一種消除鑄坯中心疏松和提高鑄坯致密度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種消除鑄坯中心疏松和提高鑄坯致密度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]連鑄過程伴隨著凝固傳熱過程，收縮是凝固過程伴隨的必然現(xiàn)象。凝固收縮若能得到液相的及時補(bǔ)充則可防止疏松的形成，凝固過程中的補(bǔ)縮通道是否暢通是決定疏松形成的關(guān)鍵因素。鑄坯在凝固過程，要經(jīng)歷從液相到兩相區(qū)再到固相的過程，液相的補(bǔ)縮通道是暢通的，在液相不會形成疏松，在兩相區(qū)，由于鑄坯兩面的柱狀晶向中心生長，碰到一起造成“搭橋”，阻止了橋上面的鋼水向橋下面鋼液凝固收縮的補(bǔ)充，當(dāng)橋下面鋼水全部凝后，就留下了許多小孔隙，即形成了中心疏松。而致密度在一定程度可以表征疏松度，經(jīng)過測試，鑄坯表面的致密度遠(yuǎn)高于鑄坯中部。由于疏松的存在同時伴隨成分偏析，將影響軋材的力學(xué)性能、乳材探傷的合格率、成品的使用，因此，消除鑄坯中心疏松和提高鑄坯致密度冶金企業(yè)生產(chǎn)意義重大。
[0003]對于減少或者消除中心疏松、提高鑄坯致密度的措施目前主要采取以下三種手段:(I)采用“潔凈鋼冶煉”技術(shù)，盡可能的減少有害元素和雜質(zhì)元素，同時控制夾雜物的分布和形態(tài)；(2)采用“小輥徑分節(jié)輥、鑄坯凝固末端輕壓下、鑄坯凝固末端連續(xù)鍛壓及鑄坯凝固末端強(qiáng)冷”等技術(shù)，以補(bǔ)償鑄坯凝固末端的收縮或防止鑄坯鼓肚；(3)采用“低過熱度澆鑄和電磁攪拌”技術(shù)，使鑄坯在固液兩相區(qū)產(chǎn)生更多的等軸晶。
[0004]上述三種手段中，控制冶煉過程中的有害元素或雜質(zhì)元素是一個很有效的辦法，但是減少的程度往往是有限度的，并且代價較大。電磁攪拌技術(shù)和低過熱度澆鑄技術(shù)可通過增加鑄坯兩相區(qū)內(nèi)的等軸晶比例來減少中心偏析，但等軸晶間存在富集偏析元素的鋼液會在凝固末端形成半宏觀偏析和疏松；另外，較低的過熱度澆鑄還存在易堵塞水口的問題，從而導(dǎo)致了夾雜物上浮困難，增加了生產(chǎn)事故的風(fēng)險。輕壓下是通過對凝固過程中的板坯實(shí)施機(jī)械壓力來實(shí)現(xiàn)輕壓下，達(dá)到打碎凝固過程產(chǎn)生的柱狀晶、將富集溶質(zhì)元素的鋼液回溯并再次混勻以消除板坯中心偏析，同時形成的壓縮量可以彌補(bǔ)鑄坯的凝固收縮量，能使鑄坯內(nèi)部形成的空隙或者間隙消除或者減??；該方法雖能使鑄坯內(nèi)部更加均勻致密，達(dá)到消除或減少中心疏松的效果，但現(xiàn)有的工藝手段及措施不僅在消除中心疏松和提高致密度上效果不夠理想，而且還存在生產(chǎn)本高、生產(chǎn)風(fēng)險高及維護(hù)量增加等問題，極大的降低了生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝過程簡單，可有效消除鑄坯中心疏松并能提高鑄坯致密度的方法。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種消除鑄坯中心疏松和提高鑄坯致密度的方法，其特征在于:在連鑄機(jī)扇形段出口后方設(shè)置若干組壓下輥；所述壓下輥的線速度與連鑄機(jī)拉速同步。
[0007]進(jìn)一步，所述壓下輥為I?3對，壓下輥直徑為300?1000mm，壓下量為5?35mm。
[0008]進(jìn)一步，所述壓下輥為2對，壓下輥直徑為300?700mm，壓下量為15?35mm。
[0009]進(jìn)一步，進(jìn)入壓下棍前的鑄還厚度大于等于150mm。
[0010]進(jìn)一步，進(jìn)入壓下輥前的鑄坯表面溫度大于等于800°C。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明在連鑄機(jī)扇形段后方設(shè)置壓下輥，通過改變壓下輥的設(shè)置位置，使鑄坯中部的變形量大于表面，消除了鑄坯中心孔隙，降低了鑄坯中心疏松問題，提高了鑄坯中心的致密度；通過對鑄坯的成型過程及壓下輥與壓下量間的匹配關(guān)系進(jìn)行控制，能有效防止鑄坯表面裂紋的出現(xiàn)，還能提高中心組織的致密性，實(shí)現(xiàn)鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的提升及表面質(zhì)量的控制。
【附圖說明】
[0012]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明:
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0015]如圖所示，本發(fā)明中的消除鑄坯中心疏松和提高鑄坯致密度的方法，主要包括以下內(nèi)容:
[0016](I)在連鑄機(jī)扇形段出口后方設(shè)置若干組壓下輥I ;所述壓下輥I的線速度與連鑄機(jī)拉速同步；
[0017](2)所述壓下輥為I?3對，壓下輥直徑為300?1000mm，壓下量為5?35mm ；
[0018](3)進(jìn)入壓下棍前的鑄還2厚度大于等于150mm ；
[0019](4)進(jìn)入壓下輥前的鑄坯2表面溫度大于等于800°C。
