CN1176160A - 连铸方法 - Google Patents
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Abstract
一种连铸方法,在凝固的最后阶段压下铸坯,从而尽可能减少铸坯中心的偏析与中心疏松,尤其是防止点状偏析。压下是在铸坯中心固相率达到0.2之后开始,而且进行压下是为了补偿在压下的截面中由于铸坯的凝固与冷却而引起的体积收缩的总量,直到中心固相率达到0.9。然后,以大于等于0.08%/m且小于等于1.5%/m的压下率而继续进行压下。
Description
发明背景
1.发明领域
本发明涉及一种能尽可能减少偏析的连铸方法,更具体而言,涉及一种能防止合金元素如C、Mn、Si、P、S等沿铸坯厚度方向上在铸坯的中心部分发生偏析而制造均质钢的连铸方法。
2.相关工艺描述
连铸方法的重要问题之一是如何减少在铸坯的中心部分造成的偏析和中心疏松。
为防止偏析,已采用电磁搅拌技术和低温浇铸。它们是根据一种偏析扩散技术来产生大量的等轴晶,再进而引入一种高水平的净化工艺来减少钢水中的杂质元素(特别是P,S等),并且采用通过密排小直径辊来防止未凝固的铸坯产生鼓肚变形的技术,而这些对策分别获得了相当好的结果。
但是,当涉及到凝固的最后阶段时,对于钢水流动所引起的偏析以及在凝固最终时由于凝固时体积收缩而形成的中心疏松而言,还没有形成一个满意的解决方法。
为解决这个问题,最新的连铸方法建议在连铸工艺的最后阶段设置多个压辊,由此在凝固最后阶段,以低压下率压下中心部分未凝固的铸坯。当以低压下率压下铸坯时,通过限制钢水的上述流动而防止了偏析,并且通过补偿凝固过程中的体积收缩而防止了中心疏松,因而可以得到无浇铸缺陷的连铸产品。
以低压下率实现压下的工艺是已知的,例如从日本审定的专利公开号(Japanese Examined Publication)59-16862,日本审定的专利公开号3-6855,日本审定的专利公开号3-8863,日本审定的专利公开号3-8864,日本审定的专利公开号4-20696,日本审定的专利公开号4-22664以及日本审定的专利公开号5-30548。这些已知的工艺关于实现压下的区间(“区间”此处是指在拉坯过程的末端,考虑到铸坯中心部分未凝固,从压下开始直到压下结束。此术语“区间”在下文描述中含义相同)提出了几个构思(采用铸坯中心部分的固相率的变化作为参考的思考方法)。当总体研究这些工艺时,它们的共同构思在于,在拉坯过程的后半部分中,在该中心部分形成高的固相率时,即中心固相率达到例如0.8到0.9时,即使存在未凝固的钢水,也被认为是达到了限制钢水流动的时刻,此后停止压下或以少量进行压下。
在连铸中固化晶的形成与生长这里将参照板坯的浇铸加以说明。首先,在大板坯的四面附近产生大量的晶核,然后它们开始大致沿垂直于表面的方向呈柱状晶而分别长大(朝向大板坯的中心)。结果是,当从大板坯的纵向横截面观察时,形成一种固化的结构(柱状晶结构),其中许多结晶各自象柱状一样彼此互相接触而从大板坯表面向着其中心延伸,当各个柱状晶的末端(凝固的前沿表面)在穿过大板坯中心的直线上彼此相对碰撞时,该柱状晶的延伸停止。但是,在微观状态下观察结晶生长的状态时,相邻柱状晶的生长速度实际上并不总是相同的,因而在晶体生长的终点附近(凝固终点附近)的结晶末端到相邻柱状晶末端的连线呈现锯齿状态。当在这种状态中继续进行结晶的生长,而且达到这样的时刻即具有更高的生长速度的相对晶体的末端开始彼此碰撞时,如图1(B)中所示,在未接触碰撞的晶体的末端保留着未凝固钢水的液相的液体滞留部分。杂质元素如P,S等的凝固被延迟而以聚集的状态被熔入这一部分。由于未凝固的钢水的流动在这种状态下受到限制,所以当在这种状态下凝固结束时,如图1(C)所示,就有点状偏析形成。
