連鑄坯中心缺陷控制

1、 連鑄坯中心缺陷控制北京科技大學冶金學院蔡 開 科 目 錄 1 連鑄坯中心缺陷概念 2 影響連鑄坯中心缺陷形成因素 3 防止鑄坯中心缺陷的對策 4 鑄坯中心缺陷形成機理 5 結語 前 言 從結晶器拉出來帶有液芯的坯殼，在連鑄機內邊傳熱、邊凝固、邊運行而形成很長液相穴的鑄坯少那么幾米多那么十幾或二十幾米，由于受凝固、傳熱、傳質和工藝的限制，沿液相穴路徑常常發(fā)生鋼水補縮不好，在鑄坯完全凝固后，沿鑄坯軸向拉坯方向某些局部區(qū)域常常發(fā)現(xiàn)疏松、縮孔和偏析，常稱為中心缺陷。 根據鋼種和產品用途不同，對連鑄坯中心缺陷有嚴格要求，板坯中心缺陷嚴重會引起中厚板橫向性能尤其是沖擊韌性不合格，管線鋼抵抗，氫脆HIC裂

2、紋能力惡化。對于中高碳大方坯軋制棒材或線材產品常常會因中心缺陷嚴重使大方坯低倍檢驗不合格而導致產品合格率降低。因此減輕鑄坯中心缺陷至不使產品產生廢品，這是提高連鑄坯內部質量的一個重要任務。 1 連鑄坯中心缺陷概念 1.1 鑄坯中心缺陷形貌 沿鑄坯橫向或縱向軸線剖開經硫印或酸浸后，可顯示出低倍結構，圖1-1沿鑄坯縱剖面中心軸線可發(fā)現(xiàn)： 中心疏松 中心縮孔 中心偏析宏觀偏析，它與疏松縮孔伴生 點狀或V形偏析半宏觀偏析 沿鑄坯橫剖面，那么中心區(qū)有點狀疏松或縮孔。 圖1-1 鑄坯低倍形貌 1.2 鑄坯中心缺陷評價 1宏觀評級 零級相當于中心結構致密，5級為中心疏松尺寸大且連續(xù)。在高過熱度澆鑄時，約80

3、%鑄坯相當于1、2、3級，而20%鑄坯相當于4、5級。 2中心疏松率 如圖解所示，用SA值表示鑄坯中心區(qū)疏松嚴重性。SA值高，那么中心疏松嚴重些。 SA= 100 3化學元素分布 從鑄坯橫斷面從內弧到外弧隔一定距離鉆樣，分析C、Si、Mn、S、P元素以表征鑄坯外表至中心的成分差異圖1-3。 圖1-3 鑄坯橫斷面成分分布 從鑄坯縱向軸線剖開沿中心線隔一定距離鉆樣，分析C、Si、Mn、S、P成分，以表征鑄坯中心線區(qū)域成分差異圖1-4 圖1-4 鑄坯中心成分分布 4偏析比 式中： 某一元素的偏析比 某一元素當?shù)睾?某一元素在試樣上某一區(qū)域的平均值 某一元素在鋼包或中間包鋼水中含量 連鑄坯宏觀偏析主

4、要表現(xiàn)為鑄坯中心偏析。 1，說明成分均勻無偏析，但鑄坯中心值高，說明元素偏析嚴重。 5微觀元素分布 元素在微觀范圍內m級分布不均勻也就是顯微偏析對鋼的組織與性能有重要影響。采用金相、電鏡檢驗方法來決定樹枝干和樹枝晶間的元素分布。以Mn為例： 測定鑄坯結果表1-1說明鑄坯邊緣到中心微觀偏析是增加的。 表1-1 鑄坯偏析比 也可用SEM(Scanning Electron Microscope) 來描述鑄坯或軋材試樣上Mn偏析圖譜，以表征微觀偏析狀況。 圖1-5表示了高C鋼C在相同工藝條件下，過熱度7比31偏析有明顯的改善。 圖1-5 鑄坯中Mn偏稀圖譜 6碳化物滲碳體指數(shù) 從方坯邊部、中間和中心

