am8 宽厚板生产45钢连铸工艺研究-潘时松

宽厚板生产45钢连铸工艺研究潘时松二Ο一二年七月重庆钢铁前言连铸生产工艺

效果结语一、前言45钢为优质碳素结构钢，经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，广泛用于机械制造。同时，由于其线收缩量小和体积收缩量大的特点，造成连铸板坯在生产过程中存在粘结漏钢、内部裂纹等问题。采用低拉速浇铸能在一定程度上缓解粘结漏钢，但将增加浇铸周期，影响正常的生产组织。表1连铸机主要技术参数铸机类型直弧形铸机半径,m10.5铸机长度，m34结晶器高度,mm900断面，mm×mm200、250、300×2000~2500铸机配水模式等效拉速、目标温度辊缝控制方式远程动态表2化学成分（%）成分CSiMnPS标准0.42~0.500.17~0.370.50~0.80≤0.030≤0.030二、连铸生产工艺结晶器振动参数结晶器保护渣二次冷却强度凝固末端轻压下2.1结晶器振动参数

碳质量比例在0.10~0.70%范围内，钢种线收缩量随碳含量增加而减少，45钢在结晶器内需要重点控制粘结漏钢。减少结晶器内的摩擦力，增加正滑动时间tp，减少正滑动速度差△V，稳定负滑动时间tn，并保证负滑动超前量NSA。图1拉速与振动频率的关系结晶器振动参数频率随拉速的增加而降低，确保在拉速较低时，具有较高的频率，有利于低拉速时坯壳在结晶器内脱模。结晶器振动参数图2非正弦振动中负滑动时间和正滑动时间及负滑动超前量变化负滑动时间曲线变化平缓，相对稳定，正滑动时间随拉速的增加而增加，其变化量大于负滑动时间的变化量，正滑动时间长，有利于结晶器保护渣有充分的时间流入结晶器与凝壳之间，增强润滑效果，减少阻力。在此振动模式下，负滑动超前量随拉速的增加而下降，在拉速为0.80~1.10m/min时，超前量范围4.33~4.77mm，有利于正常拉速下坯壳脱模顺利。结晶器振动参数图3正弦振动和非正弦振动下正滑动速度差变化在相同的频率和振幅下，非正弦振动（a=35%）的正滑动速度差△V比正弦振动（a=0）小，减少了结晶器与坯壳摩擦力，减少坯壳的拉应力，减少粘结几率2.2结晶器保护渣45钢成分已经远离包晶反应点，线收缩小，坯壳与结晶器间气隙小，接触紧密，摩擦力大，高温强度低，易粘结漏钢，铸坯纵裂已经不再敏感，且液相线温度约为1492℃，相应要求结晶器保护渣具有良好的导热及低温熔化性能。采用降低保护渣碱度，减轻结晶倾向，可以改善润滑和传热。结晶器保护渣表3保护渣化学成分（%）SiO2CaOAl2O3MgOR2OFCH2O,%31.3628.514.871.8711.600.904.800.30结晶器保护渣粘度Pa·S/1300℃析晶比例，%半球点温度，℃熔速s/1350℃0.1290107128表4保护渣理化参数2.3二次冷却强度降低铸机二冷水强度，一方面能减少铸坯心部与表面的温度差，提高铸坯凝固均匀性，减轻铸坯的热应力和组织应力，可以有效控制裂纹产生，另一方面，使铸坯温度升高，强度发生下降，在钢水静压力作用下，铸坯在辊间发生鼓肚，当鼓肚变形应力超过铸坯的高温强度后，又会产生内部裂纹，因此需要合适的冷却强度。二次冷却强度在坯温的控制上确保顶弯段和矫直段温度避开脆性区，其它位置可以适当增加冷却强度，减轻铸坯鼓肚造成的内部裂纹，参考部分易出中间裂纹低合金钢冷却强度，制定了比水量为0.68l/kg的冷却强度，在拉速为1.05m/min时，经接触式测温仪测定铸坯出矫直段后表面温度为913~923℃。图4水流密度分曲线2.4凝固末端轻压下45钢的液态收缩和凝固收缩分别为1.59%~1.62%和4.03%~4.13%，在铸坯内部易产生疏松、缩孔及中心裂纹，为减轻以上缺陷的程度，需要在铸坯凝固末端实施一定的压下对凝固收缩进行补偿。45钢在1350℃以上时，塑性和韧性差，若轻压下的压下量过大将造成铸坯内部沿晶界裂开，产生内裂，考虑到此钢种的内裂敏感性强，在凝固末端压下率按1.0mm/m控制。三、试验效果图5铸坯低倍（冷酸蚀）1.05m/min典型拉速，在250mm×2000mm断面上连续浇铸1100吨，结晶器漏钢预报热流及曲线平稳，铸坯表面质量原始合格率100%表5钢板力学性能σb/Mpaσs/Mpaδ/%640-675370-43018-2364838620四、结语使用非正弦振动，增加正滑动时间，利于保护渣流入，保持低的正滑动速度差，减少坯壳拉应力，降低粘结几率。低结晶率、半球点温度在1100℃以下的保护渣有利于防止板坯连铸粘结漏钢。二冷比水量0.68l/kg