文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 动态轻压下技术在连铸中的应用

动态轻压下技术在连铸中的应用

动态轻压下技术在连铸中的应用
动态轻压下技术在连铸中的应用

第6期 2010年11月

连铸

C on ti nuou s C asti ng

N o .6

N ove m ber 2010

动态轻压下技术在连铸中的应用

胡晓红, 于铭杰, 陈永生, 胡增跃, 石 磊

(山东莱钢股份有限公司炼钢厂,山东莱芜271104)

摘 要:简述了凝固末端轻压下技术的原理,对其主要工艺参数轻压下的位置、压下率、总压下量、压下速率和拉速等的确定进行了讨论和分析。对比了使用末端轻压下技术的效果。末端轻压下技术对减少中心偏析很有效,对提高产品质量、生产高附加值产品有重要意义。关键词:动态轻压下;中心偏析;内部质量

中图分类号:TF 777 文献标志码:A 文章编号:1005 4006(2010)06 0008 04

Application of Dyna m ic SoftReduction Techni que

i n Conti nuous Casti ng

HU X iao hong , YU M ing ji e , C H E N Yong sheng , HU Zeng yue , SH I Lei

(Steel m aking P lant o f L a i w u Iron and Stee l Co ,L a i w u 271104,Shandong,Ch i na)

Abstrac t :The pri nc i ple and som e m odes of so ft reduction techn i que o f fi na l stage of soli d ifi cation we re briefed .T he m ain techno log ical param eters of the technique w ere ana lyzed and d i scussed ,such as po siti on o f so ft reducti on,so ft reducti on ra ti o ,to tal so ft reduction a m ount,so ft reducti on rate,casti ng speed and so on .The appli cation results o f t h is techno logy w ere compared .It is concl uded that th i s techno l ogy is effec tive to abate centra l segrega ti on,i m prove qua lit y o f produc t and pro duce high va l ue added product .

K ey word s :dyna m ic soft reducti on ;cen tral seg regati on ;interna l soundness

作者简介:胡晓红(1973 ),女,本科,工程师; E m ail :l h j hxh lz y @163.co m; 收稿日期:2010 04 11

轻压下技术是在收缩辊缝技术的基础上发展而来,它是通过在连铸坯液芯末端附近施加适当压力,产生一定的压下量来补偿铸坯的凝固收缩量。一方面可以消除或减少铸坯收缩形成的内部空隙,防止晶间富集溶质元素的钢液向铸坯中心横向流动;另一方面,轻压下所产生的挤压作用还可以促进液芯中溶质元素富集的钢液沿拉坯方向反向流动,使溶质元素在钢液中重新分配,从而使铸坯的凝固组织更加均匀致密,起到改善中心偏析和减少中心疏松的作用。轻压下技术出现之初并没有静态和动态之

分,直到20世纪90年代中后期,随着远程控制技术的进步,才提出了动态轻压下的概念。静态轻压下是在浇注前预先设定好辊缝,按照设定的拉速和工艺条件进行浇注,而动态轻压下则是在浇注过程中能够跟踪凝固终点,并随着终点的变化动态调整辊缝的一种方法。

由于动态轻压下比静态轻压下能更好的改善铸坯内部质量,因此现阶段关于轻压下技术的研究多集中于动态轻压下。动态轻压下技术主要由热跟踪模型、自动调节系统和能够实现远程控制的扇形段3部分组成。其中热跟踪模型和自动调节系统能够

在浇注过程中,根据浇注工艺条件(钢种、浇注速度、冷却水量)实时计算液芯及两相区位置和目标辊缝。远程控制扇形段则是执行系统,它根据指令动态调整液压缸压力设置,改变辊缝和压下量,从而保证非稳态浇注的轻压下效果

[1]

1 动态轻压下系统简介

1.1 动态轻压下设备

莱钢4#宽厚板连铸机采用了VA I 动态轻压下和二冷配水技术,动态轻压下系统主要由三大部分组成,其中动态轻压下和配水技术属于控制部分,带有液压缸可实现在线和远程控制的铸流导向段设备系统是执行部分,铸机主要技术参数

如表1。1.2 动态轻压下技术的控制原理

由连铸二冷动态控制系统进行二冷系统的在线控制,根据钢种、钢水温度、拉速等实际数据计算出铸坯表面、中心温度以及固相区与液相区并存的液芯位置,提供给动态轻压下控制系统,按此选择轻压下扇形段位置,实施轻压下设定并且采集反馈的液压缸与辊列位置信号再对实际控制进行修正。

第6期胡晓红等:动态轻压下技术在连铸中的应用

表1 铸机主要技术参数

Tab l e1 M ain techn ica l para m eters of casting m ach i ne

项目说明备注

机型一机一流直弧型垂直段长1.64m 设计工作拉速/m m i n-10.7~1.9根据钢种确定轻压下范围/m10~34.49固相率fs:50~105%

中包容量/t40满中间包

轻压下区域Seg#l-14#具备动态轻压下功能采用分节辊、全液压控制

主要生产钢种中、低碳合金钢船板、管线系列

设计产量/t150万t/年

铸坯断面/mm200、250、300*1600~2500

1.3 实施动态轻压下技术的关键问题

1.3.1 中心凝固率计算

压下位置是否合适决定了轻压下的工艺效果,而压下位置是根据中心凝固率确定的。众所周知,中心凝固率的具体数值很难在线检测,必须依赖模型计算。所以,中心凝固率的计算精度,最终决定工艺效果。为了解决这个问题,国内外许多研究者认真研究了连铸凝固过程中大量的细节问题,如凝固收缩、偏析对凝固终点的影响等。虽然这些研究是有用的,但仍然无法保证中心凝固率计算准确,其最主要的原因是固相线温度不准。很多研究者给出了固相线温度的计算公式。但这些公式之间的差别很大,特别是碳当量较大的时候,可能会相差上百度。产生这种现象的一个重要原因是多数公式都是通过统计得到的经验公式,而不是理论计算得出的。选取的样本不同,回归出来的经验公式就不一样,因此难以获得共识。而且,由于连铸是迅速冷却过程,实际的凝固温度会比固相线低几十度,即存在过冷现象。这两个问题在理论界至今都没有解决,也就很难要求在技术开发的过程中解决。

固相线温度是否准确对凝固率计算的影响很大,根据仿真研究固相线温度对凝固终点的影响约30~60mm/!。因此100!误差就会引起凝固终点3~6m差异,如考虑过冷,影响更大[2]。由于人们采用的固相线温度计算公式都是经验公式,计算误差与钢种有关。因此,即使某些钢种恰好准确,也不能说明整个模型就是准确的。另外,模型所采用的换热系数也是一个经验公式,存在一定的误差。这两个因素都使凝固计算的精度很难保证。

1.3.2 压下时机的选取

实施轻压下时,按工艺要求,拉速恒定时,不同拉速水平下单位时间压下量应基本保持不变。但是,在动态轻压下的调整过程中,即扇形段移动过程中,这一点却很难做到。当扇形段处于调整时,铸坯承受的总压下量为非调整时的两倍。如调整过程中的压下参数无法保持恒定,板坯的质量就不稳定。因此,可有可无的压下调整是有害的,开发的动态轻压下模型应尽可能减少不必要的调整,争取一步到位。