但是,当大板坯被继续压下时,上述的液体滞留部分由于压下而被破坏,集中着杂质元素的未凝固钢水的一部分沿双向散布开以便于沿着凝固的前沿表面穿过碰撞的晶体末端的间隔,(当在垂直于纸面的横截面中观察未凝固的钢水时,它以网格的形状散布开)并且在此状态下实现钢的凝固。结果是,形成一种比较粗的线状偏析,即,如图1(D)中所示的偏析线。
当形成线状偏析时,由于氢引起的裂纹容易从偏析部分产生,因此要求在例如钢管钢中避免形成线状偏析。所以,当固相率在中心部分增大且未凝固钢水的流动性由此受到限制时,建议不要在这种状态下进行压下。
另一方面,在连铸具有大截面面积的大方坯时,在结晶器中采用电磁搅拌技术和低温浇铸技术可以在铸坯轴向中心部分产生大约超过10%的铸坯宽度的等轴晶区。当中心固相率达到和上述连铸大板坯一样高时停止压下铸坯,上述的点状偏析就比较大并能形成例如3~5mm大的尺寸。当形成这么大的点状偏析时,因为这部分含有高浓度的杂质元素,所以在后处理的冷加工中,在高碳钢材料、如轮胎帘线和弹簧钢中,从偏析部分产生线断裂的危险性增大了。当利用产生大量等轴晶的偏析扩散技术浇铸大板坯时,这个问题也会出现。
发明概述
考虑到以上的情况本发明的目的是提供一种连铸方法,由此在铸坯的轴向中心形成大量的等轴晶,特别是指一种方法,它在连铸大方坯时,不仅能防止由钢水流动造成的偏析以及防止在凝固的最后由于凝固时体积收缩而形成的中心疏松,而且使留在凝固最后部分的未凝固液相部分造成的点状偏析得到改善。
按照本发明能解决以上问题,提供一种连铸方法,由此能在铸坯的轴向中心部分形成大量等轴晶区,特别是一种连铸大方坯的方法,其中本发明的要点在于,在铸坯的中心部分固相率为0.2到0.8~0.9的区间内在辊对之间压下铸坯以补偿由于铸坯凝固和冷却而引起的体积收缩的总量;在紧接上面的区间直到偏析结束的这段区间内,以一定的比率继续对铸坯进行压下,使得此处用压下率(%/m)来表示沿拉坯方向铸坯单位长度(单位:米)的厚度方向的压下量的比率(%:此值由压下量除以铸坯的原始厚度,再乘以100而定),在这段区间内压下率大于等于0.08%/m且小于等于1.50%/m,优选地为大于等于0.3%/m且小于等于1.50%/m。
应当指出,优选地是在这样的区域内实现压下,即在从中心部分固相率为0.2的位置到固相率为0.9的位置之间的区域内实现压下,使得当铸坯的中心固相率的值处于以下(1)、(2)、(3)、(4)、(5)区间内时,压下率满足以下条件(A)、(B)、(C)、(D)及(E)。
在区间(1)中:0.2≤中心固相率<0.35;
压下率(%/m)=0.70~0.90 (A)
在区间(2)中:0.35≤中心固相率≤0.45;
压下率(%/m)=0.30~0.90 (B)
在区间(3)中:0.45<中心固相率<0.65;
压下率(%/m)=0.30~0.48 (C);
在区间(4)中:0.65≤中心固相率≤0.75;
压下率(%/m)=0.08~0.48 (D)
在区间(5)中:0.75<中心固相率<0.9,
压下率(%/m)=0.08~0.16 (E)
那就是说,这个区域根据凝固的增长至少被分成五个部分而通过将压下率改变到较小的值(A)→(B)→(C)→(D)→(E)而实现连铸。
虽然根据本发明实现压下所用设备的条件几乎没有任何限制,可以采用多个或一个具有压下效果且辊子有效长度为0.2~0.8倍的铸坯宽度的压下辊,在铸坯的中心部分固相率达到0.35~0.45之后的区域内,作用在铸坯上下两侧或该上下两侧中的任意一侧而进行压下。
