板坯连铸辊缝技术与铸坯质量控制.pdf

连铸设备技术研讨会2010年6月济南连铸辊缝设计与控制技术——工艺角度的认识张家泉北京科技大学钢铁冶金系[e-mail]:13911171237引言当前常规连铸如同早期的模铸只是钢水向钢材转化技术发展过程中的一个阶段性技术。从节能、降耗、增效、降低排放角度来看铸轧一体化近终形生产技术是未来连铸的发展目标！连铸向凝固过程温度、变形、乃至固态相变复合控制方向发展是必然趋势！其中辊列、辊缝乃至辊型的设计与过程控制技术是连铸技术升级的设备基础；而对钢凝固高温热特性的深入认识是科学制定连铸新技术工艺参数的关键。提纲铸机辊列与辊缝设计的意义铸机辊缝控制技术的发展辊间距/辊缝设计的依据连铸过程钢凝固与收缩的特点钢铸态热膨胀特性连铸过程钢坯的热—力学行为（宽展及其控制）板坯连铸基础辊缝设计与动态轻压下辊缝控制特点、对板坯内质的改善效果影响实际辊缝作用效果的因素铸机辊列辊缝设计意义一。铸机辊列与辊缝特征辊列辊缝辊间距合理的辊列/辊缝设计有助于控制铸坯的变形、裂纹中心偏析、中心疏松以及中心线裂纹也有助于避免高强度热轧板材分层、保证Z向性能。辊列—辊缝—辊间距—对弧精度DesignProcedure:OptimiseRollPitchCalculationbasedupon:BulgingStrainMisalignmentStrainRequire:SolidificationCalculationsforRangeofgradesandspeeds铸机辊列辊缝设计意义二。必要性——二冷辊列是铸机的脊梁(颈椎——足辊区？、腰椎——矫直区？）1）结晶器出口铸坯坯壳薄、钢水静压力大；2）坯壳冷凝收缩发生尺度变化；3）坯壳高温蠕变发生形变三。作用1）夹持控制坯形作用2）铸流导向作用3）拉坯、弯曲、矫直作用4）控制铸坯内质作用铸机辊列辊缝设计意义四。辊列设计不当/对弧不良后果（图）1）铸流不畅、铸坯机械应力应变大导致行坯不稳等2）鼓肚应变与变形3）不对中应变4)周期性鼓肚、驻波与结晶器液面波动铸机辊列辊缝设计意义五。辊缝设计不当的后果1）辊缝过大（辊缝锥度小）—坯形不保—鼓肚应变大、中心疏松、中心偏析级别高2）辊缝过小（辊缝锥度大）—拉坯阻力大—铸坯变形抗力大、辊子及其轴承座载荷大—铸坯蠕变宽展大—坯壳接触导热强度大表面温度起伏大铸机辊缝控制技术发展一。静态平行辊缝技术—不考虑铸坯冷凝收缩—机械垫片式刚性恒定辊缝、无锥度—结晶器出口厚度二。静态锥度辊缝技术—考虑铸坯收缩、不考虑钢种与凝固差异—扇形段锥度设计—机械垫片式刚性恒定辊缝、恒锥度—适合恒拉速浇注——静态辊缝(机械辊缝）只可离线调整！常规铸机广泛使用铸机辊缝控制技术发展三。远程可调辊缝技术—液压辊缝远程在线可调—辊缝按指定曲线设定—浇注过程辊缝恒锥度—用于薄板坯近终形连铸如CSP、ISP铸机辊缝控制技术发展四。动态辊缝技术（图、movie）—未来方向和主流技术！—液压辊缝控制技术—辊缝远程动态可调—动态辊缝锥度—辊缝跟进铸坯凝固收缩—适合分钢种和断面远程在线调节辊缝