应用动态轻压下模型的目的是让压下位置随凝固状态的变化而变化,要减少调整,就要理解液芯变化的规律和特征。由于冷却强度是由钢种决定的,在同一个连续浇注过程中,影响液芯位置的独立参数主要包括拉速、钢种和钢水温度。在这3个因素中,拉速变化的影响最为复杂。拉速变化与液芯变化不同步,拉速变化后,液芯需要经过20~30m i n 才能稳定[3]。

1.4 动态轻压下参数的定义

根据金属特性,针对不同钢种,分断面定义不同的轻压下量、压下位置、辊缝间距,具体数据如表2 ~表4。

表2 200mm厚辊缝及压下参数值

Table2 Para m eters of200mm th ick roll gap and redu ction

辊缝值扇形段位置/m低碳钢/mm包晶钢/mm中碳钢/mm高碳钢/mm 结晶器上口0215.00215.00215.00215.00结晶器下口0.80213.00213.00213.00213.00垂直段入口 1.04212.00212.00212.00212.00垂直段出口 4.00211.00211.00211.00211.00矫直一段入口15.49207.30208.50208.50208.70水平一段入口20.21206.30207.50207.50207.70水平末段出口34.50205.30206.50206.50206.70

压下量/mm3.30 4.504.504.70

出口实际辊缝值202.00202.00202.00202.00

压下位置固相率a-50%a-50%a-50%a 50%

b 95%b 105%b 105%b 95%

9

连 铸

表3 250mm厚辊缝及压下参数值

Table3 Para m eters of250mm th ick roll gap and redu ction

辊缝值扇形段位置/m低碳钢/mm包晶钢/mm中碳钢/mm高碳钢/mm 结晶器上口0267.00267.00267.00267.00结晶器下口0.80265.00265.00265.00265.00垂直段入口 1.04264.00264.00264.00264.00垂直段出口 4.00263.00263.00263.00263.00矫直一段入口15.49259.50259.50259.50260.00水平一段入口20.21258.50258.50258.50259.00水平末段出口34.50256.50257.50257.50258.00

压下量/mm4.00 5.005.005.50

出口实际辊缝值252.50252.50252.50252.50

压下位置固相率a 50%a 50%a 50%a 50%

b 95%b 95%b 95%b 95%

表4 300mm厚辊缝及压下参数值

Table4 Para m eters of300mm th ick ro ll gap and redu tion

辊缝值扇形段位置/m低碳钢/mm包晶钢/mm中碳钢/mm高碳钢/mm 结晶器上口0319.00319.00319.00319.00结晶器下口0.80317.00317.00317.00317.00垂直段入口 1.04316.00316.00316.00316.00垂直段出口 4.00315.00315.00315.00315.00矫直一段入口15.49311.00310.50311.00311.50水平一段入口20.21310.00309.50310.00310.50水平末段出口34.50308.00308.50309.00309.50

压下量/mm5.00 5.506.006.50

出口实际辊缝值303.00303.00303.00303.00

压下位置固相率a 50%a 50%a 50%a 50%

b 95%b 105%b 105%b 95%

2 动态轻压下技术的应用效果

国内外大量生产实践表明,动态轻压下技术无论对板坯还是方坯的中心偏析和疏松都有良好的控制效果。表5为莱钢4#宽厚板连铸机采用动态轻压下技术前后控制中心偏析、中心疏松的对比效果。

表5 动态轻压下技术的应用效果

Tab l e5 E ffec t of dyna m ic soft reduc ti on technology

钢种铸坯断面/mm取样数量

中心偏析中心疏松

应用前应用后应用前应用后

等级比例%等级比例%等级比例%等级比例%

拉速/

m m i n-1

压下量/mm

应用前应用后

压下位置

Fs%

Q235B200*250030A1.590B1.0100 1.0900.5901.504.550~95 BSS 1A250*250020A1.090B0.590 1.0900.5901.205.050~105 45#200*180010A1.595A1.090 1.580 1.0951.004.750~95 X80300*180010A1.090B0.590 1.0950.5950.905.050~95

从表5可以看出,应用动态轻压下技术后中碳系列钢种铸坯由应用前的A类线条状提高到B类点线状中心偏析,取样铸坯90%以上中心疏松控制在0 5级之内;高碳系列钢种由应用前A类1 5级降至1 0级,中心疏松由1 5级降低至1 0级。因高碳钢含碳量高,金属特性加剧了中心偏析以及中心疏松的生成;低碳合金及管线系列钢种中心偏析和疏松达到国内同档次铸机领先控制水平。图(a)~图(f)为铸坯应用动态轻压下技术前后的低倍酸洗情况。

10

第6期胡晓红等:动态轻压下技术

在连铸中的应用

(a)Q235B 应用前; (b )Q235B 应用后; (c)BSS 1A 应用前; (d)BSS 1A 应用后;

(e)45#应用前; (f)45#应用后; (g)X80应用前; (h)X80应用后。

图1 应用动态轻压下技术前后铸坯的低倍酸洗情况

F i g .1 L o w ti m es p ick li ng of be fore after u si ng dyna m ic soft reduc ti on technology

(下转第18页)

11

连 铸

2.3 CSP低碳钢精炼后期补铝操作

对塞棒上涨炉次精炼过程分析表明,精炼后期补铝操作,极易引起塞棒上涨事故停浇。精炼后期补铝,产生的A l2O3夹杂尺寸小,不利于夹杂物碰撞长大并且没有充分时间上浮去除[2]。故要求精炼前期加强钢水过程A l s控制,以利于高熔点A l2O3夹杂形成簇状物上浮去除。如后期必须要进行补铝操作,为了尽可能降低补铝对钢水质量及可浇性造成影响,要保证补铝后到钙处理前的时间至少在10m i n以上,并保证钢水静吹时间至少在5m i n以上,确保夹杂物充分上浮。

2.4 钢水精炼时间

钢液中的夹杂主要靠聚集上浮入渣去除,在有吹氩搅拌的条件下,钢液中全氧的变化与精炼时间呈指数关系,达到一定的精炼时间后,钢液中的全氧达最低,所以,从去除夹杂物的角度,必须保证一定的精炼时间。但精炼时间过长,钢液在高温下和熔渣、大气以及耐火材料长时间接触,钢水中的A l s二次氧化及钢包耐材熔损产生大量小颗粒夹杂,悬浮在钢水中难以去除,极易造成塞棒上涨甚至漏钢事故。故要求加强生产组织,尽可能避免钢水压站时间过长对钢水质量造成影响。

2.5 钢包烧氧

在生产中多次出现钢包不自开烧氧后塞棒上涨现象,据有关资料介绍,烧氧对中间包钢水w TO有显著影响[3],钢包烧氧可以使中间包钢水w TO上升15?10-6以上。故要求严格钢包热修操作、选择优质引流砂等措施,提高大包自开率,尤其是连铸第一炉钢水,要求使用包况良好的周转包确保自开,避免诸多不利因素叠加严重影响钢水质量,造成塞棒上涨事故停浇。

3 结论

1)为减少CSP低碳钢塞棒上涨事故停浇,第一炉钢水精炼出站样钙含量应控制在60?10-6左右, C a/A l s控制在0.18左右;连浇炉次钢水精炼出站样钙含量应控制在50?10-6左右,C a/A l s控制在0 15左右。

2)钢水精炼出站样夹杂铝含量尽量控制在25?10-6以下。

3)尽可能避免精炼后期补铝操作,确需补铝则要保证补铝后到钙处理前的时间至少在10m i n以上。

4)要保证钢水精炼时间,同时要避免钢水压站时间过长。

5)钢包烧氧对钢水质量有严重影响,要尽可能避免CSP连铸第一炉钢包烧氧。

参考文献:

[1] 高海潮,刘茂林,张良明等.CSP连铸浸入式水口结瘤案例研

究[J].钢铁.2005,40(11):22.