5、處取試樣測定鐵素體、珠光體晶界的碳化物，碳化物增加說明從鑄坯邊緣到中心碳偏析嚴重。熱軋之后軋材中心晶界有滲碳體存在，說明C正偏也存在。 對于高碳鋼C， 220220mm，如把晶界無滲碳體的指數(shù)定為100，由下表1-2可知，鋼水過熱度的差異，對鑄坯中心碳偏析有十分重要影響。 表1-2 過熱度對中心碳偏析影響 1.3 鑄坯中心缺陷危害 鑄坯軋制時中心區(qū)硫化物夾雜延伸使橫向性能變壞如斷面收縮； 中心區(qū)硫化物夾雜延伸使板材沖擊韌性下降，是造成斷裂的主要原因； 中心區(qū)偏析增加易形成低溫轉變產物以及硫化物造成管線鋼氫致裂紋HIC； 高碳鋼鑄坯中心C、Mn偏析，會發(fā)生碳化物和馬氏體沉淀，使高碳硬線拉拔時會引

6、起斷裂； 鑄坯中心疏松和偏析會引起鋼軌呈“S型斷裂。 中心疏松、縮孔會使合金鋼鑄坯低倍檢驗不合格。2 影響連鑄坯中心缺陷形成因素2.1 鑄坯厚度 原那么上講，鑄坯越厚兩相區(qū)寬度擴大，溫度梯度減小，有利于生成等軸晶使中心偏析減輕。對于大方坯為減輕或消除中心偏析，取寬/厚為宜。據統(tǒng)計世界上有18家鋼廠用大方坯生產鋼軌，寬/厚有11家。然而鑄坯越厚，矯直力增加使變形率增大，鑄坯產生外表和內部裂紋機率增加，故大方坯采用大弧形半徑R=1218m，這也有利液相穴夾雜物上浮，消除鑄坯內弧夾雜物集聚。 2.2 鋼種 要求在鑄坯凝固過程中抑制鑄坯中柱狀晶生長，而柱狀晶生長主要決定于： 1鋼中碳含量 中高碳鋼兩相

7、區(qū)(TCTS)寬，鑄坯柱狀晶較低C鋼興旺。 圖2-1 含C量與平均收縮系數(shù) 2決定于傳熱條件 從傳熱觀點看，鑄坯柱狀晶生長決定于凝固導熱單方向性、固/液界面溫度梯度和冷卻速度。 從本質上說，就是控制鑄坯冷卻速度來控制柱狀晶生長，而可表示： = /s 式中：Tc 鋼水澆注溫度 Ts 鋼固相線溫度 由TcTs的時間 可由傳熱數(shù)學模型計算t求出，也可表示為： m根據鋼中C含量有不同表達式： C ， m是由二冷噴水強度來決定的。 圖2-2 碳含量與柱狀晶關系 C0.1 Lr轉變，氣隙最大，柱狀晶較短； C0.6 L 無Fe生成，氣隙最小，柱狀晶興旺； C L+，界于兩者之間。 用EMS時：C時，中心等

8、軸晶可由20增加到40，而C時那么可由0增加到40。故使用EMS鑄坯中心等軸晶區(qū)均可改善。 2.3 鋼水過熱度 眾所周知，鋼水過熱度高帶來的害處： 出結晶器坯殼薄易漏鋼； 限制拉速； 有利于柱狀晶生長，中心疏松縮孔加重； 中心偏析嚴重； 耐火材料浸蝕加重，鋼中夾雜物增加。 從提高鑄坯質量觀點，尤其對要求高的鑄坯內部質量產品，控制過熱度尤為重要。 從理論上說，當鋼水過熱度等于零接近液相線溫度凝固，鑄坯中心等軸晶區(qū)可達60以上，可消除中心疏松和偏析。 然而如果中間包鋼水過熱度太低，會影響鋼水中夾雜物上浮和中間包水口凍結。因此對薄板用鋼，過熱度高一些如30；對中厚板中高碳鋼過熱度取低一些如2015。

