am8 寬厚板生產(chǎn)45鋼連鑄工藝研究-潘時松

寬厚板生產(chǎn)45鋼連鑄工藝研究潘時松二Ο一二年七月重慶鋼鐵前言連鑄生產(chǎn)工藝

效果結(jié)語一、前言45鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，廣泛用于機械制造。同時，由于其線收縮量小和體積收縮量大的特點，造成連鑄板坯在生產(chǎn)過程中存在粘結(jié)漏鋼、內(nèi)部裂紋等問題。采用低拉速澆鑄能在一定程度上緩解粘結(jié)漏鋼，但將增加澆鑄周期，影響正常的生產(chǎn)組織。表1連鑄機主要技術(shù)參數(shù)鑄機類型直弧形鑄機半徑,m10.5鑄機長度，m34結(jié)晶器高度,mm900斷面，mm×mm200、250、300×2000~2500鑄機配水模式等效拉速、目標溫度輥縫控制方式遠程動態(tài)表2化學(xué)成分（%）成分CSiMnPS標準0.42~0.500.17~0.370.50~0.80≤0.030≤0.030二、連鑄生產(chǎn)工藝結(jié)晶器振動參數(shù)結(jié)晶器保護渣二次冷卻強度凝固末端輕壓下2.1結(jié)晶器振動參數(shù)

碳質(zhì)量比例在0.10~0.70%范圍內(nèi)，鋼種線收縮量隨碳含量增加而減少，45鋼在結(jié)晶器內(nèi)需要重點控制粘結(jié)漏鋼。減少結(jié)晶器內(nèi)的摩擦力，增加正滑動時間tp，減少正滑動速度差△V，穩(wěn)定負滑動時間tn，并保證負滑動超前量NSA。圖1拉速與振動頻率的關(guān)系結(jié)晶器振動參數(shù)頻率隨拉速的增加而降低，確保在拉速較低時，具有較高的頻率，有利于低拉速時坯殼在結(jié)晶器內(nèi)脫模。結(jié)晶器振動參數(shù)圖2非正弦振動中負滑動時間和正滑動時間及負滑動超前量變化負滑動時間曲線變化平緩，相對穩(wěn)定，正滑動時間隨拉速的增加而增加，其變化量大于負滑動時間的變化量，正滑動時間長，有利于結(jié)晶器保護渣有充分的時間流入結(jié)晶器與凝殼之間，增強潤滑效果，減少阻力。在此振動模式下，負滑動超前量隨拉速的增加而下降，在拉速為0.80~1.10m/min時，超前量范圍4.33~4.77mm，有利于正常拉速下坯殼脫模順利。結(jié)晶器振動參數(shù)圖3正弦振動和非正弦振動下正滑動速度差變化在相同的頻率和振幅下，非正弦振動（a=35%）的正滑動速度差△V比正弦振動（a=0）小，減少了結(jié)晶器與坯殼摩擦力，減少坯殼的拉應(yīng)力，減少粘結(jié)幾率2.2結(jié)晶器保護渣45鋼成分已經(jīng)遠離包晶反應(yīng)點，線收縮小，坯殼與結(jié)晶器間氣隙小，接觸緊密，摩擦力大，高溫強度低，易粘結(jié)漏鋼，鑄坯縱裂已經(jīng)不再敏感，且液相線溫度約為1492℃，相應(yīng)要求結(jié)晶器保護渣具有良好的導(dǎo)熱及低溫熔化性能。采用降低保護渣堿度，減輕結(jié)晶傾向，可以改善潤滑和傳熱。結(jié)晶器保護渣表3保護渣化學(xué)成分（%）SiO2CaOAl2O3MgOR2OFCH2O,%31.3628.514.871.8711.600.904.800.30結(jié)晶器保護渣粘度Pa·S/1300℃析晶比例，%半球點溫度，℃熔速s/1350℃0.1290107128表4保護渣理化參數(shù)2.3二次冷卻強度降低鑄機二冷水強度，一方面能減少鑄坯心部與表面的溫度差，提高鑄坯凝固均勻性，減輕鑄坯的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，可以有效控制裂紋產(chǎn)生，另一方面，使鑄坯溫度升高，強度發(fā)生下降，在鋼水靜壓力作用下，鑄坯在輥間發(fā)生鼓肚，當鼓肚變形應(yīng)力超過鑄坯的高溫強度后，又會產(chǎn)生內(nèi)部裂紋，因此需要合適的冷卻強度。二次冷卻強度在坯溫的控制上確保頂彎段和矯直段溫度避開脆性區(qū)，其它位置可以適當增加冷卻強度，減輕鑄坯鼓肚造成的內(nèi)部裂紋，參考部分易出中間裂紋低合金鋼冷卻強度，制定了比水量為0.68l/kg的冷卻強度，在拉速為1.05m/min時，經(jīng)接觸式測溫儀測定鑄坯出矯直段后表面溫度為913~923℃。圖4水流密度分曲線2.4凝固末端輕壓下45鋼的液態(tài)收縮和凝固收縮分別為1.59%~1.62%和4.03%~4.13%，在鑄坯內(nèi)部易產(chǎn)生疏松、縮孔及中心裂紋，為減輕以上缺陷的程度，需要在鑄坯凝固末端實施一定的壓下對凝固收縮進行補償。45鋼在1350℃以上時，塑性和韌性差，若輕壓下的壓下量過大將造成鑄坯內(nèi)部沿晶界裂開，產(chǎn)生內(nèi)裂，考慮到此鋼種的內(nèi)裂敏感性強，在凝固末端壓下率按1.0mm/m控制。三、試驗效果圖5鑄坯低倍（冷酸蝕）1.05m/min典型拉速，在250mm×2000mm斷面上連續(xù)澆鑄1100噸，結(jié)晶器漏鋼預(yù)報熱流及曲線平穩(wěn)，鑄坯表面質(zhì)量原始合格率100%表5鋼板力學(xué)性能σb/Mpaσs/Mpaδ/%640-675370-43018-2364838620四、結(jié)語使用非正弦振動，增加正滑動時間，利于保護渣流入，保持低的正滑動速度差，減少坯殼拉應(yīng)力，降低粘結(jié)幾率。低結(jié)晶率、半球點溫度在1100℃以下的保護渣有利于防止板坯連鑄粘結(jié)漏鋼。二冷比水量0.68l/kg