[2] 成国光,萧忠效,姜周华等.新编钢水精炼暨铁水预处理1500

问[M].北京:中国科学技术出版社,2007,3:95.

[3] H ughes P.I m prove m en t i n the In t ernal Quali ty of C on ti nuou sl y

C ast Slabs at Luken s Steel[J].Iron and S teel m ak er,1995,22

(6):35.

(上接第11页)

3 结论

应用动态轻压下技术后中碳系列钢种90%以上铸坯取样中心偏析控制在B类0.5~1 0级,中心疏松控制在0 5级;高碳系列钢种90%以上铸坯取样中心偏析控制在A类1 0级,中心疏松控制在1 0级;低碳合金及管线系列钢种中心偏析达到B类0 5级,中心疏松0 5级,该控制技术在国内同档次铸机中达到领先水平,产品质量得到明显提高。

存在的主要问题:液芯位置的计算模拟均依据经验数据以及模型的自我验证存在偏差,这种偏差对于轻压下位置的正确设置不利。由于没有对预测液芯准确度的验证,引进技术一般是以积累的经验数据为依据,因此较难以判断液芯预测误差造成在错误位置轻压下对于铸坯质量的影响。其次,对压下量设定的合理性,减小铸坯角部、三角区裂纹仍有待改进。

参考文献:

[1] 朱苗勇,林启勇.连铸坯的轻压下技术[J].鞍钢技术,2004

(1):1.

[2] 廖永松.轻压下技术在高碳钢连铸中的应用[J].炼钢,2002,

18(5):35.

[3] 王朝盈、刘彩铃.厚板坯轻压下技术和轻压下扇型段[J].重型

机械,1999(5):9.

18

连铸技术发展现状综述

《连续铸钢》论文 论文题目:连铸技术发展现状综述 作 者: ___________________________ 专 业 名 称: ___________________________ 指 导 教 师: ___________________________ 李昌齐 冶金工程 刘宇雁

连铸技术发展现状综述 李昌齐 (08冶金1班0861107143) 摘要:阐述了我国连铸技术的发展状况及其与工业发达国家之间的差距,系统地归纳和总结了连铸设备及其关键技术,并就今后我国连铸技术的发展方向进行了探讨。 关键词:连铸技术;连铸设备;发展现状 引言 连铸是把液态钢用连铸机浇注、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺。它是连接炼钢和轧钢的中间环节,是炼钢生产厂(或车间)的重要组成部分。一台连铸机主要是由盛钢桶、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却装置、拉坯矫直装置、切割装置和铸坯运出装置等部分组成的。连铸技术的应用彻底改变了炼钢车间的生产流程和物流控制,为车间生产的连续化、自动化和信息技术的应用以及大幅度改善环境和提高产品质量提供了条件。此外,连铸技术的发展,还会带动冶金系统其他行业的发展,对企业组织结构和产品结构的简化与优化有着重要的促进作用。 1 连铸技术 1.1连铸和模铸的比较优点 图1是模铸工艺流程和连铸工艺流程的比较。可以看出二者的根本差别在于模铸是在间断情况下,把一炉钢水浇铸成多根钢锭,脱模之后经初轧机开坯得到钢坯;而连铸过程是在连续状态下,钢液释放显热和潜热,并逐渐凝固成一定形状铸坯的工艺过程。[1]钢在这种由液态向固态的转变过程中,体系内存在动量、热量和质量的传输,相变、外力和应力引起的变形,这些过程均十分复杂,往往耦合进行或相互影响。[2]

板坯连铸动态轻压下系统参数的优化及应用_谢长川

板坯连铸动态轻压下系统参数的优化及应用 谢长川1,张炯明1,王新华1,陈志凌2,孙军2,焦玉亮3,王成3 (1.北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;2.中冶连铸技术工程股份有限公司,湖北武汉430073; 3.泰山钢铁公司不锈钢厂,山东莱芜271100) 摘要:泰山钢铁公司不锈钢板坯铸机的动态轻压下系统,其扇形段设备、控制系统和计算模型全部为自主设计、制造,首次实现了动态轻压下系统的完全国产化。实践表明该铸机设备性能稳定、控制模型计算准确,铸坯质量良好。对轻压下过程中,扇形段的受力变形进行了有效的补偿。通过大量的生产试验,对动态轻压下技术的关键控制参数进行了优化,得出了最佳的轻压下参数。 关键词:板坯连铸机;动态轻压下;中心偏析 中图分类号:TF777.1文献标识码:A文章编号:100221043(2010)0120053205 Study on parameters for slab CCM dynamic soft reduction system XIE Chang2chuan1,ZH ANG Jiong2ming1,WANG Xin2hua1,CH EN Zhi2ling2, SU N Jun2,JIAO Yu2liang3,WANG Chen3 (1.Metallurgical and Ecological Engineering school,U niversity of Science and Technology Beijing,Beijing100083,China;https://www.wendangku.net/doc/326032792.html,T EC Engineering Co.,Ltd,Wuhan430073,China; 3.Shandong T aishan Steel Grop Co.,Ltd,Laiwu271100,China) Abstract:The Dynamic soft reduction system of stainless steel slab continuous casting machine in T aishan Steel including the segments,control system and calculation module are all domestic designed and manufactured and thus the aim of whole dynamic soft r e2 duction system made in China is realized for the first time.Practice shows that the cast2 ing machine is featured of high stability,calculation of the module is accurate and the quality of the slab is excellent.In the process of soft r eduction the defor mation of the segments is effectively compensated.T he critical control parameters for the dynamic soft reduction technology are optimized through a series of production experiments and the optimal parameters for soft reduction determined. Key w or ds:slab continuous casting machine;dynamic soft r eduction;central segrega2 tion 凝固过程中,在固液界面富集的溶质原子将由于双扩散对流发生宏观迁移并向最后凝固的地方聚集,形成宏观偏析。在板坯连铸凝固过程中,凝固后期液相穴的相变体积收缩、尤其是由于坯壳鼓肚造成的内部负压差将加剧这种流动和溶质富积、从而加重中心偏析程度。连铸动态轻压下技术就是通过在线跟踪铸坯凝固进程,适时地在铸坯凝固末端给予一定的机械压下,以弥补末端两相区的凝固体收缩,从而减轻乃至消除中心偏析、疏松[122]。该技术问世以来一直受到广泛关注,长期以来我国对该技术始终依靠引进。 泰山钢厂220mm@1600mm不锈钢板坯铸机,是第1台实施了动态轻压下技术的国产板坯铸机。该铸机的机械设备、控制、液压系统以及动态配水、轻压下模型全部是自主开发、设计、制造。自2008年初投产以来,已顺利浇铸出了铁素体、马氏体不锈钢。本研究为了进一步提高铸坯质量,减小中心偏析程度,通过生产试验对相关参数 # 53 # 2010年2月第26卷第1期 炼钢 Steelmaking Feb.2010 Vol.26No.1 作者简介:谢长川(1976-),男,北京科技大学冶金与生态工程学院,工程师,博士生,从事连铸新技术的研究。