应当指出,虽然本发明的效果在连铸高碳钢大方坯时最为显著,但本发明的工艺范围却并非仅限于此。
附图简述
图1示出在柱状晶凝固中压下所引起的偏析模式的变化;
图2示出在等轴晶凝固中压下所引起的偏析模式的变化;
图3示出在本发明中如何使用短宽度辊;
图4示出在中心固相率为0.85之后,由压下率的变化引起的最大偏析颗粒尺寸的变化;以及
图5示意出铸坯横截面的中心部分的宏观结构。
优选实施方案描述
本发明粗略地将铸坯被压下的区域分为两部分。第一部分是一个从铸坯中心部分固相率为0.2的位置到固相率为0.9的位置而实现压下的区域,在该区域内铸坯被压下以便于补偿凝固过程中体积收缩的总量。在第一部分之后的下一部分是连续进行压下直到凝固结束的区间。在第二部分中进行压下,使得压下率(%/m)大于等于0.08%/m且小于等于1.50%/m,并且优选的是大于等于0.30%/m(%)且小于等于1.50%/m,此处压下率(%/m)表示沿拉坯方向铸坯单位长度(单位:米)的厚度方向的压下量的比率。
这里所用的中心部分的固相率可以根据有限元法,有限差分法或者类似的利用固相率与温度的关系进行非稳态热传递分析的方法,用计算机模拟来确定,这要考虑到晶内偏析分析,其可以按照下述文献所描述的方法来确定:《铁与钢》(“Tetsu-to-Hagane”),1992年第2卷275-281页。
在本发明中,第一部分是从这样确定的中心固相率为0.2的位置开始,“换言之,是从铸坯中心部分的固相率为0.2的位置开始或者如果需要的话是从一个比上述位置稍向上游方向的位置(在结晶器侧)开始”,同样由此开始压下。第一部分的压下是为了补偿由于铸坯在该区域内的凝固与冷却所引起的体积收缩的总量。只要以上条件满足,压下的条件就不受特别的限制。但是,由于铸坯在拉坯过程的下游侧的中心固相率逐渐增加,当选定了最佳的压下率时,优选的是本发明的第一部分中的压下一直持续到中心固相率达到0.9,该压下率相应于中心固相率的增加而减小。第一部分中的优选压下条件在下文还将进一步说明。
此外,中心固相率达到0.9之后的压下条件(此时更严格的定义为0.9),即改善点状偏析的压下条件,将在下文加以说明。
图2示意出在大方坯普通连铸中,在凝固的最后,晶体是如何形成的。在附图中,形成了大量的被称作等轴晶的颗粒状晶体并且集中有杂质元素的未凝固液相被保留在这些晶体之间。当在这种状态下,根据本发明所调整的压下条件进行压下时,富含杂质元素的钢水沿三个方向广泛地散布,以便于穿过等轴晶粒并且散布在这些晶粒之间。关于这一点,在图1所示的柱状晶的凝固中,因为如上面提到的,在存在未凝固液相的状态下实现压下所造成的分散是二维的,虽然本发明涉及的偏析的分散度是比较小的,但是在其中三维分散的等轴晶凝固的情况下,分散效应是大大增强了的。此外,在等轴晶凝固中,三维散布的富含杂质元素的钢水与原来存在于等轴晶粒之间的晶内偏析混和并且彼此无法区分,因此这里几乎没有可能在柱状晶凝固时形成清晰的偏析线。因此,在象连铸大方坯那样的形成大量的等轴晶凝固的连铸中,优选的是即使中心固相率超过0.9后,仍继续进行压下。
其次,在中心固相率已经达到0.9后,对压下程度不同的试验结果发现,控制最好是根据前面提到的压下率的概念来进行。压下率的优选范围是大于等于0.08%/m且小于等于1.50%/m,而当压下率小于0.08%/m时,只能使未凝固液相部分稍稍变形而不足以使这些部分穿破等轴晶粒而分散。另一方面,虽然就富含杂质元素的钢水的分散效应而言,压下分散的上限是不受限制的,但这个效应会在1.50%/m附近达到饱和。相反,当超过此值时,由于铸坯可能产生并非所需的变形,所以优选地把上限定在1.50%/m。应当指出,更优选的压下率为0.30%/m到1.50%/m。
