连铸板坯的质量保证

1、连铸板坯的质量保证  发表日期：2007-11-3阅读次数：262摘要:连铸板坯的质量控制十分重要。自从应用连铸以来在实验中和生产实践中找到了很多提高连铸板坯质量的方法,随着科技的进步新的更好的方法会不断地涌现。关键词: 板坯连铸机; 钢水质量; 温度控制; 中间包; 扇形段 大型板坯连铸机的出现是冶金历史上的一次重大的革命。从而淘汰了多年使用的铸锭、脱锭、初轧的旧的生产方式,由连铸的方式代替。生产方式的改变大大的减少了生产用地,省掉了很多机械设备,节省了大量的能源。板坯的利用率提高到95%97%。因而节省大量设备投资和生产成本。因此提高铸坯合格率和铸坯质量是生产中十分关键的问题。下

2、面简介提高铸坯质量的措施。1 对钢水质量的要求 钢水要进行脱硫、脱磷、脱夹杂物的控制级温度控制。 钢水成分要进行调整,主要是调整钢水中的C、Mn、Si、Al 等成分,称之为合金微调。 钢水进行真空冶炼,主要是脱去氢气、氧气和氮气。 对钢水进行吹氩处理,目的是均匀钢水温度,并使夹杂物上浮。 经过上述处理的高质量合格钢水,由炼钢厂送入连铸厂大包回转台上,准备浇铸。2 浇铸温度的控制 影响铸坯质量的重要因素是: 浇铸温度、浇铸速度、冷却水量、保护渣、耐火材质等。其中浇铸温度是十分关键的要素。 钢水的铸造温度高低与钢坯中夹杂物的多少、产生内外裂纹和中心偏析及生产操作的稳定性有十分密切的关系。当浇铸温度

3、偏低时, 内裂和中心偏析可以得到理想的改善, 而且钢坯的晶粒组织均匀, 使得柱状晶粒减小并减少, 等轴晶粒比例提高, 但缺点是由于钢水温度低, 夹杂物不易上浮, 中间包水口易堵。但铸造温度高时容易产生漏钢事故, 内裂和中心偏析增强, 也可能产生钢坯纵裂使铸坯质量降低。选择合适的铸造温度十分重要。 一般控制大包内的钢水温度为1600, 中间包内钢水温度为1550, 结晶器内钢水温度为1500, 偏差控制为±10。3 采用大容量中间包 中间包授受大包铸入的钢水, 在铸入到结晶器内, 它具有贮存钢水, 稳流, 缓冲浇铸和浮渣的作用, 是实现多炉连浇的必须设备。通过水利模型利用溢流坝、挡渣墙

4、, 使钢水流向最佳化,使夹渣与钢水分离, 以免注入结晶器内。4 结晶器铜板镀层的采用 结晶器是最核心的设备, 钢水铸入结晶器后, 在一次冷却水的作用下形成一定厚度坯壳的过程中, 结晶器铜板一直承受钢水静压力、摩擦力、钢水热量传递等。结晶器在机械压力和热应力综合作用的恶劣条件下连续工作, 因此对具有良好导热冷却能力、耐磨性、刚性好的核心零件铜板有特殊要求。 最初采用紫铜板, 虽然导热性好, 但是强度、硬度、耐磨性低、寿命短, 造成昂贵稀缺的铜材质的浪费。另外纯铜硬度低, 在1500钢水冲刷下, 使得Cu离子进入钢水中, 铸坯易产生裂纹影响质量。后来采用含银铜板, 使其再结晶温度比纯铜板提高50,

5、 可达到 318326,但仍不十分理想。后来又开发出含有Cr0.5%1.5%、Zr0.08%0.3%的铬锆铜板, 其硬度能提高HB100。 为提高铜板的耐磨性和防止铜离子进入钢水, 目前国际上普遍采用带镀层的铜板 ( 见图1、图2)。单纯镀铬层, 由于铜和铬的热膨胀系数相差较大, 结合不牢。使用中易剥落, 使铸坯产生星裂。如果单独镀镍, 结合好但表面硬度低, 不耐磨。因此采用Ni、Cr复合镀层, 解决了与铜结合, 又解决了耐磨的问题。由于复合镀层的采用, 既提高了铸坯质量又提高了铜板的使用寿命。5 减小扇形段辊子间距 较早的辊子都采用整体辊, 为了保证辊子的强度和刚性, 辊子的直径就会很大,

6、一般达到300400mm。由于辊子间距大, 使得带液心的铸坯臌肚大、变形大, 但其在弯曲和矫直区坯壳内表受拉的表面易产生裂纹。为解决这一问题而采用多支点的分段辊, 使辊径减细到100mm、150mm、230mm、250mm。由于增加支点减小辊径, 并通水内冷保证了强度和刚性,使铸坯臌肚变形减小, 显著提高了铸坯质量 (见图3、图4)。 为了提高辊子使用寿命, 辊子表面进行45mm厚的堆焊, 堆焊材料为含Cr11.5014.00 mm,含 Ni2.54.0mm 合金, 采用带式、单丝摆动焊机, 硬度可达HRC47-57, 减少了维护工作量提高了生产率。6 电磁搅拌EMS、DKS 采用电磁搅拌是为

7、了减少柱状晶粒, 增加等轴晶, 改善中心偏析, 提高铸坯质量, 特别是特殊钢和厚钢板更为明显。电磁搅拌将按照一定规律排列的线圈安装距铸坯表面20mm 处。当线圈有定向电流通过就会产生定向磁场推力, 使未凝固钢液沿一定方向循环运动, 使钢液成分均匀化, 特别是使硫磷杂质均匀分散。 电磁搅拌装在结晶器中可使针孔减少, 夹杂物上浮。设在二冷区即钢水未凝固部分为 25%40%处时主要减少柱状晶粒, 增加等轴晶粒。如果设在凝固尾部可解决硫磷偏析。通过电磁搅拌大大提高了铸坯质量。7 提高铸坯质量的其它措施 (1) 采用合理的一、二次冷却, 使铸坯表面温度控制在950左右。 (2) 采用漏钢装置, 减少事故发生。 (3) 采用直接晶器、多点弯曲、多点矫直。目前已经开发出连续弯曲、连续矫直, 使用弯曲和矫直变形更有利于降低铸坯产生裂纹的可能性。 (4) 采用气水冷却