连铸轻压下1

(10)授权公告号 (45)授权公告日 2013.07.17C N 102601324 B (21)申请号 201210067496.5 (22)申请日 2012.03.14 G05B 17/02(2006.01) B22D 11/00(2006.01) G01N 33/20(2006.01) (73)专利权人北京科技大学 地址100083 北京市海淀区学院路30号 (72)发明人张立强 包燕平 王敏 彭尊 林路 王毓男 李怡宏 马文俊 王睿 黄杰 (74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理 有限公司 11401 代理人皋吉甫 CN 101710086 A,2010.05.19,全文. CN 101920323 A,2010.12.22, US 2003/0070786 A1,2003.04.17,全文.CN 1437704 A,2003.08.20,全文.CN 101169624 A,2008.04.30,全文.CN 101363832 A,2009.02.11,全文.CN 101642774 A,2010.02.10,全文.CN 201644738 U,2010.11.24,全文 .(54)发明名称 一种用于连铸轻压下机理研究的高温实验装 置与方法 (57)摘要 本发明提供了一种研究连铸轻压下对铸坯凝 固组织影响机理的高温实验装置与方法,属于炼 钢连铸技术领域。其特征是实现了1500-1600℃ 炼钢温度下进行与现场条件极为接近的高温实 验,具有设计巧妙,安全系数高,实验精度高,可重 复性高的特点。其方法易于操作,根据需要设计不 同的活动墙和可拆卸固定墙的尺寸大小及铸模主 体内腔形状,实现各种断面的铸坯不同的位置进 行压下。本发明的应用和推广,可以在实验室实现 连铸轻压下操作,实验数据可以实时保存,实验试 样满足各种检测要求,对深入研究连铸轻压下机 理有着重要意义。(51)Int.Cl.(56)对比文件 审查员 孙颖 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利权利要求书2页 说明书4页 附图1页(10)授权公告号CN 102601324 B *CN102601324B*

连铸坯动态轻压下的压下参数分析

第3卷第4期材 料 与 冶 金 学 报V o l .3N o .4 收稿日期:2 004-06-18. 作者简介:林启勇(1980-),男,重庆梁平人,硕士研究生,E -m a i l :s y q i y o n g @s i n a .c o m ;朱苗勇(1965-),男,浙江诸暨人,东北大学教授,博士生导师. 2004年12月 J o u r n a l o fM a t e r i a l s a n d M e t a l l u r g y D e c .2004 连铸坯动态轻压下的压下参数分析 林启勇,蒋欢杰,朱苗勇 (东北大学 材料与冶金学院,辽宁沈阳110004 )摘 要:简述了连铸坯动态轻压下技术,介绍了该技术的关键工艺参数即压下区间、压下量和压下速率。通过对近年来国内外对压下模型研究结果的分析和讨论,预测了动态轻压下压下模型的研究方向. 关键词:连铸;中心偏析;轻压下;压下参数 中图分类号:T F777 文献标识码:A 文章编号:1671-6620(2004)04-0261-05 A n a l y s i s o f r e d u c t i o n p a r a m e t e r s o f d y n a m i c s o f t r e d u c t i o n i n c o n t i n u o u s c a s t i n g L I N Q i -y o n g ,J I A N G H u a n -j i e ,Z HU M i a o -y o n g (S c h o o l o fM a t e r i a l s a n d M e t a l l u r g y ,N o r t h e a s t e r nU n i v e r s i t y ,S h e n y a n g 1 10004,C h i n a )A b s t r a c t :T h e d y n a m i c s o f t r e d u c t i o n t e c h n o l o g y a n d t h e k e y t e c h n i c a l p a r a m e t e r s o f s o f t r e d u c t i o n f o r c o n t i n u o u s c a s t i n g w e r e p r e s e n t e di nt h i s p a p e r .B y r e v i e w i n g a n da n a l y z i n g t h ev a r i a b l e s ,t h es o f t r e d u c t i o n m o d e l sa c h i e v e di n r e c e n t y e a r s ,t h et r e n df o ri n v e s t i g a t i n g t h er e d u c t i o n m o d e l w a s d i s c u s s e d . K e y w o r d s :c o n t i n u o u s c a s t i n g ;c e n t e r s e g r e g a t i o n ;s o f t r e d u c t i o n ;r e d u c t i o n p a r a m e t e r s 中心偏析和疏松是连铸坯的主要缺陷之一, 它严重影响了钢材的性能,如焊接性能、拉拔性能.铸坯轻压下就是针对消除该缺陷的一种新技 术,如图1所示.其机理为[1]:在连铸坯液芯末端 附近施加压力产生一定的压下量来补偿铸坯的凝固收缩量.轻压下一方面可以消除或减少铸坯收缩形成的内部空隙,防止晶间富集溶质元素的钢液向铸坯中心横向流动;另一方面,轻压下所产生的挤压作用可促进钢液中的溶质元素进行重新分配,从而使铸坯的凝固组织更加均匀致密,起到改善中心偏析和减少中心疏松的作用.在实际生产过程中,浇铸速度和浇铸温度等条件的不稳定会引起凝固末端位置的变化,轻压下位置也随之改变.随着控制和液压技术的发展和应用,实现了跟踪凝固末端进行适时轻压下,即所谓的动态轻 压下. 图1 辊式轻压下示意图 F i g .1 S c h e m a t i cd i a g r a mo f s o f t r e d u c t i o nb y r o I I i n g 动态轻压下技术的主要工艺参数有压下区 间、压下量和压下速率.只有合理确定这些参数值才能达到消除或减少铸坯中心偏析与疏松的目的.对此,已有大量的研究报道.本文将对有代表性的最新研究进行评述与分析.

