提高連鑄板坯質量的工藝研究

孫大成

摘 要：在鋼鐵和重工企業，對于連鑄板坯進行相應的質量管控是非常有意義的，自各鋼鐵企業應用連鑄工藝以來，人們在不斷的生產和實踐的過程中總結出了許多能夠對連鑄板坯的質量進行有效提高的工藝和手段，相信隨著鋼鐵行業的進一步發展，提高連鑄板坯質量的新工藝和新技術會層出不窮，文章就提高連鑄板坯的質量進行了相關的工藝研究，總結了當下的幾種能夠提高連鑄板坯質量的方法。

關鍵詞：連鑄板坯；提高質量；研究分析

前言

傳統冶金行業的鑄錠、脫錠的加工模式被淘汰，大型板坯鑄造機的投入使用，這兩個事件是在冶金行業歷史上的兩次轉折，舊的加工方式被新的連鑄工藝所取代，生產用地也隨著方式的改變而得到釋放。在大型板坯鑄造機的運用下，板坯利用率獲得了很大程度的提高，不僅省下來了很多的機器和生產設備，還能夠降低成本，節約能源。但是想辦法提高連鑄板坯的合格率是十分現實的一個問題，文章著重介紹了幾種方法希望對提高連鑄板坯的質量能夠有所參考。

1 嚴格控制對鋼水的要求

首先，要對鋼水進行控制級溫度控制，在此溫度下降低鋼水中硫和磷以及其他雜志物的含量；其次，還要對鋼水進行合金微調，也就是對鋼水的成分進行操作，主要是對鋼水中的一些合金成分進行調整，諸如對碳、鎂、硅、鋁等合金成分進行調整；還要對鋼水進行脫氫脫氧和脫氮的處理，進行這些處理所用的技術手段多少真空冶煉；為了能夠均勻鋼水的溫度，同時使得鋼水中的雜質物質能夠上浮，還要對鋼水實施吹氬的操作。只有嚴格按照要求對鋼水進行這些環節的操作，才能夠獲得經過處理的質量較高的合格鋼水。經過處理的鋼水就可以通過煉鋼廠送到連鑄廠，接下來就要對鋼水進行澆鑄的操作。

2 控制澆鑄溫度

澆鑄的溫度以及速度還有令冷卻水的用量、耐火材質和保護渣等因素是能夠對連鑄板坯的質量產生影響的重要因素，其中對鋼水的澆筑溫度的控制更是控制連鑄板坯質量的重中之重。鋼坯中的夾雜成分的含量高低、在鋼坯的內外產生的裂紋以及中心偏折，還有進行生產操作的相關穩定性這些方面都與鋼水進行澆鑄使得溫度有著非常緊密的聯系。對鋼水進行澆鑄的溫度較低時，鋼坯的內裂現象和中心偏折現象能夠得到比較理想的改觀，而且鑄造的鋼坯組織均勻、晶粒減少。但鋼水鑄造溫度比較低的時候也會產生一些不利的影響，比如由于溫度低而造成的鋼坯中的雜質不容易上浮，而且中間的包水口容易被堵。另一種情況，當對鋼水進行鑄造的溫度較高時，不僅容易產生漏鋼的事故，而且在鋼坯的內部也會增大內裂和中心偏折現象的加強，最終會導致鑄造的鋼坯的質量的下降。所以要對大包中的鋼水的溫度嚴格控制，一般在1600攝氏度，鋼水在中間包內溫度大約在1550攝氏度，而在結晶器中的鋼水要將溫度控制在1500攝氏度，各處鋼水的溫度偏差應該被控制在10攝氏度以內。

3 中間包要采用大容量

在鋼水的鑄造過程中，中間包的作用是容納從大包鑄入進來的鋼水，而且要將鋼水再次轉鑄入到結晶器中，也就是說，中間包是鋼水在大包和結晶器之間的過度容器。中間包的作用是對鋼水進行貯存，而且能夠對鋼水產生穩流的作用，能夠緩沖澆鑄的進行速度，對浮渣起到一定的過濾，在多爐連澆的實現過程中中間包是必不可少的設備。在中間包的使用過程中，我們要經由水利模型，通過對溢流壩和擋渣墻的利用，最大程度的優化鋼水的流向，這樣才能夠成功的實現浮渣與鋼水有效分離，防止浮渣隨鋼水一起注入到結晶器中。

