動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)在萊鋼厚板連鑄機(jī)上的應(yīng)用

1、動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)在萊鋼4#厚板連鑄機(jī)上的應(yīng)用吳會(huì)亮1,王建景盧波2,陳永生2(1.萊鋼集團(tuán)技術(shù)中心；2.萊鋼型鋼煉鋼廠，萊蕪271104)摘要：介紹了萊鋼型鋼煉鋼廠相厚板連鑄機(jī)采用的凝固末端輕壓t技術(shù)，簡(jiǎn)述了凝固 末端輕壓下技術(shù)的產(chǎn)生背景和原理，并對(duì)其主要工藝參數(shù)輕壓下凝固末端的位置、總壓 下纛和壓下模型進(jìn)行了分析。文章最后介紹了輕壓下的應(yīng)用效果。關(guān)鍵詞：中心偏析；動(dòng)態(tài)輕壓下；工藝參數(shù)；總壓下量application of dynamic soft-reduction technology in the no.4slab continuous caster of laiwu steelwu hu

2、i-liang，wang jian-jing，lu bo, chen yong-sheng(1 .the technology center of laiwu iron & steel group co,2.steelmaking plant of laiwu iron & steel group co, laiwu 271104)abstract: the soft reduction technique of the solidification final stage for the no.4 thick slab continuous caster in laiwu i

3、ron & steel group cos steelmaking plant is introduced. the background and principle of this technique is briefed. the techniques main process parameters， including the solidification final stage position under the soft reduction,total soft reduction amount and soft reduction model,are analyzed.

4、finally，the article introduces the application of soft reduction effect.key words: central segregation;dynamic soft-reduction; process parameter;total reduction amount0前言型鋼煉鋼廠4#板坯連鑄機(jī)于2008年6月建成投產(chǎn)，關(guān)鍵設(shè)備及技術(shù)從奧鋼聯(lián)(vat) 引進(jìn),主要為4300誦寬厚板軋機(jī)供坯。相連鑄機(jī)生產(chǎn)的板坯規(guī)格是：厚度200300mm,寬度 150(f2500mm,長(zhǎng)度250(f4100mm,主要品種為船板鋼、管線鋼、低合金

5、高強(qiáng)鋼、鍋爐和壓 力容器用鋼等。作為板坯連鑄的關(guān)鍵核心技術(shù)，動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)于同年在該臺(tái)連鑄機(jī)上投入 工業(yè)化應(yīng)用，在改善板坯中心偏析等內(nèi)部質(zhì)量方面，取得了良好的冶金效果。1動(dòng)態(tài)輕壓下的產(chǎn)生背景厚板成品有時(shí)存在明顯屮心偏析現(xiàn)象，個(gè)別鋼板存在屮間分層，該分層對(duì)應(yīng)鑄坯的屮心 偏析和疏松，屮心偏析嚴(yán)重時(shí)鑄坯橫斷面低倍有縮孔。中心偏析與夾雜物、氣體結(jié)合，造成 鋼板中心缺陷，是板材探傷不合的主要原因，并惡化鋼板的沖擊性能，特別是低溫沖擊韌性。 嚴(yán)重中心偏析是導(dǎo)致管線鋼氫致裂紋和硫化物應(yīng)力腐蝕裂紋的主要原因。中心偏析導(dǎo)致軋制 板材偏析帶硬度高，影響其焊接性能，且使焊接部位沖擊韌性嚴(yán)重惡化，甚至出現(xiàn)焊接裂紋，

6、并對(duì)板材厚度方向性能有很大影響。因此屮心偏析和疏松是影響島端鋼鐵產(chǎn)品質(zhì):w:的重要因 素，連鑄動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)是解決這一問題的有效手段。2動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)的基本原理凝固末端的輕壓t技術(shù)始于20世紀(jì)70年代末，是在輥縫收縮的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其 基木原理是通過在連鑄坯液芯末端施加均勻外力，形成一定的壓縮:w:來補(bǔ)償鑄坯的凝固收縮 量。這一方面可消除或減少鑄坯收縮形成的a部空隙，防止晶間富集溶質(zhì)的鋼液向鑄坯屮心 橫向流動(dòng)：另一方面，輕壓下所產(chǎn)生的擠壓作用還可以促使液芯中富集溶質(zhì)的鋼液沿拉坯方 向反向流動(dòng)，使溶質(zhì)元素在鋼液屮重新分配，從而使鑄坯的凝固組織更加均勻致密，達(dá)到改善中心偏析和減少屮心疏松的目的

7、。3動(dòng)態(tài)輕壓下的控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)輕壓下的控制系統(tǒng)由一級(jí)系統(tǒng)和二級(jí)系統(tǒng)組成。一級(jí)系統(tǒng)功能：一是位置測(cè)量及電 信號(hào)傳輸，二是液壓系統(tǒng)操作：二級(jí)系統(tǒng)功能：一是模式選擇，二是根據(jù)鑄機(jī)的運(yùn)行參數(shù)計(jì) 算出理想的輥縫參數(shù)送到一級(jí)plc系統(tǒng)，一級(jí)系統(tǒng)根據(jù)二級(jí)系統(tǒng)送來的數(shù)據(jù)指令及位貫傳 感器的實(shí)測(cè)值，通過液壓閥組調(diào)整，控制smart扇形段調(diào)整輥縫，適應(yīng)不同鋼種不同操作的 需求，以達(dá)到理想狀態(tài)，其系統(tǒng)功能是：1）根據(jù)實(shí)際過程數(shù)據(jù)和鑄流信息進(jìn)行鑄流跟蹤；2）自動(dòng)扇形段校準(zhǔn)：3）設(shè)定值計(jì)算，它源于每個(gè)扇形段的輥縫設(shè)；定值，取決于鑄流跟蹤收集的數(shù)據(jù)和輥縫的實(shí)測(cè)值；4）根據(jù)實(shí)際情況可以采用靜態(tài)控制或動(dòng)態(tài)控制。14凝固末端輕壓