动态轻压下技术在连铸中的应用

第6期 2010年11月 连铸 C on ti nuou s C asti ng N o .6 N ove m ber 2010 动态轻压下技术在连铸中的应用 胡晓红, 于铭杰, 陈永生, 胡增跃, 石 磊 (山东莱钢股份有限公司炼钢厂,山东莱芜271104) 摘 要:简述了凝固末端轻压下技术的原理,对其主要工艺参数轻压下的位置、压下率、总压下量、压下速率和拉速等的确定进行了讨论和分析。对比了使用末端轻压下技术的效果。末端轻压下技术对减少中心偏析很有效,对提高产品质量、生产高附加值产品有重要意义。关键词:动态轻压下;中心偏析;内部质量 中图分类号:TF 777 文献标志码:A 文章编号:1005 4006(2010)06 0008 04 Application of Dyna m ic SoftReduction Techni que i n Conti nuous Casti ng HU X iao hong , YU M ing ji e , C H E N Yong sheng , HU Zeng yue , SH I Lei (Steel m aking P lant o f L a i w u Iron and Stee l Co ,L a i w u 271104,Shandong,Ch i na) Abstrac t :The pri nc i ple and som e m odes of so ft reduction techn i que o f fi na l stage of soli d ifi cation we re briefed .T he m ain techno log ical param eters of the technique w ere ana lyzed and d i scussed ,such as po siti on o f so ft reducti on,so ft reducti on ra ti o ,to tal so ft reduction a m ount,so ft reducti on rate,casti ng speed and so on .The appli cation results o f t h is techno logy w ere compared .It is concl uded that th i s techno l ogy is effec tive to abate centra l segrega ti on,i m prove qua lit y o f produc t and pro duce high va l ue added product . K ey word s :dyna m ic soft reducti on ;cen tral seg regati on ;interna l soundness 作者简介:胡晓红(1973 ),女,本科,工程师; E m ail :l h j hxh lz y @163.co m; 收稿日期:2010 04 11 轻压下技术是在收缩辊缝技术的基础上发展而来,它是通过在连铸坯液芯末端附近施加适当压力,产生一定的压下量来补偿铸坯的凝固收缩量。一方面可以消除或减少铸坯收缩形成的内部空隙,防止晶间富集溶质元素的钢液向铸坯中心横向流动;另一方面,轻压下所产生的挤压作用还可以促进液芯中溶质元素富集的钢液沿拉坯方向反向流动,使溶质元素在钢液中重新分配,从而使铸坯的凝固组织更加均匀致密,起到改善中心偏析和减少中心疏松的作用。轻压下技术出现之初并没有静态和动态之 分,直到20世纪90年代中后期,随着远程控制技术的进步,才提出了动态轻压下的概念。静态轻压下是在浇注前预先设定好辊缝,按照设定的拉速和工艺条件进行浇注,而动态轻压下则是在浇注过程中能够跟踪凝固终点,并随着终点的变化动态调整辊缝的一种方法。 由于动态轻压下比静态轻压下能更好的改善铸坯内部质量,因此现阶段关于轻压下技术的研究多集中于动态轻压下。动态轻压下技术主要由热跟踪模型、自动调节系统和能够实现远程控制的扇形段3部分组成。其中热跟踪模型和自动调节系统能够 在浇注过程中,根据浇注工艺条件(钢种、浇注速度、冷却水量)实时计算液芯及两相区位置和目标辊缝。远程控制扇形段则是执行系统,它根据指令动态调整液压缸压力设置,改变辊缝和压下量,从而保证非稳态浇注的轻压下效果 [1] 。 1 动态轻压下系统简介 1.1 动态轻压下设备 莱钢4#宽厚板连铸机采用了VA I 动态轻压下和二冷配水技术,动态轻压下系统主要由三大部分组成,其中动态轻压下和配水技术属于控制部分,带有液压缸可实现在线和远程控制的铸流导向段设备系统是执行部分,铸机主要技术参数 如表1。1.2 动态轻压下技术的控制原理 由连铸二冷动态控制系统进行二冷系统的在线控制,根据钢种、钢水温度、拉速等实际数据计算出铸坯表面、中心温度以及固相区与液相区并存的液芯位置,提供给动态轻压下控制系统,按此选择轻压下扇形段位置,实施轻压下设定并且采集反馈的液压缸与辊列位置信号再对实际控制进行修正。

连铸三大件综述

连铸三大件综述 整体塞棒、长水口(大包长水口)和浸入式水口(中包所用水口),称为连铸三大件。其材质主要是铝碳质,成型方法采用等静压成型。这主要是因为:(1)连铸所要求的整体塞棒、长水口和浸入式水口的长度直径比太大,普通的压力机压制的制品上下密度差别太大。而用等静压压制时,压制面上压力均匀,各个部位、断面上的体积密度均匀一致。(2)等压可经压制结合剂含量低、塑性差的较难压制的泥料,高石墨含量的刚玉料正是属于这类泥料。(3)由于石墨的层片状结构,在双面压制时易分层、取向,引起层裂。随着石墨含量的增加,层裂倾向更明显。采用等静压成型可以有效避免层裂,保证产品质量。 现在也有一种解释是叫连铸四大件分别是:长水口、塞棒、中包水口、浸入式水口。其实,浸入式水口是分两类:内装浸入式水口、外装浸入式水口。内装的一般用于特钢类(保护浇注),外装的用于普碳钢类。所以,广义上说还是“连铸三大件” 1塞棒 整体塞棒的特点:整体塞棒一律采用等静压成型,其形状和尺寸取决于中间包的容量,钢水面的高度和中间包水口的喇叭形状和孔径的大小而定。其塞棒头有带空心的,带吹氩孔或带透气塞的整体塞棒。固定方式是关键,一种采金属销固定,一种采用螺纹固定。 塞棒的功能主要是用于中间包开闭,除能自动控制中间包至结晶器的钢水流量外,还可通过塞棒的吹氩孔,向吵间包吹入氩气和其它惰性气体,塞棒还具有控制钢流和净化的功能。

整体塞棒材质一般为铝碳质。在塞棒的头部带有吹氩孔或镶有透气塞,在浇注时,氩气由塞棒孔通过吹气孔或透气塞吹向浸入式水口,氩气以细散的形式进入钢水,可以降低Al2O3的聚集量,减少在浸入式水口内的沉积,延长整体塞棒的使用寿命。 我国整体塞棒系统用耐火材料,研制成功刚玉质、铝碳质,以及组合的整体式,端部采用ZrO2-C质材料再成型的铝碳-锆碳质复合式整体塞棒,镁碳质整体塞棒、Al2O3-SiO2-C和 Al2O3-SiO2-ZrO2质组合式塞棒,以及采用防氧化剂,为提高寿命,降低消耗发挥了重要作用。 表1铝碳质整体塞棒理化指标

连铸轻压下技术

轻压下技术的介绍及在连铸中的应用 摘要:铸坯在连铸生产过程中很容易产生中心偏析和中心疏松缺陷,其质量对后续的轧材产生直接的影响。在连铸方面开发了许多改善铸坯质量的新技术,其中最为行之有效的一种便是轻压下技术。轻压下工艺对铸坯组织结构、性能、表面质量和内部裂纹有非常大的影响,所以了解轻压下技术的工艺原理和在连铸中的应用非常重要。 关键词:轻压下;连铸;铸坯质量 1.前言 随着市场对钢铁产品质量要求的提高,冶炼及轧制技术也得到了不断发展。在连铸生产中,铸坯内部一般都会存在中心偏析和中心疏松等缺陷,对后续的进一步轧制加工极为不利,因此必须解决。尤其是在现代高效连铸提出后,以其高拉速为核心的技术,也带来了中心偏析和疏松的进一步恶化加重。常用控制连铸坯中心偏析、中心疏松产生的技术很多,有:凝固末端轻压下技术,凝固末端强冷技术,低温浇注技术,电磁搅拌技术,在连铸方面开发了许多改善铸坯质量的新技术,连续锻压技术等。其中最为行之有效的一种便是轻压下技术。 2.轻压下技术的原理 针对铸坯凝固特性,任 何一种轻压下技术的基本思 想都是在铸坯凝固某区域施 加合适的压下量以补偿坯壳 的凝固收缩和阻止残余钢液 的横向流动。其原理如图1 所示:即一方面压下可以消 除或减少铸坯收缩形成的内 部空隙,防止晶间富集溶质元素的钢液向铸坯的横向流动;另一方