4 在結晶器中使用銅板的鍍層

在連鑄板坯的鑄造過程中，結晶器是對鋼水進行操作的最核心也是最重要的設備，當鋼水經由中間包被鑄入到結晶器中的時候，鋼水會在結晶器中的一次冷卻水影響下形成具有某些厚度的坯殼，在這個過程中，結晶器中的鋼水靜壓力會抑制作用在結晶器的銅板上，還有一些熱量傳遞和一些摩擦力也會對銅板產生影響。同時結晶器是被要求在相對惡劣的條件下要進行連續工作的，所以結晶器內部的核心銅板往往會具有導熱能力和冷卻能力都優于其他銅板，剛性和耐磨性也相對較強的特性。

在連鑄板坯工藝發展的初期采用的是紫銅板，紫銅板雖然具有較好的導熱性能，但是在強度硬度和使用壽命方面均不大使人滿意，而且紫銅板的造價成本很昂貴，極易造成金屬的浪費。此外由于紫銅板的硬度很低，鋼水溫度在1500攝氏度的時候由于沖刷作用就會使得紫銅中的銅離子進入鋼水從而影響鋼坯的質量。后來發展使用含銀的銅板，效果有所提高但還不能滿足技術的要求，再之后的鉻鋯合金在硬度和壽命方面雖然都有所提升，但是總體來說還不能夠最大限度的滿足技術的要求。

當前無論是在國內還是在國際上，在結晶器中使用的銅板大多是帶有鍍層的，這樣就能夠有效的提高銅板的耐磨程度，還能夠避免其他銅板產生的銅離子進入鋼水的現象。現在采用的結晶器鍍層銅板多采用鎳和鉻的符合鍍層。符合銅板的使用，既解決了在連鑄板坯鑄造過程中的技術問題，還能夠延長銅板的使用壽命。

5 扇形段的輥子間距要減小

整體輥是比較早期實用的輥子，一般在早起的時候，為了保證輥子具有很好的強度和剛性，就往往會增加輥子的直徑，這樣由于輥子的相對之間間距變大，就會導致鑄坯產生比較大的變形，而且這樣的鑄坯在坯殼內表面容易造成裂紋的產生，為了有效解決這一個問題，我們在進行鑄坯連鑄的時候多采用多支點分段的輥子，這樣就能夠使得輥子的直徑有所減小，而且還要通入冷水以確保其剛度和強度不會受到因此受到影響，這樣能夠使得鑄坯減小變形現象的產生，對于鑄坯的治療是一個顯著的提升。

6 運用電磁攪拌

為了能夠實現柱狀晶粒減少同時避免中心偏折現象，提高鑄坯的質量等等這些目的，我們在連鑄板坯的鑄造過程中要運用電磁攪拌，尤其是對一些特殊的鋼材和一些較厚的鋼材進行處理的時候。電磁攪拌的線圈是按照特定規律進行排列的，使用時將線圈安置在鑄坯表面大約20毫米的地方，通過線圈的電流就會產生磁力作用，磁力作用使得沒有發生凝固的鋼液沿著某個固定的方向一直循環往復的運動，這樣在攪拌過程中就會使得鋼液中的各種成分能夠均勻化，對于一些雜質元素硫和磷之類的平均效果產生的最明顯。

7 提高連鑄板坯質量的其他手段

除當前鋼鐵企業比較常用的幾中措施外，在連鑄板坯鑄造的過程中，還有一些其他方面的手段能夠用來提高其鑄造質量。比如我們可以通過經由比較符合科學技術要求的一、二次冷卻，控制鑄坯的表面溫度在950攝氏度左右；為了減小甚至避免事故的發生，我們還要采用漏鋼裝作；目前在連鑄板坯領域已經開發出了連續矯直技術，這樣能夠更加有效的避免鑄件表面產生裂紋的可能，所以我們要采用連續矯直和多點彎曲的技術在連鑄板坯的鑄造過程中；由于傳統的水冷卻方法的局限性，我們可以嘗試氣水冷卻的冷卻方法，氣水冷卻不僅對于冷卻的范圍有一個顯著增大的效果，而且對于冷卻的質量也有很大的提高，所以我們可以合理的進行選取。

8 結束語

在鋼鐵行業一步步的發展過程中，人們已經發明和總結了許多能夠有效提高連鑄板坯質量的操作手段和措施，相信隨著鋼鐵企業在未來的進一步發展和冶金鑄造的技術更新，在不久的將來，連鑄板坯的質量還會獲得更大限度的提高。

參考文獻

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