其次,这里将说明第一部分的压下条件,第一部分从中心固相率为0.2的位置开始,“换言之,就是从铸坯的中心部分的固相率为0.2的位置开始或者如果需要的话从一个比上述位置稍向上游方向的位置(在结晶器侧)开始。在这一部分实现压下以便于补偿如前面所述的由于铸坯的凝固与冷却而引起的体积收缩的总量。但是,建议当选择了最佳压下率时优选地继续进行压下,如在以上公式(A)-(E)中所述,对应于中心固相率朝向铸坯拉坯方向的下游侧的逐渐增加,该压下率逐渐减小。当保持以上建议的条件时,就能通过防止V型偏析及进而防止会造成内裂纹和恶化偏析的倒V型偏析而形成无偏析的铸坯。
应当指出,当压下从中心固相率达到0.2之前的初始阶段开始时,建议压下按照公式(A)所表示的压下率条件进行。
如果压下是从中心固相率已达到0.2(更严格地说,0.20)之后开始,因为当固相率达到0.2时,凝固时的体积收缩引起了钢水的流动,由此引起偏析的可能性就增加了。但是,在一种情况下压下开始的时间可能被延迟到中心固相率是0.25的位置,这主要取决于钢的种类。另一方面,当在中心因相率达到0.9之前的位置停止压下时,可能不能避免形成V型偏析,因为压下是在这样的状态下停止的,即在该状态中存在由于凝固过程中的体积收缩而引起的钢水流动的可能性。此外,由于凝固过程中的体积收缩并未得到补偿,所以形成大量中心疏松的危险性增加了。
如前所述,即使压下继续进行,铸坯温度也会逐渐降低,因此中心固相率是增加的。要解决这个问题,优选的是在本发明中压下的程度沿一个方向变化,即该压下的程度随着中心固相率的增加而沿该方向减少。并且本发明采用一个下文所描述的“压下率”的概念以表示压下的程度。
压下率是一个数量值,示出沿铸坯的拉坯方向铸坯单位长度(单位:米)的厚度方向的压下程度(%),并用单位%/m表示。
V型偏析是以这样一种方式形成的,即当钢水在铸坯凝固的最后阶段中凝固时,由于铸坯体积的收缩,富含杂质元素的钢水流向并被吸引向铸坯的中心部分。因此,铸坯中钢水的体积减少量必须和由于凝固而引起的体积收缩量相当,以便于完全停止钢水的流动,这也是压下凝固铸坯的目的。但是,凝固中体积的收缩量随凝固的进行、即随着中心固相率的增加而减少,发明人认为当中心固相率增加时,优选地是适当地减少压下率,那就是说,在前面所述的区间(1)到(5)中,存在由公式(A)到(E)示出的合适的压下率,而上述适当的压下率范围确定的理由如下所述。
区间(1):0.2≤中心固相率≤0.35:
在此区间内凝固尚未充分进行并且铸坯中的钢水呈现出高度流动性。所以,当压下率不足够时,更具体而言,在此状态下当它小于0.70%/m时,由于压下不充分而常有V型偏析出现。但是,当压下率超过0.9%/m时,由于凝固前沿被过度地变形,在出现倒V型偏析之前,就有引起内裂纹的危险。应当指出,尽管在中心固相率达到0.2之前的位置压下的应用在功能与效果上并无显著的意义,当在中心固相率达到0.2之后的位置开始压下时,前面提到的不利因素却因开始压下的延迟而引发。因此,建议恰好在中心固相率达到0.2之前开始压下。所以,本发明并不排除在中心固相率达到0.2之前实现压下。
区间(3):0.45<中心固相率<0.65:
在此区间内,由于凝固比在区间(1)内进行得更多,而且凝固坯壳已相当长成,未凝固部分的体积减少且凝固时的体积收缩量也相应地减少。所以,未引起不充分压下的压下率的下限与在区间(1)中所确定的值相比是下降的,而难以引起V型偏析的下限是0.30%/m。另一方面,为防止由于过分压下而使钢水逆向流动所引起的倒V型偏析的危险,将上限设定在0.48%/m,此值比在区间(1)中所确定的值下降了。