面,压下可以使液芯中溶质元素富集的钢液沿拉坯方向反向流动,使溶质元素在钢液中重新分配,从而改善中心偏析情况。 在连铸坯凝固过程中,对铸坯施加外力,补偿凝固收缩并破碎已经形成的“晶桥”,使得铸坯内的钢水可以自由地进行流动,就可以最大程度地减少中心偏析和疏松,这就是轻压下技术的工艺原理。 3.轻压下技术的发展及分类 3.1轻压下技术的发展 轻压下技术始于20世纪70年代末、80年代初,是在20世纪70年代辊缝收缩技术的基础上发展而来的。目前,连铸坯的轻压下有两种含义:在铸坯凝固末端处进行的轻压下;离凝固末端较远处进行的轻压下,又称带液芯轻压下。20世纪90年代初人们认为,传统厚板坯连铸机轻压下的目的是消除板坯的中心偏析和中心疏松;而中厚板和薄板坯连铸机轻压下的目的是减薄板坯厚度,提高连铸机的工艺操作性,并能与轧机更好的匹配而取得最佳经济效益。目前,中厚板坯和薄板坯的轻压下不仅具有这种效果,同时也是减轻中心疏松和中心偏析的手段之一。 3.2轻压下技术的分类 在生产实践中,外力的施加有两种方式:一种是强冷,强冷也叫热应力法,它是在凝固末期施加强冷却,使铸坯产生大的收缩率,形成收缩力从而实现压下作用;另一种是施加机械力,施加机械力的方法有许多,目前用的最多的就是轻压下法。轻压下法分为辊压下法和平面压下法。

世界连铸技术的发展

世界连铸技术的发展 世界连铸技术的发展大体上经历了4个阶段:早期探索时期、工业应用推广时期、现代连铸技术大发展和完善时期、高速连铸技术和近终形连铸(薄板坯连铸和薄带坯连铸)技术发展时期。 早期探索时期(20世纪50年代以前) 连续浇铸液体金属的设想是19世纪中叶由美国塞勒斯(G.E.Sellers)(1840年)、莱思(J.Laing)(1843年)和英国贝塞麦(H.BessemeI’)(1846年)提出的,由于当时技术条件的限制,只能用于低熔点有色金属(如铅)的浇铸。最早的类似现代连铸的建议是1887年由德国德伦(R.M.Daelen)提出的,在其设备中已经包括上下敞口的水冷结晶器、二次冷却段、引锭杆、夹辊和铸坯切割设备等装置。1933年现代连铸之父德国容汉斯(S.Jung hans)开发了结晶器振动系统,从而奠定了工业上大规模采用连铸的工艺基础。同年,容汉斯在德国建成一台使用振动结晶器的立式连铸设备,并用其浇铸黄铜获得成功,月产量达1700t。1936年铝合金的连铸也取得了成功。这样,从30年代开始,连铸工艺便进入有色金属的工业化阶段。但工业规模上实现钢的连铸要比有色金属困难得多,其主要原因是:钢的熔点比铝、铜高得多;钢的比热容较大,而导热系数较小,凝固速度较慢,不利于连铸;钢的生产规模也要大得多。1943年容汉斯在德国建成第一台浇铸钢水的试验性连铸机,提出了振动的水冷结晶器、浸入式水口和结晶器钢水面加保护剂等技术,为现代连续铸钢奠定了基础。第二次世界大战以后,世界各地相继建设了一些试验性和半工业性试验设备。1949年容汉斯在德国、阿勒德隆(AIleghengLudlun)公司在美国分别采用容汉斯振动结晶器系统在立式铸机上进行钢的连铸试验,1950年德国曼内斯曼(Mannesmann)公司按容汉斯振动结晶器方式投产了一台工业试验性立式连铸机,后来使用振动结晶器成为标准的铸机模式。 工业应用推广时期(20世纪50~60年代) 从50年代起,连铸开始用于钢铁工业。世界上第一台工业生产性连铸机是1951年在苏联红十月钢厂投产的立式半连续装置,但作为连续式浇铸的铸机是1952年英国巴路(BarrOW)钢厂建立的双流立弯式连铸机。50年代投产的连铸机多为立式、单流,建筑高度大,投资多,连铸速度难于提高,铸坯断面小而且主要为方坯,生产规模较小。但此期间出现了一些专门从事连铸技术开发的集团,对后来连铸技术的发展和推广应用起了很大的作用。60年代连铸技术进入工业性推广阶段,1963~1964年曼内斯曼公司相继建成了方坯和板坯弧形连铸机,这种机型较之立式连铸机高度低、操作方便,并能为工业上急需的热轧、冷轧带钢和厚板生产提供钢坯,很快就成为发展连铸的主要机型,对连铸的推广应用起了很大的作用。此外这时氧气转炉已用于钢铁生产,原有的模铸铸锭工艺已不能满足炼钢的需要,这也促进了连铸的发

中厚板铸机动态轻压下控制系统优化

中厚板铸机动态轻压下控制系统优化 摘要:介绍了中厚坯连铸过程中的液芯压下位置反馈的控制优化,通过增加压力反馈调节系统,实现液芯位置的在线跟踪控制。 关键词:液芯压下计算方法控制系统优化 Abstract:It is described that the control optimization on position feedback of LCR (Liquid Core Reduction) during casting with heavy plate.By means of adding up the control system with force feedback it is realized the online tracking control on position with LC (Liquid Core). Key Words:Liquid Core Reduction;Calculation Methon;Control System Optimization 包钢薄板厂宽厚板生产线于2007年10月投产,为了提高板坯质量在扇形段采用了动态轻压下技术,动态轻压下技术是根据不同的钢种、钢水温度、连铸机拉速、二冷水的冷却模型以及板坯内部液芯的位置来控制扇形段的压下量。[1]生产过程中发现宽厚板铸机的动态轻压控制是根据铸机拉速来控制,当铸机拉速发生改变时,轻压下的位置便根据模型设定发生改变,由于没有考虑铸坯的液芯的位置的动态变化,因此,在拉速发生变化时轻压下的压下位置并不合适,这对铸坯的质量有影响。通过修改轻压下控制程序,引入液芯位置的动态判断,实现板坯铸机动态轻压下的优化。通过合理的液芯轻压下不仅能解决连铸与连轧之间的厚度匹配问题,而且能细化铸坯内部组织,进一步减