[0020]直弧形連鑄機(jī)扇形段依次包括彎曲扇形段、弧形扇形段、矯直扇形段及水平扇形段，在本方法中，壓下輥設(shè)置在水平扇形段后方，通過連鑄機(jī)澆注成型的鑄坯表面溫度低、中心溫度高，經(jīng)過壓下輥的壓下作用，鑄坯中部的變形量大于表面，解決了鑄坯壓下的“穿透力”問題，從而消除鑄坯中心孔隙，降低了鑄坯中心疏松問題，提高了鑄坯中心的致密度。
[0021]通過對壓下輥與壓下量間的匹配關(guān)系進(jìn)行設(shè)定，選取合適的參數(shù)范圍及匹配關(guān)系，既能有效防止鑄坯表面裂紋的出現(xiàn)，還能提高中心組織的致密性；實(shí)現(xiàn)鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的提升及表面質(zhì)量的控制。
[0022]實(shí)施例一
[0023]某常規(guī)鋼種，采用直弧形連鑄機(jī)生產(chǎn)斷面為300mmX2300mm的鑄坯，水平扇形段后方設(shè)置一組壓下輥，控制從水平扇形段出口處出來的鑄坯表面溫度在800?850°C范圍內(nèi)，壓下棍棍徑為800mm，壓下量為10mm。
[0024]實(shí)施例二
[0025]某常規(guī)鋼種，采用直弧形連鑄機(jī)生產(chǎn)斷面為150mmX 1900mm的鑄坯，水平扇形段后方設(shè)置兩組壓下輥，控制從水平扇形段出口處出來的鑄坯表面溫度在800?850°C范圍內(nèi)，壓下棍棍徑為300mm，壓下量為5mm。
[0026]實(shí)施例三
[0027]某常規(guī)鋼種，采用直弧形連鑄機(jī)生產(chǎn)斷面為450mmX2100mm的鑄坯，水平扇形段后方設(shè)置兩組壓下輥，控制從水平扇形段出口處出來的鑄坯表面溫度在820?900°C范圍內(nèi)，壓下棍棍徑為700mm，壓下量為25mm。
[0028]實(shí)施例四
[0029]某常規(guī)鋼種，采用直弧形連鑄機(jī)生產(chǎn)斷面為500mmX2400mm的鑄坯，水平扇形段后方設(shè)置兩組壓下輥，控制從水平扇形段出口處出來的鑄坯表面溫度為900°C，壓下輥輥徑為1000mm，壓下量為35mm。
[0030]實(shí)施例五
[0031]某常規(guī)鋼種，采用直弧形連鑄機(jī)生產(chǎn)斷面為250mmX2100mm的鑄坯，水平扇形段后方設(shè)置三組壓下輥，控制從水平扇形段出口處出來的鑄坯表面溫度為800°C范圍內(nèi)，壓下棍棍徑為600mm，壓下量為15mm。
[0032]對上述各實(shí)施例中的鑄坯取樣并進(jìn)行低倍分析，與未采用的該方法的鑄坯試樣相比:各鑄坯中心疏松基本上消除，鑄坯的致密度更高。
[0033]本方法適用范圍廣，對連鑄機(jī)機(jī)型無限制，因此，同樣適用于無彎曲扇形段的弧形連鑄機(jī)；特別是對厚的鑄坯效果明顯。
[0034]最后說明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種消除鑄坯中心疏松和提高鑄坯致密度的方法，其特征在于:在連鑄機(jī)扇形段出口后方設(shè)置若干組壓下輥；所述壓下輥的線速度與連鑄機(jī)拉速同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除鑄坯中心疏松和提高鑄坯致密度的方法，其特征在于:所述壓下棍為I?3對，壓下棍直徑為300?1000mm，壓下量為5?35mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消除鑄坯中心疏松和提高鑄坯致密度的方法，其特征在于:所述壓下輥為2對，壓下輥直徑為300?700mm，壓下量為15?35mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的消除鑄坯中心疏松和提高鑄坯致密度的方法，其特征在于:進(jìn)入壓下棍前的鑄還厚度大于等于150_。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的消除鑄坯中心疏松和提高鑄坯致密度的方法，其特征在于:進(jìn)入壓下輥前的鑄坯表面溫度大于等于800°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種消除鑄坯中心疏松和提高鑄坯致密度的方法，在連鑄機(jī)扇形段出口后方設(shè)置若干組壓下輥，所述壓下輥的線速度與連鑄機(jī)拉速同步；本發(fā)明在連鑄機(jī)扇形段后方設(shè)置壓下輥，通過改變壓下輥的設(shè)置位置，使鑄坯中部的變形量大于表面，消除了鑄坯中心孔隙，降低了鑄坯中心疏松問題，提高了鑄坯中心的致密度；通過對鑄坯的成型過程及壓下輥與壓下量間的匹配關(guān)系進(jìn)行控制，能有效防止鑄坯表面裂紋的出現(xiàn)，還能提高中心組織的致密性，實(shí)現(xiàn)鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的提升及表面質(zhì)量的控制。
【IPC分類】B22D11-12, B22D11-16
【公開號】CN104722731
【申請?zhí)枴緾N201510183899
【發(fā)明人】韓志偉, 曾珊, 孔意文, 閻建武, 劉強(qiáng), 毛敬華
【申請人】中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月17日