区间(5):0.75<中心固相率≤0.9:
在此区间内凝固仍继续进行而凝固坯壳大大长成。因此,不充分压下未导致V型偏析的压下率的下限被进一步下降到0.08%/m,而钢水的逆向流动未导致倒V型偏析的压下率的上限也降低到0.16%/m。
区间(2)与区间(4):考虑到钢水的流动性随钢的成分在中心固相率为(0.35-0.45)附近与中心固相率为(0.65-0.75)附近而变化,可以以比较高的灵活性划分这些区间。所以,允许以更大的自由度来划分区间本身,如区间(2)与区间(4)所示。总之,既然本发明的要点是在各自划分的区间内降低压下率,那么就可以遵照本发明的要点,在相应的区间内从各相应的公式(A)、(B)、(C)、(D)及(E)所示的区间中选定出最佳压下率。
本发明中所用的压下辊不受特定限制,且任何普通的平辊以及凸面辊都可以在本发明中使用。但是,更优先的是由本发明人设计的下面将描述的短宽段辊。那就是说平辊和凸面辊具有下述诸问题。
首先,平辊的一个问题是:由于铸坯的整个表面包括坯壳部分被压下,该坯壳部分呈现出高刚度,由于该坯壳部分是从铸坯的两侧向铸坯的中心部分生长,所以存在很大的压下抗力(对于小宽厚比的大方坯,这是特别显著的),并且由此减少位于铸坯中心部分的铸坯未凝固部分的横截面面积的有效比率(压下效率)是低的。因而,存在一个问题:即由于为防止偏析而需要大量的压下,施加在辊子上的负荷就增加了,由此辊子与轴承就大大地磨损。而且为了适应必需的压下量,设备与操作费用也提高了。
另一方面,由于凸面辊中间部分的直径大于其两端的直径,该凸面辊只在该辊子的中间部分对铸坯的中心部分起到压下作用,所以由上述的坯壳部分的高刚度所引起的压下抗力减小了,由此判断在实际应用中压下效率有所提高并且即使在比较小的压下量下,也能达到高效率以防止偏析与中心疏松。但是,如果想通过尽可能减小由铸坯传来的热量而产生的辊子变形以维持压下的精度,辊子两端的直径就必须被显著加大而辊子中间部分的直径也要相应地增大,因此沿铸坯拉坯方向彼此相邻的凸面辊之间的间隔(辊距)也增大了。所以出现一个问题:即由于铸坯中钢水的静压力而在辊子之间使铸坯产生鼓肚变形的现象是很显著的,而防止偏析与中心疏松的效果却丧失了。
考虑到上述问题,本发明人设计了一种压下辊子,其有效长度为铸坯宽度的0.2到0.8倍(说明书中称为短宽度辊),并提交了辊子的专利申请(日本未审定专利公开(Japanese Unexamined PatentPublication)号6-210420)。
图3概念性地解释了本发明的短宽度辊是如何使用的,其中数字1表示短宽度辊子,数字2表示铸坯,数字3表示未凝固部分,数字4表示轴,而数字5表示平辊。虽然图3表示一种情况,其中短宽度辊子作用在铸坯2的上侧,而铸坯2的下侧由平辊子5所支承,具有同样尺寸的短宽度辊子可以作用在铸坯的上侧与下侧。虽然短宽度辊子1在日本未审定专利公开号6-210420中已有详细描述,优选地使用轴向长度W基本上小于铸坯2的宽度W′的、特别是满足以下关系式
0.2W′≤W≤0.8W′ (P)的短宽度辊子1。更优选的是满足以下关系式:
0.3W′≤W≤0.7W′ (Q)的短宽度辊子1。
由于短宽度辊子1沿轴向方向长度较短,即使该辊子没有特别大的直径,它也具有足够的刚度。所以,由于辊子直径可以减小,而辊距可以相应地减小,先有技术中采用凸面辊子的缺点即鼓肚变形可以被限制。应当指出,从防止鼓肚变形的观点建议把辊距设定在小于或等于350mm。