9、 鋼水過熱度是控制鑄坯中心等軸晶的主要措施圖2-3。低過熱度時中心等軸晶區(qū)寬，使溶質元素分散在較寬范圍內枝晶之間，減輕中心元素的集聚，減少偏析圖2-4。 圖2-3 過熱度對等軸晶影響 圖2-4 過熱度對中心偏析 影響275300mm 在中心線兩邊530mm出現(xiàn)點狀或V偏析稱為半宏觀偏析圖2-5。它的形成主要是由等軸晶富集溶質母液流動造成的。有不同觀點：自由等軸晶的Collaps;等軸晶粘附在柱狀晶前沿所致；等軸枝晶搭橋，橋下液體凝固收縮吸引枝間液體流動所致。 圖2-5 連鑄坯中心半宏觀偏析形貌 評價鑄坯宏觀偏析有兩種方法： 中心偏析度：即中心溶質元素與鋼水成分之比； 半宏觀偏析度：它可用鑄坯中

10、心530mm范圍某一溶質元素偏析面積百分數(shù)來評價。 鑄坯中心半宏觀偏析會導致中厚板馬氏體低溫轉變產物，它會降低板材的沖擊韌性圖2-6。 圖2-6 半宏觀偏析對沖擊值影響 影響半宏觀偏析因素： 高過熱度有利減少半宏觀偏析，因為低過熱度中心形成等軸晶結構，也容易出現(xiàn)V偏析； 凝固末端強冷減輕鼓肚和富集溶質流動，使半宏觀偏析減輕； 收縮輥縫對板坯； 輕壓下； EMS對中心半宏觀偏析改變不大； 液相穴末端強冷有利于減少半宏觀偏析。 2.4 拉速 高拉速和高鑄坯質量往往是相互矛盾的，我們的任務是要根據鋼種和產品質量要求，使連鑄機的拉速和鑄坯質量協(xié)調開展。原那么上說，拉速快對鑄坯質量帶來害處： 1拉速快，

11、液相穴變長變尖，鋼水補縮不好易造成疏松和縮孔。 120120mm方坯試驗指出：拉速m/min,中心縮孔最大直徑達5mm,連續(xù)縮孔長度達160mm；拉速為3m/min，中心縮孔直徑為3mm，連續(xù)縮孔長度為70mm；拉速為m/min，那么中心縮孔明顯減輕。 275300mm大方坯，拉速對中心疏松的影響，可見隨拉速提高中心疏松加重。 圖2-7 拉速對中心疏松影響 圖2-8表示了120120mm方坯拉速對中心偏析影響。 對于220260mm大方坯， 拉速對中心碳偏析影響： 拉速 C/C01.1 圖2-8 拉速對偏析影響 3拉速快鋼中夾雜物增加 圖2-9表示120120mm方坯中大顆粒夾雜物與拉速關系。

12、 圖2-9 拉速對鑄坯夾雜物的影響 2.5 二冷強度 原那么上講，二冷區(qū)采用強冷：一是降低了坯殼溫度，增加坯殼強度，防止了鼓肚產生的中心偏析圖2-10尤其對板坯更為重要；二是冷卻速度快，阻止了溶質元素的析出和擴散，有利于減輕中心偏析。三是強冷有利于提高拉速。 圖2-10 鼓肚對中心偏析的影響 二冷水量增加，有利于減輕中心偏析圖2-11。反過來說，強冷有利于柱狀晶生長，容易形成局部搭橋或穿晶結構，有利于中心疏松形成。另外強冷對鋼裂紋敏感性也有很大影響。 因此，二冷強度的選擇，要從生產率和鑄坯質量兩方面綜合考慮。 圖2-11 二冷對中心偏析的影響 3 防止鑄坯中心缺陷的對策 采取的對策主要集中：

