矩形坯轻压下技术的开发与实践
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摘 要：通過对矩形坯轻压下技术的开发与推广实践，高碳钢轧材偏析2.0级及以下综合比例稳定在96%以上，铸坯质量得到显著提升，用户的满意度得到提升。同时也希望能够为其他企业提供参考和借鉴。
关键词：矩形坯;轻压下;凝固
中图分类号：TF777 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）07-0140-02
Abstract： Through the development and promotion practice of light reduction technology for rectangular billet， the comprehensive proportion of segregation grade 2.0 （and below） of high carbon steel is stable at more than 96%， the billet quality has been significantly improved， and the satisfaction of users has been improved. Meanwhile， this is also intended to provide reference for other enterprises.
Keywords： rectangular billet; light reduction; solidification
1 概述
连铸轻压下系指在铸坯凝固末端一个合适的两相区内利用当地的夹辊或其它专门设备，对铸坯在线实施一个合适的压下量，用以抵消铸坯凝固末端的体积收缩，避免中心缩孔（疏松）[1]形成;抑制凝固收缩而引起的浓化钢水流动与积聚，减轻中心的宏观偏析程度。炼钢结合钢种特点和轻压下布置位置及间距，利用轻压下原理、进行工艺实践探索，开创符合高碳钢硬线系列钢种的轻压下使用模式。铸坯偏析合格率可得到明显提升，增强了铸坯质量稳定性。
2 背景
为了铸坯偏析能够得到稳定控制，团队成员绞尽脑汁，利用轻压下原理，大胆创新提出压下模式，并结合国内外小矩形坯轻压下方式的现状，迅速投入到确定轻压下参数的实践中。
3 实践
3.1 拉坯速度的确定和编制凝固传热数学模型
拉坯速度是连续铸钢过程中连铸坯拉矫的一个极为重要的工艺参数和技术指标。从理论上讲，拉速愈高，铸机的小时生产能力愈大，一般都希望实行高速铸造，但在实际操作中最大拉速受到许多条件的限制，其中最重要的限制是安全坯壳厚度和冶金长度以及矫直点延伸变形率。参照连铸机的原始设计拉速，同时兼顾产能需求和炉机合理匹配，初步确定拉速1.10m/min。
依据铸机断面、节点、连铸机弧半径、钢种、浇注温度、拉速、比水量、进出水温差、水量、固相率系数、界面当量导热系数、两相区导热系数等参数，编制凝固传热数学模型。
3.2 射钉试验校正
通过射钉试验对数学模型进行修正，确定准确的固相率（图1）。
3.3 确定合理压下区间和轻压下参数
铸坯在进行轻压下时，由于开始压下位置的固相率[2]较低（fs约为0.3），液芯较厚，柱状晶之间仍然有不少液相存在，然而，这些残余液相中的溶质元素浓度较高，偏析严重，不少还会以夹杂物等形式存在于晶界上，使晶界的高温强度和高温塑性大大降低，从而引起晶间脆性，同时偏析还会降低枝晶间液膜的凝固点，加大脆性温度区间，这样凝固前沿开裂就变得相对容易，而压下辊的压下作用又致使凝固前沿承受较大的拉应力，很容易就会超过钢种的临界值，从而使铸坯撕裂形成中间裂纹。
开始压下位置，压下量要小一些，一是为了防止中间裂纹的出现，二是为了促进下游的钢液向上游流动;到中后期压下量设的最大，这个阶段本来凝固收缩量就大，需要的压下量也就大一些，而此时铸坯的中心仍有一定厚度的液芯，大的压下量也不会超过辊子的额定载荷;压下结束位置，也就是最后一个压下辊，此时中心的凝固收缩量最大，但是为了保护设备，压下量应该略小于压下设备所能达到的最大压下量（表1）。
3.4 反复试验优化轻压下参数
通过取大量的铸坯低倍和盘条偏析检验，反复试验优化轻压下参数（图2，图3）。
3.5 确定最佳工艺参数
历经三个月的时间，优化试验参数组合70余次，最终确定合理的轻压下工艺参数（表2）。
4 结束语
通过对矩形坯轻压下技术的开发与推广实践，高碳钢轧材偏析2.0级及以下综合比例稳定在96%以上，偏析控制稳定性增强，铸坯质量得到显著提升，提高了用户满意度、认可度，形成品牌效应。
参考文献：
[1]黄希钴.钢铁冶金原理[M].北京：冶金工业出版社，1990.
[2]陈家祥.钢铁冶金学[M].北京：冶金工业出版社，1990.
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