轻压下技术在连铸中的应用及发展

Application and Development of Soft Reduction Technology in Continuous Casting YAO Cheng -gong ,YUAN Shou -qian ,JING Lin -lin (Xian University of Architecture and Technology ,Xian 710055,China ) ABSTRACT :It is very easy to produce center segregation and center porosity defects in continuous casting process ,the quality of the followed products is impacted by the slab or billet.As more research in the field in recent years ,a number of methods to improve the quality of products are proposed in the continuous casting ,the most effective one is the soft reduction technology.This paper reviews the basic principles of soft reduction technology ,the makes theory analysis choice to their technological parameters ,moreover explains and discusses the application and development direction of this technology in domestic and foreign plants. KEY WORDS :continuous casting ;soft reduction ;center segregation ;center porosity 摘 要:铸坯在连铸生产过程中很容易产生中心偏析和中心疏松缺陷,其质量对后续的轧材产生直接的 影响。随着近年来人们的不断摸索研究,在连铸方面开发了许多改善铸坯质量的新技术,其中最为行之有效的一种便是轻压下技术。为此综述了轻压下技术的基本原理,对其各项工艺参数进行了理论分析选择,并对该技术在国内外企业的应用和发展方向做了一定的阐述和讨论。 关键词:连铸;轻压下;中心偏析;中心疏松中图分类号:TF 777 文献标识码:A 文章编号:1005-6084(2011)01-0052-05 姚成功,袁守谦,景琳琳 (西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西 西安 710055) 2011年2月Feb 2011 METAL MATERIALS AND METALLURGY ENGINEERING 收稿日期:2010-10-16 作者简介:姚成功(1987-),男,硕士研究生。研究方向:连铸技术。 轻压下技术在连铸中的应用及发展 在连铸生产中,铸坯内部一般都会存在中心偏析和中心疏松等缺陷,对后续的进一步轧制加工极为不利,因此必须解决[1]。尤其是在现代高效连铸提出后,以其高拉速为核心的技术,也带来了中心偏析和疏松的进一步恶化加重[2]。常用控制连铸坯中心偏析、中心疏松产生的技术很多,有:凝固末端轻压下技术,凝固末端强冷技术,低温浇注技术,电磁搅拌技术,连 续锻压技术等。其中轻压下技术是应用较为成功和前景广阔的一项技术。 轻压下技术是一种在连铸过程中对凝固率在指定范围内的某一段铸坯进行轻微压缩的技术。其发展过程中,经历了早期的静态轻压下和近年发展使用的动态轻压下[3,4]。静态轻压下技术(Static Soft Reduction ,SSR )是在浇注初期预设轻压下参数,整个生产过程中不再改变;

连铸连轧综述

薄板坯连铸连轧综述 1.前言 连铸连轧技术作为钢铁生产工业近年来最重要的技术进步之一,具有节约能源、流程短、设备少、成材率高、生产成本低、产品质量好、品种开发潜力大等突出优点[1~5]。而在薄板坯在生产过程中应用该技术时获得的组织晶粒细小、二次枝晶间距小、偏析程度低,应用该技术进行生产优势更加明显[6]。因此,全世界各大钢铁生产企业纷纷引进投建薄板坯连铸连轧生产线。近些年来,随着薄板坯连铸连轧技术日益成熟和广泛,使人们认识到原来的薄板坯连铸连轧技术仍有许多不足之处,开始进行技术的再开发和提高,使技术更臻于成熟和完善。2.薄板坯连铸连轧技术简介 2.1连铸连轧技术 连铸连轧全称连续铸造连续轧制,是将液态金属连续通过水冷结晶器凝固后直接进入轧机进行塑性变形的工艺方法。传统生产工艺是用熔炼炉将炼好的钢液铸成铸锭,经过保温、锻造制成锻坯,之后再通过均热炉加热到高温并保温一段时间后才进行热轧。这一过程需要多次加热保温,既浪费了能源,也使生产周期过长。而连铸连轧技术则是把熔炼好的液态钢倒入连铸机中轧制出钢坯(称为连铸坯),然后不经冷却,在均热炉中保温一定时间后直接进入热连轧机组中轧制成型的钢铁轧制工艺。这种工艺巧妙地把铸造和轧制两种工艺结合起来,相比于传统的先铸造出钢坯后经加热炉加热再进行轧制的工艺具有简化工艺、改善劳动条件、增加金属收得率、节约能源、提高连铸坯质量、便于实现机械化和自动化的优点[1~5]。 2.2薄板坯连铸连轧 连铸坯在轧制之前依据板坯厚度可以分为厚板坯连铸、中厚板坯连铸和薄板坯连铸。随着连铸坯厚度的减小,板坯中部的冷却速度增大。冷却速度增大之后,铸坯中部的晶粒变得细小、缺陷减少、偏析减轻、二次枝晶的间距也随之减小。

板坯连铸机轻压下扇形段的设计特点(1)_图文(精)

也就是利用ARP 进行的欺骗 什么是ARP ARP(Address Resolution Protocol)是地址解析协议,是一种将IP地址转化成物理地址的协议。从IP地址到物理地址的映射有两种方式:表格方式和非表格方式。ARP具体说来就是将网络层(IP层,也就是相当于OSI的第三层)地址解析为数据连接层(MAC层,也就是相当于OSI的第二层)的MAC地址。 ARP原理:某机器A要向主机B发送报文,会查询本地的ARP缓存表,找到B的IP地址对应的MAC地址后,就会进行数据传输。如果未找到,则广播A一个ARP请求报文(携带主机A的IP地址Ia——物理地址Pa),请求IP地址为Ib的主机B回答物理地址Pb。网上所有主机包括B都收到ARP请求,但只有主机B 识别自己的IP地址,于是向A主机发回一个ARP响应报文。其中就包含有B的MAC地址,A接收到B的应答后,就会更新本地的ARP缓存。接着使用这个MAC地址发送数据(由网卡附加MAC地址)。因此,本地高速缓存的这个ARP 表是本地网络流通的基础,而且这个缓存是动态的。 ARP协议并不只在发送了ARP请求才接收ARP应答。当计算机接收到ARP应答数据包的时候,就会对本地的ARP缓存进行更新,将应答中的IP和MAC地址存储在ARP缓存中。因此,当局域网中的某台机器B向A发送一个自己伪造的ARP 应答,而如果这个应答是B冒充C伪造来的,即IP地址为C的IP,而MAC地址是伪造的,则当A接收到B伪造的ARP应答后,就会更新本地的ARP缓存,这样在A看来C的IP地址没有变,而它的MAC地址已经不是原来那个了。由于局域网的网络流通不是根据IP地址进行,而是按照MAC地址进行传输。所以,那个伪造出来的MAC地址在A上被改变成一个不存在的MAC地址,这样就会造成网络不通,导致A不能Ping通C!这就是一个简单的ARP欺骗。 ARP欺骗的种类 ARP欺骗是黑客常用的攻击手段之一,ARP欺骗分为二种,一种是对路由器ARP 表的欺骗;另一种是对内网PC的网关欺骗。 第一种ARP欺骗的原理是——截获网关数据。它通知路由器一系列错误的内网MAC地址,并按照一定的频率不断进行,使真实的地址信息无法通过更新保存在路由器中,结果路由器的所有数据只能发送给错误的MAC地址,造成正常PC无法收到信息。第二种ARP欺骗的原理是——伪造网关。它的原理是建立假网关,让被它欺骗的PC向假网关发数据,而不是通过正常的路由器途径上网。在PC看来,就是上不了网了,“网络掉线了”。 一般来说,ARP欺骗攻击的后果非常严重,大多数情况下会造成大面积掉线。有些网管员对此不甚了解,出现故障时,认为PC没有问题,交换机没掉线的“本事”,电信也不承认宽带故障。而且如果第一种ARP欺骗发生时,只要重启路由