13、冶金凝固方面降低有害元素濃度，控制柱狀晶與等軸晶凝固條件，控制坯殼冷卻速度等。 鑄機設備方面保持支承導向輥對中，縮小輥間距，多節(jié)輥，收縮輥縫等，來防止凝固坯殼鼓脹。 外加控制技術方面 在現(xiàn)有連鑄工藝和設備還不能到達完全控制鑄坯中心缺陷的條件下，開發(fā)了EMS、輕壓下Soft Reduction、凝固末端強冷，零過熱度凝固等技術。這些技術應根據對產品質量要求來選用。 3.1 工藝參數(shù)的優(yōu)化 鋼水過熱度、拉速、二冷水量都會影響鑄坯中心缺陷，它們對中心缺陷具有互補性。 臺灣中鋼公司研究了過熱度、拉速、比水量對板坯中心偏析影響圖3-1，并回歸出以下方程：F0.0552 T1.77 Vc2 + 1.928

14、 w 式中: F鑄坯中心偏析指數(shù)，F(xiàn)值高說明偏析小，板坯質量好。 T鋼水過熱度 V 拉速m/min w 比水量l/kg低過熱度、低拉速和高比水量，鑄坯中心偏析小，鑄坯內部質量好。 圖3-1 中心偏析與工藝參數(shù)的關系 要減輕或消除方坯內部缺陷，關鍵是控制鑄坯柱狀晶與等軸晶比例。從工藝上有兩種截然不同的方法： A傳統(tǒng)方法：抑制柱狀晶生長，擴大中心等軸晶區(qū)，采用“三低的路線：低過熱度、低拉速、低水量。其技術措施：1降低入結晶器鋼水過熱度，接近于液相線凝固。 如結晶器加鐵粉，喂鋼帶； 結晶器EMS； LSH澆注：CRM開發(fā)熱交換水口技術，如圖3-2所示。220220mmm/min，C0.8，中間包正常

15、過熱度為1525，經水冷熱交換器水口入結晶器過熱度為17。高碳鋼晶界碳化物指數(shù)為147，而傳統(tǒng)工藝200?？梢姡档瓦^熱度對改善方坯中心碳偏析是明顯的。 2二冷不要太強，弱冷或中等冷卻強度。3拉速不要太高。 圖3-2 低過熱度澆注 B新工藝：促進柱狀晶生長，使鑄坯完全形成柱狀晶結構，以消除中心偏析，采用的“三高路線：高過熱度、高強冷、高拉速。 德國TN公司在105105mm，R6m，C0.550.85，二冷水量比傳統(tǒng)高2.5倍。試驗結果指出：方坯根本為柱狀晶，中心30mm區(qū)根本致密。軋線12mm，線材無馬氏體存在。PW公司結晶器采用拋物線式錐度彎月面處2.3%/m，二冷采用高壓水強冷=3，壓力

16、1520bar，150150mm方坯平均為m/min，最高達m/min，鑄坯內部質量良好，適合所有鋼種。 盧森堡ARBED和比利時CRM開發(fā)了高強冷二冷技術圖3-3。出結晶器采用水膜冷卻，凝固坯殼厚度增加2倍，鑄坯外表溫度急劇降低再上升圖3-4。220220mm方坯低倍結構如圖3-5。圖3-3 大方坯出結晶器強冷原理圖 圖3-4 強冷對方坯外表影響 圖3-5 強冷+LSH澆注低倍結構 220220mm，C0.8采用強冷，軋成11mm線材，晶界滲碳體幾乎消除強冷滲碳指數(shù)為125，傳統(tǒng)冷卻為220。 采用強冷+LSH澆注技術，可使150150mm澆高碳鋼C0.8m/min，得到良好內部質量。 目前

17、方坯連鑄機還是采用傳統(tǒng)工藝為主，而對低過熱度澆注的熱交換水口及二冷強冷技術，可能是設備改造的復雜性和效果的穩(wěn)定性等問題未得到推廣應用?？傊?，連鑄工藝參數(shù)的優(yōu)化，開發(fā)專門的軟件和硬件來提高鑄坯質量，生產高附加值產品，這方面還是大有潛力的。各廠家結合自身的特點，形成自己的Know-How，還是大有可為的。 3.2 電磁攪拌EMS 3.2.1 EMS作用 有M、S、F、M+F、M+S+FEMS等不同的方式圖3-6。但目前人們認為M-EMS和M+F-EMS是最正確選擇。 圖3-6 EMS使用方式 1M-EMS作用如圖3-7所示，在結晶器彎月面形成旋轉運動。 圖3-7 M-EMS作用機理圖 M-EMS作

