[發明專利]一種外場協同控制作用下的均質化板坯連鑄生產方法

有效

• 申請號: 202110425538.7
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113118400B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 朱苗勇;尹勝奎;羅森;王衛領
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B22D11/12
• 分類號: B22D11/12;B22D11/124;B22D11/16
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 寧佳

本發明的一種外場協同控制作用下的均質化板坯連鑄生產方法，屬于煉鋼?連鑄領域。該方法在板坯連鑄機的二冷區扇形段安裝電磁攪拌輥，并同時在板坯連鑄凝固末端二冷區電磁攪拌之后的兩個扇形段進行機械壓下，以獲得均質化板坯。二冷電磁攪拌可以對鋼水進行攪拌混勻，使鋼水溫度和凝固坯殼均勻，增加等軸晶比率，提高表面質量；凝固末端機械壓下可以促進富含溶質元素的鋼液向上游排出，改善中心偏析，并補償鑄坯凝固收縮，抑制縮孔生長。同時二冷電磁攪拌可以將機械壓下排出的濃縮鋼液進一步混勻，二冷電磁攪拌和凝固末端機械壓下相互結合，達到改善鑄坯內部質量的目的。

技術領域：

本發明屬于煉鋼-連鑄技術領域，具體涉及一種外場協同控制作用下的均質化板坯連鑄生產方法。

背景技術：

近年來，隨著對連鑄坯質量要求的不斷提高，人們對連鑄坯內中心偏析和中心疏松的形成及危害越來越關注，中心偏析和中心疏松嚴重影響鑄坯的內部質量，制約了高品質、高附加值鋼的生產。

在板坯連鑄中，為減少和消除鑄坯中心偏析和中心疏松，使用最多的為二冷區電磁攪拌技術和凝固末端機械壓下技術。二冷電磁攪拌可以促進縱向方向的鋼液流動，混勻鋼液的同時抑制柱狀晶過度生長，促進等軸晶形核，從而大大提高了鑄坯的等軸晶率。但二冷電磁攪拌容易產生白亮帶問題，并且對偏析的改善有限；凝固末端機械壓下通過施加機械力，改變了鑄坯的凝固進程，補償凝固收縮，抑制縮孔生長，并且通過擠壓排出濃縮鋼液，減低了中心偏析和疏松。

這兩種技術從不同的側面去改善中心偏析和中心疏松，但兩種技術都存在一定的問題，對鑄坯內部質量的改善程度還遠遠不夠。雖然現在很多生產企業的連鑄機上已同時裝配了這兩種技術，但兩種技術的安裝位置相距較遠，無法達到協同控制，機械壓下排出的濃縮鋼液無法進一步混勻，對偏析和疏松的改善有限。

發明內容：

本發明的目的是克服上述現有技術存在的不足，提供一種外場協同控制作用下的均質化板坯連鑄生產方法，通過二冷區電磁攪拌技術和凝固末端機械壓下技術相互結合，協同控制，機械壓下排出的濃縮鋼液被電磁攪拌進一步混勻，從而最大限度的改善板坯的內部質量。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種外場協同控制作用下的均質化板坯連鑄生產方法，其包括如下步驟：

鋼液從板坯連鑄機的中間包經過浸入式水口流入結晶器，依次經過結晶器、二冷區足輥段、二冷區扇形段、二冷區矯直段，不斷冷卻凝固，直至完全凝固，其中，所述的板坯連鑄機的二冷區扇形段設有電磁攪拌輥，進行電磁攪拌，所述的電磁攪拌棍安裝處的鑄坯中心固相率為0.1～0.2；同時在板坯連鑄凝固末端進行機械壓下，所述的機械壓下的位置為二冷區電磁攪拌之后的兩個扇形段，如圖1所示；所述的機械壓下壓下量為板坯厚度的4～5％，獲得均質化板坯，其中：所述的電磁攪拌輥所通電流電流強度為200～500A，電流頻率為5～7Hz。

所述的電磁攪拌輥為兩對，分別相對安裝在二冷區一扇形段的進口和出口處，如圖1所示。

所述的電磁攪拌輥與普通支撐輥不同，在普通支撐輥上纏繞線圈，線圈匝數為40～70匝。所述的電磁攪拌輥線圈內通電流，所通電流為兩相交頻電流，相鄰線圈相位差為90度，線圈所加電流方向如圖2所示。

所述的電磁攪拌所通電流電流強度為300A，電流頻率為7Hz。

本發明在板坯連鑄生產過程中，通過二冷電磁攪拌促進鋼液在縱向方向上旋轉流動，混勻鋼液的同時抑制柱狀晶過度生長，促進等軸晶形核，從而大大提高了鑄坯的等軸晶率。機械壓下通過擠壓鑄坯，在補償凝固收縮，抑制縮孔的同時將兩相區的濃縮鋼液向上排出，排出的濃縮鋼液又通過二冷電磁攪拌進一步混勻。通過這兩種技術的相互協同作用，改善鑄坯表面質量的同時改善了鑄坯的中心偏析和疏松縮孔，從而達到了板坯均質化生產的目的。

本發明的有益效果：