连铸技术的现状及发展趋势

连铸技术的现状及发展趋势 发表时间:2019-09-03T16:36:04.243Z 来源:《科学与技术》2019年第07期作者:肖和佳[导读] 本文主要介绍了连铸技术在国内外的发展现状和趋势,用到电磁冶金、终形连铸、中间包的加热、结晶器液压振动、在线调宽、摩擦力监控和中间包连续测温等技术,在介绍技术的同时,又联系现实的生产状况,分析了它的发展状况上海马钢机电科技有限责任公司,上海 200092摘要:随着科学技术的发展,连铸技术的发展也越来越趋向于成熟。本文主要介绍了连铸技术在国内外的发展现状和趋势,用到电磁冶 金、终形连铸、中间包的加热、结晶器液压振动、在线调宽、摩擦力监控和中间包连续测温等技术,在介绍技术的同时,又联系现实的生产状况,分析了它的发展状况。关键词:连铸技术;现状;发展;趋势一、近终形连铸技术的介绍 近终形连铸技术就是一种集连铸、轧制和热处理为一体的可以生产特殊新材料的一种技术,它最大的特点就是快速凝固,这样可以生产出传统轧制工艺无法生产的材料。连铸技术分为多种,下面介绍薄板坯连铸和薄带连铸技术。对于薄板坯连铸技术,薄板坯连铸技术早在1989年就开始投产,在美国最先兴起,结合了德国当时最先进的生产技术。随着时代的发展,薄板坯连铸技术也日渐成熟,早先只有国外公司拥有这种生产技术,现在,中国已经成为薄板坯连铸产能最大、生产线最多的国家。对于薄带连铸技术,它相对于其它连铸技术更为先进,它属于冶金领域中一项前沿技术。它又分为前期传统的技术和现代薄带连铸技术,区别于以前它最大的特点就是薄带连铸技术更加综合,它集连铸、轧制和热处理技术为一体,生产的薄带坯更加精细,并且可以一次成型。现在的连铸技术中最受关注还有就是双辊薄带连铸技术,它广受关注的原因就是此种高效的生产工艺可以提高生产效率,增加高额的经济效益[1]。双辊薄带连铸这种工艺非常复杂,所以至今没有完全掌握,虽然近些年有些突破性进展,但是,想要达到商业化量产阶段是不可能的,还是需要大量的研究和探索工作。其中有几大问题,第一就是生产中的裂纹,这是制约此项技术发展的重大原因之一。第二就是厚度不均匀的问题,现在能实现的厚度就是在小范围内波动,但还是不利于冷轧过程的进行。第三就是连铸的速度,上面也提到,现在的技术不足,生产成品的速率低下,不能满足商业化需求。第四就是薄带的宽度小,并且侧封还不理想。剩下的还有铸辊的材质问题、钢液的氧化问题、二次冷却问题等等。 二、电磁冶金(一)电磁搅拌技术电磁搅拌就是改变钢液流场的一种技术,通过电磁的力量让控制钢液的流动,可以间接控制产品的质量。这种技术最大的优点就是非接触性和无污染性,对于非接触性,就是电磁搅拌使用的电磁搅拌力,区别于传统的冶金更具有科学性和技术性,也显的比较专业。实际的工作工程中,这种技术会受到各种不确定因素,需要的非常专业的技术操控,也需要非常高的工艺功底才行。电磁搅拌主要分为三大类型,分别是结晶器电磁搅拌、二冷段电磁搅拌和二冷二段电磁搅拌。对于结晶器电磁搅拌技术,它是一种最普遍的技术,因为它适合于各种连铸机,并且它的技术优点多,比如,可以减少铸坯里边的杂质和改善表面的质量。但它的使用会影响液面自动控制系统,所以必须在结晶器的下方安置电磁搅拌装置,而且一般是外置的电磁搅拌的技术[2]。对于二冷段电磁搅拌,它还分为二冷一段和二冷二段电磁搅拌技术,一段的二冷电磁搅拌技术,安装在结晶器的足辊处。因为它易安装、成本低等特点,所以它最受欢迎。相对于第一种,二段的二冷电磁搅拌技术,可以显著的促进铸坯的晶粒细化。对于凝固末端电磁搅拌,它为了保证搅拌最终的效果,一般都是安装在凝固末端,使用的设备的液芯直径要在70毫米左右并且可调节,这样才对高碳含量的钢种的浇铸有显著效果。(二)电磁制动技术电磁制动主要是通过在钢液经过的地方施加和流速相垂直的磁场,通过物理学中的欧姆定律就可以算得感应电流,然后涉及洛伦兹力和磁感应强度等知识,让产生的作用力阻止钢液的流动。在上世纪八十年代就出现了电磁制动技术,直到现在,这种技术一直在更新换代,逐步走向完善。电磁制动主要分为三种,最早是局部磁场技术由瑞典和日本联合研究的一种技术,这种技术在钢液出口处设有两个制动区域,当时很流行,但是随着实际使用的增加,越来越多的问题涌现出来。首先,局部磁场的磁场范围有限,所以磁场区域窄,如果钢液流速很快就没法得到足够的减速,制动效果很不好。其次就是有些钢液会从浸入式水口直接流出,完美躲开磁场区域导致沟道的出现,影响钢质。对于条形磁场,也是上世纪末开发的一种制动装置,由于它的磁场覆盖面积广,有稳定的钢液制动效果,所以在当时广受欢迎。它只有一点缺点很致命,就是磁场位置和水口出流的角度如果不合适则会影响制动效果。对于流动控制结晶器,相对于上边提到的两种制动器,它是优点最多的,它可以通过安装在结晶器液面的上部磁极控制液面波动,还可以通过下部磁极控制钢流的冲击深度,流速越大控制力越强,考虑非常全面。但是物理因素是不可避免地,对于坯宽、坯速等对电磁的制动还是有影响的,需要做到精确处理这些变量。 三、中间包加热和结晶器技术 对于中间包加热技术,是为了控制中间包的钢水温度来提高生产、改善质量的方法之一。因为在生产过程中,会有热损耗,所以温度相对偏低的钢液是需要重新加热的。目前,中间包加热的方法有多种,比如电弧、电渣、等离子、电磁加热等。种种实践得出现在的磁感应加热和等离子体加热是最受欢迎的[3]。首先采用电磁加热时,加热器要放在中间包底部,因为这样既可以加热又可以让杂质上浮,效率更高,成本更低。采用等离子体加热时,就是用高温等离子对钢水进行加热,优点就是等离子体装置方便调节,影响加热的变量好控制,不污染环境。结晶器有在线调宽技术和非正弦振动技术,在线调宽技术主要就是提高铸机的作业率,能提高生产能力和生产效率。非正弦振动技术的目的就是为了防止拉漏和拉裂事故,结晶器不振动的话就会导致铸坯质量低下的问题,因为冷却的钢液会和结晶器粘合。在技术问世以来,它就广受认可,在高质量的生产过程中起着决定性作用。对于其它像摩擦力监控技术和测温等技术,在生产制造中也是起着不容小觑的作用。 总结:随着科学技术的不断进步,我国的连铸技术也在逐步完善,虽然和其它国家有着一定的差距,但是相信在不久的未来,以我国的发展能力,定会在连铸技术领域占据国际领先地位。因此,我国应该不断地引进新技术,不断创新,为提高连铸技术做贡献,为我国的发展做贡献。

相关文档