量对铸坯碳偏析的影响
20
用射钉法研究不同压下量下铸坯液相穴的形貌， 发现：压下量为1.0mm/m时，仍有向下的钢水流动； 压下量为1.2mm/min时，则消除了向下的钢水流动。
压下量：1.0mm/m
压下量：1.2mm/m
日本钢管福山厂不同压下量下钢水的流动情况
21
无压下
5
为了消除中心偏析，生产优质抗HIC管线板、高碳线 棒材、钢丝等，70年代末NKK开发成功了板坯轻压下 技术，80年代开发成功大方坯轻压下技术。90年代 轻压下技术得到了进一步的改进和广泛的应用。
年代Fra Baidu bibliotek
钢种
40kgf/mm2级 50kgf/mm2级 防止分层 抗HIC、低温韧性
凝固收缩流动
减小辊缝
轻压下
新日铁君津厂轻压下速率与偏析指数的关系
25
4、轻压下的使用效果
无 压 下
压下 速率 2.3 mm/min
住友金属大方坯采用轻压下后中心偏析的改善
26
无轻压下 压下量0.75mm/m 压下量1.20mm/m
日本钢管福山厂板坯连铸采用轻压下后中心偏析的改善
27
延性改善
住友金属轻压下浇铸大方坯25mm棒材面缩率的改善
28
硬度降低
住友金属轻压下浇铸大方坯25mm棒材硬度降低
29
抗HIC性能提高
裂 纹 长 度 比， ％
PHIC
编号
均热处理 无 无 无 无 无
8h
轻压下
NKK福山厂采用轻压下后抗HIC管线板性能的提高
30
钢板空冷
钢
板
HIC
裂
纹
比 率，
钢板快冷
％
铸
轻压下
坯
偏
析
长 度 比， ％
铸 坯 偏 析
指
数
钢板偏析长度比，％
0.75mm/m
1.2mm/m
日本钢管福山厂不同压下量下铸坯横界面酸浸照片
22
压下速率(单位时间压下量－mm/min)
存在一最佳压下速率。压下速率过小，V形偏析 不能消除；压下速率过大，则生成A形偏析。
“V”、“A”形偏析形貌 23
新日铁君津厂轻压下速率与偏析类型的关系
24
最佳压下速率：300mm厚板坯为0.78mm/min； 210、240mm厚板坯为0.86mm/min。
改
高强度小径分节辊
进
对 辊弯曲、偏差
的
缩小辊间距
轻
策 鼓肚
提高二冷冷却强度
压
下
凝固组织
电磁搅拌
提高纯净度
轧钢热机械处理
低S、低P、钢包钙处理 粗轧后退火 控轧控冷
6
轻压下技术是将凝固终点附近辊列的收缩锥度 由常规铸机的0.2mm/m左右增加到0.8～1.4mm/m， 以补偿钢水凝固造成的收缩，消除由此引起的 钢水流动，使中心偏析显著减轻。
轻压下技术
连铸坯的中心偏析、疏松是冶金工作者长期致 力于解决的质量难题，采取的措施包括：
•提高钢水洁净度； •降低钢水过热度； •提高二冷强度； •电磁搅拌； •小辊密排辊列等。
1
中心偏析是凝固末期因为钢的凝固收缩引起的钢水流 动 造成的，上述措施因此无法从根本上消除中心偏析 的发 生。
板坯中心线状偏析照片
”V“、”A“形偏析出现位置
16
轻压下结束位置
在最后凝固的第2阶段不应实施压下，而应让 未凝部分钢液自然凝固，形成较小的点状偏析。 如压下则会使已被分隔的未凝部分钢水冲破包 围，汇集造成线偏析。
轻压下应在液相穴末端结束，此时对应的糊 状区固相率fs约为0.7。
17
消除弯曲造 成的铸坯表 面的不均匀