8、下關(guān)鍵工藝參數(shù)的確定4.1凝固末端輕壓下位置的確定輕壓下的效果與合適的壓下位罝密切相關(guān)，而合適的輕壓下位罝是由板坯的凝同末端位 置，即液芯位置決定的。凝固末端兩相區(qū)如圖1所示。21然而，在實(shí)際連鑄生產(chǎn)過程具有工 況復(fù)雜且檢測(cè)難度大的特點(diǎn)，因此準(zhǔn)確的凝固末端位置預(yù)測(cè)是動(dòng)態(tài)輕壓下實(shí)現(xiàn)的必要條件。 壓下位置是根據(jù)中心凝固率確定的。奧鋼聯(lián)認(rèn)為當(dāng)鋼水固相率fs<30%時(shí)疏松和偏析幾乎 沒有發(fā)生，如果此時(shí)收縮輥縫反而容易引起漏鋼或產(chǎn)生鼓肚，增加內(nèi)部裂紋產(chǎn)生；當(dāng)fs> 70%時(shí)輕壓下基本不起作用，因?yàn)榇藭r(shí)同液兩相區(qū)已經(jīng)基本上不發(fā)生流動(dòng)，即剩余富集溶質(zhì) 的液相也不會(huì)流動(dòng)，偏析也就不會(huì)發(fā)生。因此推薦

9、輕壓下位置應(yīng)在fs=30%70%時(shí)最為合 適。圖1凝固末端兩相區(qū)示意圖4.2總壓下量只有合適的壓下量才能達(dá)到改善鑄坯a部質(zhì)量的效果。一般來說，總壓下量要完全補(bǔ)償 壓下處鋼液在降溫和凝固過程中的體積收縮量，才能防止富集溶質(zhì)剩余液相的移動(dòng)?？倝合?量過小時(shí)，對(duì)于中心偏析和疏松改善效果不明顯；總壓下量過大時(shí)，又可能因超過鑄坯的極 限應(yīng)變而導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。合適的總壓下量w以減少中心疏松和偏析，同時(shí)又不至于出現(xiàn)內(nèi) 裂及引起夾輥的破損。鑄坯由液相變?yōu)楣滔鄷r(shí)的收縮率為3% 4% （根據(jù)鋼種有所不同）， 因此由壓下量造成的體積收縮也與此相當(dāng)。4. 3輕壓下模型的選擇輕壓下模型包括壓下區(qū)間、壓下量和壓下率。對(duì)于

10、不同的鋼種，只有合理的模型才能最大程度地消除鑄坯中心偏析與疏松。圖2為輕壓下控制參數(shù)示意圖拉坯方向閣2輕壓下控制參數(shù)示意閣5實(shí)際應(yīng)用情況5.1末端輕壓下的使用效果2010年1月24日，在型鋼煉鋼廠組織生產(chǎn)q370r,工藝流程為：鐵水預(yù)處理一 120t轉(zhuǎn) 爐冶煉一lf精煉一kh真空處理一相厚板連鑄機(jī)；輕壓下為dynmedc-300模式，冷卻末端整 體壓下6mm,輕壓下壓下末端fs=50%-95%；每爐在澆鑄穩(wěn)定期均取1支低倍硫印樣進(jìn)行分 析，如下圖3、4所示。圖3屮心偏析b類1.0級(jí)，屮心疏松1.0級(jí)圖4中心偏析0.5級(jí)，巾心疏松1.0級(jí)從以上兩圖不難看出，實(shí)施動(dòng)態(tài)輕壓下功能后，雖然澆鑄的鋼種更易產(chǎn)生中心偏析（碳 含量較高），鑄坯a部質(zhì)量的改善效果依然很明顯。5. 2存在的問題動(dòng)態(tài)凝固末期輕壓下技術(shù)是在澆注中，根據(jù)不同的拉速、中間包過熱度、成分等條件實(shí) 時(shí)計(jì)算固相率的位置，相應(yīng)地調(diào)整變化輕壓下的實(shí)施位置。在實(shí)際的生產(chǎn)中不可避免地會(huì)出 現(xiàn)拉速波動(dòng)，動(dòng)態(tài)輕壓下就有較強(qiáng)的適應(yīng)性，但要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)輕壓下的控制模型和實(shí)際生產(chǎn)條 件的匹配，要花費(fèi)一定的時(shí)間來進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證和修正。6結(jié)束語(yǔ)動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)在型鋼煉鋼廠収得成功應(yīng)用，最大程度地消除鑄坯的中心偏析和疏松， 保證了鋼鐵產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，相信在今后的生產(chǎn)屮它將發(fā)揮越來