喷淋水量分布对C38N2钢大方坯冷却效果的影响

合理的连铸二冷工艺制度是提高非调质钢连铸坯质量的关键。以某钢厂320 mm×480 mm C38N2非调质钢为研究对象,建立了基于大方坯横向水量分布的凝固传热模型,分析二冷区各段喷淋水量分布对铸坯表面温度分布的影响。研究表明,在现行工艺喷淋条件下,二冷一段和二段铸坯边角部喷淋水量较大,铸坯在二冷一段出口内弧和侧弧的表面横向温差分别达到了340 ℃和327 ℃,三段和四段铸坯表面中心喷淋水量较大,铸坯在空冷区内弧和侧弧的表面回温分别为109 ℃/m和125 ℃/m,容易引发角部裂纹和内部裂纹。在此基础上,提出“在二冷一段和二段降低喷淋高度+三段和四段升高喷淋高度”的喷嘴布置方式。水量分布优化后,二冷各段出口表面横向温差基本控制在200 ℃以内,铸坯在空冷区内弧和侧弧表面回温分别降低至95 ℃/m和107 ℃/m,角部回温由94 ℃/m降低至40 ℃/m,降低了裂纹缺陷发生率。研究结果可为该类非调质钢连铸生产提供借鉴。     

基于非调质钢凝固特性的二次冷却控制

提出了基于非调质钢凝固特性的二次冷却控制方法。在凝固特性研究方面,运用高温共聚焦显微镜、场发射扫描电镜研究了冷速对第二相粒子析出规律的影响,并阐释了先共析铁素体的相变机制。结果表明,第二相粒子在1086 ℃开始析出,并在912 ℃达到峰值。当冷速在0.1～5 ℃·s?1时,随着冷速增大,第二相粒子尺寸和数量均减小,且第二相粒子由晶界处的链状分布向晶体内的弥散分布过渡,提高冷速有助于削弱第二相粒子的钉扎作用,强化铸坯表层微观组织;在二冷配水优化方面,建立了考虑铸坯横向水量分布的凝固传热数学模型,提出了基于非调质钢凝固特性的二冷配水优化方案,即对出结晶器后的铸坯实施强冷,以满足控制第二相粒子析出的合理冷速和温度区间的要求。工业试验证实了技术方案的可行性。此外,研究表明,降低喷淋距离有助于改善连铸坯横向冷却不均匀性。本研究统筹考虑二冷水量与喷淋距离对非调质钢裂纹敏感性的影响,通过开展“纵?横”凝固冷却控制研究对连铸二次冷却进行系统优化,提出的二冷优化方案有助于改善连铸坯的表面及皮下裂纹。      

板坯连铸机扇形段导向机构精细化设计

为了提高某钢厂板坯连铸机的使用寿命，提高生产稳定性和作业率及提升产品质量，对该板坯连铸机扇形段进行了重新设计。通过计算分析扇形段滑板间隙与锁死行程极限差以及辊缝偏差之间的影响规律，从而确定最优的板坯扇形段导向滑板方式和滑板间隙。研究表明：外侧滑板设置为长滑板、内侧滑板设置为短滑板优于外侧滑板设置为短滑板、内侧滑板设置为长滑板，不容易出现卡死现象；此外，辊缝偏差随着滑板间隙的增大而逐渐增大，但趋势逐渐减缓。计算分析后，上框架与侧框架之间的滑板间隙设计为0.5 mm,外侧滑板设置为长滑板，内侧滑板设置为短滑板，有利于提高扇形段运行稳定可靠性，改善连铸机生产作业效率。