提高3方圆连铸坯质量的工艺措施及效果

提高3方圆连铸坯质量的工艺措施及效果内容摘要：

76。 布置有喷嘴，每间隔 90176。 布置 1 个 喷嘴，共 4 个，相对于 A 排，喷嘴整体旋转 45176。 ； C 排在铸坯内弧中心布置有喷嘴，每间隔 90176。 布置 1 个 喷嘴，共 4 个，相对于 A 排，喷嘴整体旋转 176。 沿拉坯方向的 8排喷嘴布置依次为 C 排、 A 排、 B 排、 A 排、 B 排、 A 排、 B 排、C 排，上下排喷嘴间存在 45176。 或 176。 的旋转。 这种喷嘴布置可以在一定程度上抑制圆坯表面冷却的不均匀性， 这与 板坯连铸宽面喷嘴上下两排错位布置的 思路一致。 二冷三区喷嘴布置 二冷三区占 R10 mm 圆弧 176。 弧长，长度为 mm。 共布置 7 排喷嘴，均为圆锥形喷嘴。 二冷四区喷嘴布置 二冷四区占 R10 mm 圆弧 19176。 弧长，长度为 mm。 共布置 7 排喷嘴，均为圆锥形喷嘴。 连铸二冷制度的制定 钢种分类 1) 普通低中碳钢拉速较高，对低中碳结构钢可采用中冷的连铸工艺；高碳钢在连铸过程中，如果采用强冷，容易在形成铸坯偏析或裂纹 [12]，因此对高碳钢采用弱冷的连铸工艺。 2) 微合金钢中加入的微合金元素是强氮 、碳化物的形成元素，且碳氮化物的析出温度大多在800 ℃ 以上（如： AlN 的析出峰值温度为 815 ℃ [3]，Nb（ C,N）析出的峰值温度为 900 ℃ [45]），如果采用强冷的方式，铸坯温度特别是表层温度过低，将导致大量的碳化物和氮化物在晶界析出，使钢的高温塑性变差，导致铸坯易出现裂纹。 该类钢采用弱冷的连铸工艺。 3) 包晶钢因在凝固过程中发生包晶反应， δ 铁素体向 γ 铁素体的相变过程中伴随着较大的线收缩率 [6]，由于体积的突变而产生较大的应力，易在铸坯中形成裂纹，该类钢也通常采用弱冷或者中冷的连铸工艺。 另外， 由于该类钢在凝固过程中收缩较大，在连铸结晶器内形成的气隙早且较大，在结晶器内的凝固冷却条件较差，出结晶器时铸坯的凝固壳厚度较薄，二冷足辊段宜适当增加冷却水量 [7]。 根据 上述 钢种 特性 ，将 攀钢方圆坯连铸钢种各分成 3 个大类 进行二冷水表设计。 连铸二冷制度 制定 上述钢 种 的连铸二 冷制度 见表 4 和表 5。 连铸二冷制度的应用效果 连铸二冷区铸坯表面温度分布 方圆坯连铸典型钢种在二冷区铸坯表面温度分布见图 5。 由图 5 可见，在二冷区方圆和圆坯的表面温度呈均匀 、缓慢下降的趋势，在整个矫直区铸坯表面温度为 1000～ 1050 ℃ ，喷水结束位置至空冷区的温度基本没有回升，表明二冷制度较合理。 表 4 方坯连铸二冷制度 钢种类别 典型钢种 水表类别 1 类钢种 备用 1A 低碳结构钢 10＃ 1B 2 类钢种 合金结构钢 25＃ 、 30＃ 2A 35＃ ～ 55＃ 2B 中碳结构钢、压力容器钢管、油井管 30Cr～ 50Cr、 37Mn 37Mn 37Mn、 35Mn、 35Mn2 2C 包晶范围结构钢、合金结构钢 15＃ 、 20＃ 、 15Cr、 20Cr、 35CrMo～ 42CrMo 2B 12 2020年第 35卷第 6期 矿用钢 Q345 2D 3 类钢种 高碳结构钢系列 60＃ ～ 70＃ 3A 75＃ ～ 85＃ 3B 齿轮钢 20CrMnTi（ H）、 20CrMo（ H） 3A 提速弹簧钢、易切削钢 60Si2CrVAT、 60Si2Mn、 38MnVS 3C 轴承钢 GCr15 3C 备用 3D 注：以上钢种分类中的比水量均为最大拉速下的比水量。 攀 钢 技 术 13 表 5 圆坯 连铸二冷制度 钢种类别 典型钢种 水表类别 1 类钢种 备用 R1A 套管（ C%） J5 K5 N80、 C90、 C9 P1 (32CrMo4) R1B 2 类钢种 锅炉管 20g、 Q12 16Mn R2A 锅炉管壁用钢 15CrMoG、 12CrMoVG R2B 套管（ C%） B（ PSL2）、 L245B、 L809Cr R2C 3 类钢种 含 V、 Ti、 Nb 的超低碳管线 X65 R3A 含 V、 Ti、 Nb 的低碳管线、套管（碳含量出在包晶范围内） B/X4 B/X4 X52(PSL1)、 X60 R3B 备用 R3C 注：以上钢种分类中的比水量均为最大拉速下的比水量。 800850900950100010501100115012002区结束位置3区结束位置4区结束位置4区结束1.5m位置1＃拉矫机入口2＃拉矫机入口3＃拉矫机入口4＃拉矫机入口剪切位置JS45B钢37Mn2 图 5 3方坯二冷区表面温度分布 铸坯 内部质量 2020年 1~6月 二冷工艺制度试验期间 3方 圆 坯低倍组织检验 结果见表 6。 由表 6 可见 ， 45钢 方坯 中心疏松、中心偏析、中心缩孔、中心裂纹。