18、用 ：沖洗凝固前沿，防止夾雜物卷入成為皮下夾雜。皮下夾雜物易在產品外表產生條狀裂紋，如300400mm，軋成115115mm方坯，外表條狀裂紋指數(shù)：有M-EMS為0.5，無那么為3.51；加速過熱度消失，增加鑄坯中心等軸晶區(qū)圖3-8。300400mm大方坯無EMS，距外表70mm處等軸晶開始生長，有EMS那么為35mm； 圖3-8 等軸晶區(qū)與過熱度和EMS的關系 減少鑄坯中心偏析；對于C，150150mm方坯中心碳偏析： C/C0 無EMS 1.21 M-EMS 1.12 減少氣孔尤其是鑄坯皮下氣孔。無M-EMS，皮下氣孔20個/m2，而有M-EMS那么為個/m2，可不需清理； 坯殼生長均勻性

19、，使用EMS促進了坯殼厚度生長均勻，有利于減少鑄坯角部裂紋； 加速夾雜物上浮提高了鑄坯潔凈度。 對于板坯，為了提高深沖薄板的外表質量如汽車板，開發(fā)了結晶器電磁制動技術EMBRABB，F(xiàn)C-mold川崎。EMBR冶金效果： 水口注流沖擊深度降低50，有利于夾雜物上?。?減輕液面波動，防止了渣子卷入； 提高薄板外表質量，降低了廢品。無EMBR，廢品指數(shù)為0.91，有EMBR那么為0.38；有FC，缺陷指數(shù)2.0，無FC那么為6.0； 加速過熱度的去除，有利于提高拉速。2S-EMS作用早期S-EMS在bloom上廣泛使用，其效果： 在二相區(qū)攪拌，防止凝固橋形成，減少中心疏松； 打碎樹枝晶，增加中心等

20、軸晶區(qū)，減少中心偏析； 缺點是凝固前沿有白殼帶形成，對某些鋼種應用是有害的。 3F-EMS作用 分散凝固兩相區(qū)溶質元素的集聚，減少中心偏析； 改善中心凝固組織，減輕中心疏松； 減輕中心等軸晶滑移引起的半宏觀偏析V型。但使用F-EMS得到良好效果的條件： 必須大功率攪拌凝固末端區(qū)域的糊狀區(qū)，如攪拌強度不夠，那么效果不顯著。 必須有較寬的中心等軸晶區(qū)，最好M+F-EMS聯(lián)合使用； 拉速要恒定； 攪拌器位置安裝要適宜。圖3-9表示澆注高碳鋼EMS與鑄坯中心等軸晶關系。由單獨使用都有效果，但聯(lián)合使用效果更佳。 圖3-9 EMS對鑄坯等軸晶影響 由于中心等軸晶區(qū)增加，也改善方坯中心碳偏析圖3-10 圖3

21、-10 EMS對方坯中心碳偏析影響 3.2.2 攪拌器的功率如圖3-11所示，功率與冶金效果呈S曲線，由圖可知： 1區(qū)：功率太低，效果不大； 2區(qū)：功率增加，效果增加； 3區(qū)：功率超過某一臨界值， 效果平穩(wěn)了。 圖3-11 攪拌功率與冶金效果關系 EMS使用效果的客觀評價，就是看鑄坯中心偏析、疏松等指標的改善。圖3-12表示115115mm方坯澆高碳鋼，在F-EMS固定情況，改變M-EMS的功率對中心C偏析影響。 M-EMS功率與鑄坯中心等軸晶率ZE%關系160方，AISI409： I，A 150 200 300 ZE 35 55 60 圖3-12 高碳鋼坯中心偏析與M-EMS關系 3.2.3