此外,从图3显而易见,因为本发明的短宽度辊子能够有效且强烈地压下存在未凝固部分3的铸坯的中心部分,为防止偏析和中心疏松所需的压下量可以被减小,由此操作费用可以降低。另外,由于辊子表面与辊子轴之间的摩擦减少了,设备的维护费用也可以减少。虽然短宽度辊子可以用在所有的压下区间(1)到(5)中,由于短宽度辊子对于具有减少的未凝固部分的铸坯的压下是特别有效的,所以短宽度辊子只用在区间(2)到(3)以及以后的区间中,而在区间(1)中可以用普通平辊子或者凸面辊子。
当以上公式(P)不满足时,例如当W小于0.2W′时,由于未凝固部分3不能在其整个宽度上被压下,则不能充分地获得所期待的效果例如防止偏析等等。另一方面,当W超过0.8W′时,由于辊子受到已凝固的坯壳的巨大抗力,则难以通过压下而达到防止偏析等等效果。应当指出,虽然短宽度辊子优选地被设置在从铸坯2的上侧与下侧压下铸坯2,或者本发明的短宽度辊子被设置在铸坯2的上下两侧中的任一侧而该铸坯2的另一侧则由上述的平辊子所支承以实现压下该铸坯2,但不要求沿铸坯拉坯方向的整个长度具有同样的设置,而且上述设置可以通过改变设计而替换。
此外,已发现本发明可以广泛应用于从中低碳钢到高碳钢而不论截面形状与尺寸的铸坯上而且在任何情况下都能得到预期的效果,本发明在连铸高碳钢大方坯时尤其呈现出显著的效果。
实施例
每个具有380×600(毫米)的铸坯尺寸的大方利用含碳量为0.71~0.82%(参看表1)的各种种类的钢进行连铸(在结晶器中也采用电磁搅拌)。应当指出,在区间(1)中在铸坯上下两侧都是利用平辊进行压下,而在区间(2)、(3)、(4)、(5)、(6)(区间(6)是中心固相率为等于或大于0.90的区间)中,在铸坯上侧利用宽度为250毫米的短宽度辊子且在铸坯下侧利用一个平辊子而进行压下。应当指出,相邻压下辊子之间的辊距(沿铸坯拉坯方向的间距)被设定在320毫米。表2表示区间(1)到(6)的中心偏析的检查结果以及相应的压下率(如图4中所示,区间(6)中的压下率的变化是不同的)。
表1
C | Si | Mn | P | S | Cr | Al | |
钢种A | 0.71-0.73 | 0.18-0.25 | 0.45-0.55 | ≤0.010 | ≤0.005 | ≤0.03 | ≤0.003 |
钢种B | 0.81-0.83 | 0.18-0.25 | 0.45-0.55 | ≤0.010 | ≤0.005 | ≤0.03 | ≤0.003 |
(质量%)
表2
压下率(%/m) | 中心偏析结果 | |||
区间(1) | 区间(2)区间(3) | 区间(4)区间(5) | 区间(6) | V型,倒V型偏析 |
0.74 | 0.37 | 0.12 | 0.02-2.00 | 无 |
图4表示在铸坯中心部分测得的最大偏析颗粒尺寸,该铸坯长200毫米,其纵向横截面被抛光且被加有表面活化剂的饱和苦味酸腐蚀。当压下率在区间(4)内小于0.08%/m时,点状偏析的颗粒尺寸并未得到改善;当压下率超过0.08%/m时开始有改善的效果;当压下率超过0.30%/m时,改善效果是显著的。但是,当压下率超过大约1.50%/m时,该效果达到饱和。
图5一般示意出铸坯横截面的宏观结构。实验(a)表示未经压下的铸坯的宏观结构,实验(b)表示在区间(1)至(5)中实现随后的优选压下而并未在区间(6)中实现压下的铸坯的宏观结构,而实验(C)表示在所有的区间(1)到(6)中实现优先压下的铸坯的宏观结构,由此可以看出图5(C)所示的铸坯的宏观结构是最佳的。
区间(1)0.74%/m(实验(b),(c)共有)
区间(2),(3)0.37%/m(实验(b),(c)共有)
