[發明專利]帶縱向凸臺的連鑄坯及其連鑄結晶器銅管和鑄軋方法

無效

• 申請號: 201210394325.3
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102873287A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 干勇;張慧;王明林;王玫;吳夜明;王一成;陶紅標;姬秀琴;席常鎖
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院;中達連鑄技術國家工程研究中心有限責任公司
• 主分類號: B22D11/057
• 分類號: B22D11/057;B22D11/04
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 張小娟

技術領域

本發明涉及金屬凝固和連續鑄造領域，特別涉及一種帶中部縱向凸臺的連鑄坯、生產該連鑄坯的結晶器銅管和其鑄軋方法。?

背景技術

隨著世界冶金技術的發展，現代連鑄技術不斷進步，可澆鑄鋼種不斷擴大，一些高碳、高合金、高品質鋼種已經不斷在大型鋼鐵企業連鑄生產流程中得以生產。尤其是大斷面鑄坯連鑄技術的發展，對鋼材的壓縮比要求增加，對鋼材產品的內部質量要求提高。但由于凝固過程選份結晶規律的存在，在高合金、高碳鋼的大斷面鑄坯生產過程中帶來的不利影響就是鑄坯的中心偏析與疏松，它是造成高合金、高碳鋼中心疲勞缺陷發生以至于斷裂的根本原因。?

為了克服高合金、高碳鋼中心偏析給鋼材服役性能帶來的危害，多年來冶金工作者開展了大量的研究工作，開發了一系列的控制凝固技術，這其中主要的有兩個：一是電磁攪拌技術，包括結晶器電磁攪拌、凝固末端電磁攪拌等。它是在較低的鋼水過熱度條件下，通過增加鑄坯的中心等軸晶率以達到減少鑄坯中心偏析的目的。但是，實際應用效果表明：提高鑄坯的中心等軸晶率對鑄坯的中心偏析和疏松的改善是十分明顯的，但它并沒有達到人們所期望的效果，有時甚至不可避免的還會造成Ｖ形偏析和白亮帶的發生。?

針對上述問題，近年來冶金工作者又開發出了凝固末端輕壓下技術，它已被廣泛的應用于方坯、矩形坯、板坯的連鑄生產，并在改善鑄坯中心偏析和疏松方面起到了積極的作用。人們通過壓下量的調整可以使得鑄坯中心達到零偏析，甚至負偏析。但在寬度和厚度相近的大矩形坯、甚至寬度和厚度相等的大方坯生產中，由于偏析僅發生在鑄坯芯部很小的區域內，要將該區域軋合，并將偏析的溶液擠出，必須對整個大斷面坯進行軋制。這樣，不僅需要較大的壓下力，而且較小的壓下量并不能被完全傳遞到鑄坯芯部，而是需要較大壓下量。較大的壓下量造成凝固前沿延展變形量增大，這是造成凝固末端枝晶間壓下裂紋產生的根本原因。中國文獻《改善小方坯內部質量的措施》（文獻來源：劉欣.連鑄，2009，（4），p36～39）通過優化連鑄工藝，使鑄坯內部質量得到改善。中國文獻《大方坯連鑄動態輕壓下技術應用研究》（文獻來源：楊素波，陳永，李桂軍.鋼鐵，2005，40（6），p24-26）通過調整輕壓下工藝制度改善了鑄坯中心偏析、疏松和縮孔。?

現有的技術中，生產矩形坯、方坯連鑄結晶器只有兩種：一是管式矩形坯、方坯結晶器，二是四塊板組合式矩形坯、方坯結晶器。但總體上看，它們生產出來的鑄坯都是矩形或方形。?

中國實用新型專利CN102554155A，名稱“管式結晶器”，提供了一種方坯管式結晶器，采用上述技術生產出來的鑄坯均為矩形坯或方坯。在對這些鑄坯進行凝固末端輕壓下時，不可避免的要產生壓下力大、凝固末端易產生壓下裂紋等問題。?

發明內容

本發明的目的是提供了一種帶中部縱向凸臺的連鑄坯、生產該連鑄坯的結晶器銅管及其鑄軋方法，可以降低鑄軋過程所需的鑄軋壓下?力，減少凝固末端壓下裂紋的產生；在同等壓下力的情況下，得到增大鑄軋壓下量的效果。?

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：?

一種帶縱向凸臺的連鑄坯1，所述連鑄坯中部在鑄軋開始時有鑄坯凝固末端液芯3，所述連鑄坯的一側或相對的兩側的中間區域帶有中部向外突出的縱向凸臺2。?

其中，B為鑄坯凝固末端液芯3的寬度，L為中部縱向凸臺2的寬度，B＜L；E為鑄坯凝固末端液芯3的厚度，H為中部縱向凸臺2的高度，在連鑄坯的一側帶有縱向凸臺時，E＜H；在連鑄坯相對的兩側帶有縱向凸臺時，E＜2H。?

所述中部縱向凸臺2的形狀為平臺狀或弧狀。?

所述中部縱向凸臺2為疊加的兩層或兩層以上的臺階組合或并列的兩個或多個臺階組合。?

一種生產上述連鑄坯的結晶器銅管4，該結晶器銅管包括四個工作曲面，分別是相對的外弧面5、內弧面6和兩個相對的側面7、8，其中，在結晶器銅管4的任意橫截面上，在內弧面和/或外弧面的中間區域，自上而下有一個向外突出的縱向凹槽12。?

所述縱向凹槽12的總寬度L1為結晶器銅管4內腔總寬度A1的10％～100％；當所述縱向凹槽12分布在內弧面6和外弧面5時，每個縱向凹槽的深度H1為2～15mm；當所述縱向凹槽分布在內弧面6或外弧面5時，縱向凹槽的深度為4～25mm。?

所述縱向凹槽12為平臺狀凹槽或弧狀凹槽。?

所述平臺狀凹槽由中間平直區11和兩邊過渡區9、10組成；凹槽的每個過渡區寬度D1為凹槽總長度L1的10％～30％。?