22、 EMS安裝位置 1M-EMS安裝位置 如圖3-13表示300400mm大方坯澆注彈簧鋼時鑄坯斷面溫度演變。 大方坯液相穴中心軸線溫度到達液相線溫度所需要的時間是： 無EMS：14min； M-EMS：在結晶器出口處幾乎到達； S-EMS：9min。 圖3-13 鑄坯凝固溫度演變 總的趨勢，EMS盡可安在靠近彎月面， 對于使用浸入式水口+保護渣澆注，那么存在問題： 彎月面攪動太強會引起卷渣； 浸入式水口浸蝕加重水口插入深度80130mm，最好大于150mm； 為防止上述缺點，采用雙攪拌器Double mold stirrer,“主攪拌器安在結晶器中下部具有高的攪拌速度，“副攪拌器安在結晶器上部

23、接近彎月面區(qū)，在彎月面區(qū)鋼水流動速度緩慢，具有流動的制動作用“braking motor。此設計在6流150方坯359爐試驗說明，方坯內部致密度、皮下卷渣，水口浸蝕等與單個M-EMS比較，都有明顯改善?？傊?，M-EMS安裝位置對冶金效果有很大影響。目前，有的廠把M-EMS安在結晶器下部或結晶器出口與足輥交界區(qū)域，其冶金效果往往不夠理想。 2S-EMS安裝位置 它裝在二冷區(qū)沿鑄坯液相穴某一位置上。至于具體什么位置，要針對鋼種、鑄坯斷面、拉速來決定。 一般認為，S-EMS安裝在凝固殼厚度為鑄坯厚度1/4處。從鑄坯產生白亮帶約78mm厚看出：120120mm液芯位置為40mm，140140mm為45

24、mm，160160mm為6065mm。也有的認為fs范圍。 3F-EMS安裝位置 F-EMS安裝位置對效果好壞十分重要。各廠家的經驗不一，有的認為，應安在液芯直徑40mm處。有的認為應在fs處。有的認為鑄坯中心液相為4055。總之是在液相穴凝固末端的幾米距離內，然而攪拌器長度是有限的1m？，因此找準安裝位置是十分重要的。然而液相穴末端位置是受拉速影響的，因此，應結合本廠鑄機條件，采用凝固模型再加上實際測定找準F-EMS安裝位置。 3.2.4 EMS總體評價 表3-1 EMS根本特征 從目前世界鋼廠連鑄機使用EMS來看，主要集中解決：中高碳鑄坯中心偏析問題小方坯、大方坯；優(yōu)質鋼、合金鋼鑄坯低倍合

25、格小方坯、大方坯；不銹鋼、硅鋼柱狀晶興旺，易使薄板產生瓦楞狀缺陷板坯等問題。 3.3 輕壓下技術 3.3.1 輕壓下概念 輕壓下技術始于20世紀80年代初，它是在板坯連鑄機扇形段從上到下支承輥采用收縮輥縫以防止板坯鼓肚而產生中心線裂紋和中心偏析開展起來的。輕壓下Soft Reduction文獻上的提法也不統(tǒng)一，目前有： 輕壓下技術Soft Reduction； 液芯壓下技術Liquid Core Reduction； 鑄軋技術Casting Pressing Rolling。 后兩者主要是用薄板坯連鑄連軋工藝這里不討論。而輕壓下主要應用于傳統(tǒng)板坯和大方坯連鑄機，在液相穴凝固末端，給鑄坯施加輕壓

26、下量，以補償最后凝固液體的收縮，消除中心疏松，減輕宏觀偏析。3.3.2 輕壓下分類 輕壓下方式有：1輥式壓下法2受控平面壓下法3人為鼓肚輕壓下IBSR法 4 連續(xù)鍛壓法 圖3-14 輕壓下方法示意圖3人為鼓肚輕壓下IBSR法 此方法在日本福山6號板坯連鑄機上應用。板坯凝固末端鋼水流動是造成宏觀偏析的主要原因。傳統(tǒng)板坯凝固末端呈W狀，谷峰狀長度可達23m圖3-15a，這不利于輕壓下改善中心偏析，為此在板坯凝固末端某一位置人為使坯殼鼓脹使終端凝固為平面形狀圖3-15b，再實施輕壓下。 圖3-15 板坯凝固末端形狀 4 連續(xù)鍛壓法 日本川崎水島廠3大方坯鑄機，在液相穴長度16m處的凝固末端以10mm