区间(4),(5)0.12%/m(实验(b),(c)共有)
区间(6)0.50%/m(实验(b)中无压下)
在实验(a)中,在铸坯各部位都产生V型偏析,在铸件的中心部也产生如图5(a)中所示的V型偏析;在实验(b)中,虽然不允许产生V型偏析与倒V型偏析,但在铸坯中央部位会产生如图5(b)中所示的点状偏析;在实验(c)中,在铸坯中既不允许产生V型偏析也不允许产生倒V型偏析,就象图5(c)中所表示的铸坯中心部分那样,因此铸坯中有极少量的偏析发生。
在本发明中象前面所说的那样设置,因为在中心固相率为0.2到0.9的区间内实现压下的量相当于由于铸坯的凝固与冷却而引起的体积收缩的总量,而在中心固相率已经达到0.9之后的凝固末端的区间内,压下也是以一适当的压下率进行的,这样就能使铸坯不仅不会产生V型偏析、倒V型偏析及中心疏松,而且在轴向中心部分也不会产生点状偏析。特别是,在连铸大方坯时由于凝固过程中体积收缩所引起的等轴晶的运动和富含杂质元素的钢水的吸引,一般在凝固的最后阶段在轴向中心部分形成显著的V型偏析,其中在大方坯中广泛形成了等轴晶区,尽管如此,但已确信本发明在防止这种偏析上呈现出极好的效果。
而且,由于不会产生鼓肚变形,中心偏析可以被可靠地除去。
Claims (5)
1.一种连铸方法,用这种方法在辊对之间压下在轴向中心部分具有宽等轴晶区的连续铸坯的同时拉出该铸坯,在从铸坯中心部分固相率为0.2的位置到固相率为0.9的位置的这段区间内铸坯被压下,以便于补偿在这个区间内由于铸坯的冷却和凝固而产生的体积收缩的总量;在紧接上段区间直到铸坯凝固结束的这段区间内,铸坯以一定的比率被连续压下,使得此处用压下率(%/m)来表示沿铸坯拉坯方向铸坯单位长度(单位:米)的压下量与铸坯原始厚度的比率(%),在这段区间内压下率大于等于0.8%/m且小于等于1.5%/m。
2.一种根据权利要求1所述的连铸方法,其特征在于,压下在从中心部分固相率为0.2的位置到固相率为0.9的位置的区间内实现,因而当铸坯中心固相率值位于下列区间(1)、(2)、(3)、(4)、(5)内时,压下率满足以下条件(A)、(B)、(C)、(D)及(E);
在区间(1)内:0.2≤中心固相率<0.35;
压下率(%/m)=0.70~0.90 (A)
在区间(3)内:0.45≤中心固相率<0.65;
压下率(%/m)=0.30~0.48 (C)
在区间(2)内:0.35≤中心固相率≤0.45;
而压下是以压下率等于或小于区间(1)中所取的值且等于或大于区间(3)中所取的值而进行的,
压下率(%/m)=0.30~0.90 (B)以及在区间(4)内:0.65≤中心固相率≤0.75;
而压下是以压下率等于或小于区间(3)中所取的值且等于或大于区间(5)中所取的值而进行的,
压下率(%/m)=0.08~0.48 (D)在区间(5)内:0.75<中心固相率<0.9;
压下率(%/m)=0.08~0.16 (E)
3.一种按照权利要求1或权利要求2所述的连铸方法,其特征在于,其适用于大方坯的连铸。
4.一种按照权利要求1到权利要求3中任一项所述的连铸方法,其特征在于,可以采用多个或一个具有压下作用且辊子有效长度为0.2~0.8倍铸坯宽度的压下辊,在铸坯的中心固相率为0.35~0.45之后的区间内,该压下辊作用在铸坯上下两侧或该上下两侧中的任意一侧而进行压下。
5.一种按照权利要求1到权利要求5中任一项所述的连铸方法,其特征在于,在铸坯中心部分固相率超过0.9的区间内以0.30~1.50%/m的压下率进行压下。
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