[發(fā)明專利]大方坯致密度與均質(zhì)度兼顧控制的連鑄方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810700007.2
• 申請(qǐng)日: 2018-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108746525A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紅光;陳天明;陳亮;李志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號(hào): B22D11/16
• 分類號(hào): B22D11/16;B22D11/12;B22D11/115;B22D11/22
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 成杰

本發(fā)明涉及一種大方坯致密度與均質(zhì)度兼顧控制的連鑄方法，適用于360mm×450mm斷面大方坯，屬于大方坯連鑄生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明在結(jié)晶器電磁攪拌的基礎(chǔ)上，在二冷區(qū)與凝固末端之間增設(shè)了電磁攪拌裝備，并且對(duì)兩者的安裝位置和工作參數(shù)作了合理設(shè)計(jì)，進(jìn)一步的是將組合式電磁攪拌技術(shù)與“凝固末端重壓下”工藝進(jìn)行匹配應(yīng)用，最后再結(jié)合控制澆注鋼液過(guò)熱度、澆注速度、冷卻參數(shù)等，提升了大方坯鋼連鑄坯的致密性及均質(zhì)性，此外，通過(guò)對(duì)管式結(jié)晶器的圓角參數(shù)設(shè)計(jì)，優(yōu)化鑄坯角部冷卻，改善了鑄坯角部缺陷控制。通過(guò)對(duì)冷卻水路的改進(jìn)，以保證傳熱均勻性，使得結(jié)晶器出口處鑄坯坯殼厚度均勻。本發(fā)明可確保大方坯鋼連鑄坯綜合質(zhì)量高水平控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大方坯致密度與均質(zhì)度兼顧控制的連鑄方法，適用于360mm×450mm斷面大方坯，屬于大方坯連鑄生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們?nèi)遮吿岣叩纳钭非蟛粩嗤苿?dòng)各行業(yè)快速發(fā)展。作為應(yīng)用最為廣泛的基礎(chǔ)材料之一，鋼鐵材料的性能需求也不斷的推向了新的高度；其次，由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)本身的推動(dòng)作用，競(jìng)爭(zhēng)激烈的鋼鐵市場(chǎng)環(huán)境促使低成本、高質(zhì)量的鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)成為必然。一直以來(lái)，坯料質(zhì)量的優(yōu)劣很大程度的決定產(chǎn)品質(zhì)量性能，也自然決定了高效低成本、高質(zhì)生產(chǎn)的可行性。大方坯連鑄的高質(zhì)量生產(chǎn)存在的技術(shù)難點(diǎn)主要集中于鑄坯中心偏析、中心疏松、中心縮孔控制，這是由于大方坯連鑄生產(chǎn)過(guò)程中，心部凝固時(shí)間長(zhǎng)，液芯長(zhǎng)度增加，凝固末期補(bǔ)縮困難，鑄坯中心偏析控制困難所致。

隨著連鑄技術(shù)的不斷發(fā)展，大方坯連鑄高效低成本的優(yōu)勢(shì)促進(jìn)其逐步替代模鑄生產(chǎn)高端大規(guī)格型材產(chǎn)品，如車軸、氧氣瓶鋼、大規(guī)格齒輪等。但相比于模鑄，連鑄大方坯鑄坯軋制大規(guī)格型材產(chǎn)品的軋制壓縮比較小，較大尺寸的鑄坯縮孔缺陷在軋制過(guò)程中不能得到有效焊合，進(jìn)而導(dǎo)致軋材探傷及性能不能很好的滿足要求。連鑄過(guò)程鑄坯內(nèi)部質(zhì)量控制問(wèn)題是制約產(chǎn)品質(zhì)量性能的關(guān)鍵，而各類鑄坯內(nèi)部質(zhì)量缺陷中，宏觀偏析即“均質(zhì)性”與中心疏松即“致密性”控制歷來(lái)是連鑄研究的核心問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)連鑄電磁攪拌、凝固末端壓下等工藝開(kāi)展了大量研究。其中，連鑄電磁攪拌主要通過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)凝固前沿鋼液強(qiáng)制擾動(dòng)，優(yōu)化溫度場(chǎng)及流場(chǎng)，改善凝固演變動(dòng)力學(xué)條件，促進(jìn)凝固坯殼均勻演變，促進(jìn)凝固前沿富集溶質(zhì)的鋼液重新混運(yùn)，進(jìn)而有效提升鋼質(zhì)均質(zhì)度。此外，凝固末端壓下工藝通過(guò)擠壓，形變向心部傳遞進(jìn)而縮小中心縮孔尺寸，改善心部偏析。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)連鑄電磁攪拌和凝固末端壓下工藝技術(shù)的研究較多，而實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，連鑄電磁攪拌和凝固末端壓下工藝的冶金效果是存在重疊與交互的，而且各自有所側(cè)重。對(duì)于大方坯致密度與均質(zhì)度的兼顧控制，即大方坯連鑄電磁攪拌技術(shù)與凝固末端壓下工藝匹配研究方面則少有涉及。

例如：

CN107262689A公開(kāi)了一種大方坯二冷壓下凸足輥結(jié)構(gòu)和壓下工藝,特別是一種涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域的大方坯二冷壓下凸足輥結(jié)構(gòu)和壓下工藝。本發(fā)明的大方坯二冷壓下凸足輥結(jié)構(gòu),包括壓下區(qū)上足輥和壓下區(qū)下足輥,所述壓下區(qū)下足輥位于壓下區(qū)上足輥的下方,所述壓下區(qū)上足輥中部設(shè)置有凸臺(tái),所述壓下區(qū)下足輥中部設(shè)置有凸臺(tái),所述壓下區(qū)下足輥的凸臺(tái)比壓下區(qū)上足輥的凸臺(tái)長(zhǎng)。本發(fā)明的大方坯二冷壓下區(qū)壓下工藝,設(shè)置多組壓下區(qū)上足輥和壓下區(qū)下足輥,所述壓下區(qū)上足輥的壓下量在拉坯方向逐漸增加。本申請(qǐng)可以有效解決大方坯連鑄坯中心偏析和中心疏松問(wèn)題。但是，對(duì)于360mm×450mm斷面大方坯致密度與均質(zhì)度兼顧控制的技術(shù)方法的具體內(nèi)容并未涉及。