27、/s鍛壓速度用鐵砧連續(xù)鍛壓，使凝固殼相互擠壓在一起，中心區(qū)富集溶質液相向周圍排放，消除了大方坯中心宏觀偏析和半宏觀偏析。 3.3.3 輕壓下參數(shù)確定液相穴凝固末端輕壓下要到達兩個目的： 改善鑄坯中心宏觀偏析和半宏觀偏析； 鑄坯固液界面不要產生內裂紋。要到達此目的，必須要確定兩個根本參數(shù)： 適宜壓下量和壓下量的分配； 適宜的壓下位置。 單輥輕壓下要使固液界面不產生裂紋，必須使臨界變形滿足下式：=C( ) 臨式中：固液界面應變量； C：常數(shù)。 R：輕壓下量，mm； D：實施壓下時坯殼厚度，mm；L：兩輥間距，mm； 臨：不產生裂紋所允許的最大變形量，%?？倝合铝縍總RHmm ，H為輕壓下區(qū)域長度m

28、m 要解決好這兩個問題必須把鑄坯凝固和坯殼應力的數(shù)學模擬結合起來，提供優(yōu)化的工藝參數(shù)在生產中應用并進性校驗。 1輕壓下壓下量 表3-2 適宜的輕壓下量 輕壓下對板坯中心偏析影響 ： 圖3-16 碳沿板坯厚度分布 圖3-17 壓下量與碳偏析關系 圖3-18 壓下量與裂紋指數(shù)關系 2輕壓下適宜位置輕壓下要解決： 確定液相穴位置由傳熱凝固模型確定； 確定最大壓力下不生產裂紋；而輕壓下適宜位置決定于拉速、冷卻水量、鋼種、鑄坯斷面等。板坯連鑄25030014002200mm輕壓下2mm/m對鑄坯中心宏觀偏析有明顯改善圖3-19。圖3-19 輕壓下對鑄坯宏觀偏析的影響 大方坯凝固斷面溫度分布如圖3-20。

29、275320mm大方坯，C0.70.8，過熱度28，V0.71.05m/min，其凝固輕壓下區(qū)長4m，總壓下量為012mm，在輕壓下區(qū)： 發(fā)生質量移動，鑄坯伸長不超過2； 輕壓下從兩相區(qū)擠出金屬使密度增加圖3-21。 圖3-20 大方坯凝固斷面溫度分布 圖3-21 輕壓下區(qū)擠出金屬變化輕壓下使大方坯中心質量明顯改善V0.93m/min 有SR 無SR 碳偏析C/C0 疏松，個/m 50100 60 70200 表3-3 大方坯輕壓下有關數(shù)據 拉速對輕壓下質量有明顯影響，如高拉速，液相穴末端超過輕壓下區(qū)，凝固收縮不能用輕壓下補償了會形成疏松和宏觀偏析。低拉速，液相穴位于輕壓下區(qū)之前，那么輕壓下使中心枝晶壓碎，減緩了疏松，而不會改變已形成的中心宏觀偏析。中等拉速，輕壓下既能擠出中心富集溶質的母液又可壓碎樹枝晶，這樣中心宏觀偏析減輕，疏松減少，也減輕或消除了半宏觀偏析。如280380mm大方坯，認為液相穴液體還剩30左右開始壓下，還有10液體壓完，不會發(fā)生中心裂紋。 所以要保證輕壓下的效果，找準壓下的位置是非常重要的。而液相穴的長度使隨拉速而變化的，一般把輕壓下區(qū)長度設為46m，根據拉速變化隨時可以調整輕壓下區(qū)，因此開發(fā)了動態(tài)輕壓下工藝Dynamic so