[發明專利]小方坯連鑄單輥壓下方法和設備

有效

• 申請號: 201811257451.8
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109261920B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 陳志凌
• 申請（專利權）人: 中冶連鑄技術工程有限責任公司
• 主分類號: B22D11/128
• 分類號: B22D11/128
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 張超艷;李玉琦

本發明屬冶金技術領域，提供了一種小方坯連鑄單輥壓下方法和設備，該單輥壓下方法包括步驟：一、壓下位置在凝固區間的有效液芯直徑0～50mm區間內，選擇滿足以下公式的位置作為壓下位置：二、輥子直徑范圍為400～500mm；三、輥子的實際控制壓下量范圍為8～30mm，四、完成壓下工藝。該單輥壓下設備是在小方坯鑄坯上下布置直徑為400～500mm的輥子，輥子的壓下位置滿足前述公式。該單輥壓下方法與設備能夠切實改善鑄坯中心偏析情況，提高小方坯品質。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，特別是涉及一種小方坯連鑄單輥壓下方法和設備。

背景技術

小方坯連鑄是指鑄坯斷面為方形，且鑄坯斷面的寬與高的尺寸都在90mm-220mm范圍內的方坯連鑄。

中心偏析和V型偏析指鑄坯中心區域的成分不均勻，這種狀況是連鑄凝固過程的必然產物，也是造成小方坯連鑄質量問題的主要原因，對鑄坯質量影響很大。在軸承鋼、高碳硬線、簾線鋼、齒輪鋼等的后續處理工藝中，由于鋼材的中心偏析成分不均勻產生的網狀碳化物、馬氏體組織、帶狀組織等導致芯部和基體的性能不一致，會產生硬度不均勻、拉拔脆斷、斷絲、探傷不合格等問題。

中心偏析的改善和解決由一種方法很難滿足生產的需要，是多種方法綜合作用的結果。經過大量的研究和生產實踐，目前解決中心偏析問題有效的方法如下。

(1)低過熱度澆鑄。低過熱度澆鑄可以提高等軸晶率，減輕中心偏析。理論上講，當鋼水的過熱度等于零，接近液相線溫度時，鑄坯中心等軸晶率可達60％以上，可消除中心偏析。但如果中間包溫度太低，會影響鋼水中夾雜物上浮，水口容易凍結，澆注無法進行。低過熱度澆鑄只能一定程度改善中心偏析。

(2)結晶器電磁攪拌。采用結晶器電磁攪拌可以擴大等軸晶區，減少中心偏析。攪拌效果與攪拌功率有關，增加攪拌功率冶金效果改善，但攪拌功率增加到一定的程度，冶金效果不再隨功率的增加而改善。

(3)合理的二冷制度。采用超強冷或弱冷制度，可以改善中心偏析。

(4)末端電磁攪拌。末端電磁攪拌與結晶器電磁攪拌配合使用，可以提高鑄坯中心區等軸晶率，改善中心偏析。但末端電磁攪拌的冶金效果由于凝固末端位置的變化影響很大。

(5)輕壓下。輕壓下即在中心固相率fs＝0.3-0.95范圍內，采用多輥，一般為2-3對輥，實施總壓下量7-10mm的壓下工藝。輕壓下能很好地改善中心偏析。但由于小方坯凝固區間短，角部支撐坯型結構特點，傳導到鑄坯中心的有效壓下量效率低，壓下效果波動大，設備布置復雜，維修困難，應用受到限制。中心固相率fs是計算出來的數值，難以與實際鑄坯組織建立對應關系的聯系，更無法在線測量，壓下位置的確定難度大，準確性差，壓下效果不穩定。

(6)重壓下技術。目前小方坯重壓下技術在中心固相率fs＝0.3-0.95范圍內總壓下量20-30mm的壓下工藝。同輕壓下存在類似的問題。

由于小方坯連鑄特有的角部支撐坯型結構特點和小方坯凝固區間短的凝固特征,首先體現在采用壓下方法實施控制中心偏析時，出現的問題是壓下效率低，角部消耗了一部分壓下量，難以把壓下量有效地作用在鑄坯中心區域。

小方坯凝固區間短，采用兩對及兩對以上的輥子壓下，必須把輥間距控制在650-700mm以下，才能保證兩對輥作用在有效的凝固區間，在小方坯流間距小(一般流間距為1250mm)的條件下，設備設計復雜，維修困難。即使這樣布置的兩對輥，在有效的凝固區間也無法實現連續壓下，冶金效果波動性大，設備復雜。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種改善鑄坯中心偏析情況的小方坯連鑄單輥壓下方法，包括以下步驟：

S01：確定壓下位置，壓下位置在鑄坯的凝固區間，鑄坯的有效液芯直徑為0～50mm區間段；

S02：選擇實施壓下工藝的輥子，輥子直徑范圍為400mm～500mm；