淺析異型坯連鑄特點(diǎn)1-在線(xiàn)瀏覽
2024-07-28 20:07本頁(yè)面
【正文】 錐度；根據(jù)鼓肚凝固特征，異型坯連鑄機(jī)夾輥在鑄機(jī)上、中和后部的布置方式也各不相同[2]。由于異型坯的腹板和翼緣壁較薄，要求中間包水口的鋼液鑄流盡量靠近結(jié)晶器鋼液面，減少注流對(duì)初生坯殼的沖擊作用。（3） 常采用雙水口澆鑄。（4） 軋制生產(chǎn)中缺陷發(fā)生率高，成材率低。除了這些外在的顯著特點(diǎn)，異型坯在生產(chǎn)中還存在一些不易被觀察或注意到的特點(diǎn)，且常常對(duì)異型坯質(zhì)量及生產(chǎn)工藝控制存在重要的影響。由于形狀簡(jiǎn)單，方坯、板坯和矩形坯，通過(guò)噴嘴的合理布置，很容易使鑄坯表面溫度趨于均勻，在澆鑄方向波動(dòng)小，在二冷區(qū)及矯直區(qū)處于高溫塑性區(qū)。圖1是馬鋼異型坯產(chǎn)量最大的鋼種SS400連鑄生產(chǎn)中表面溫度數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果。結(jié)果是在二冷區(qū)，異型坯內(nèi)緣R角附近的表面溫度存在較為劇烈的變化（見(jiàn)圖2），該處已有裂紋較易擴(kuò)展。2 連鑄過(guò)程中異型坯凝固特點(diǎn)（1）結(jié)晶器中坯殼厚度容易不均勻由于在結(jié)晶器角部和平面部位冷卻效果不同，連鑄中結(jié)晶器里坯殼并不均勻，板坯和矩形坯的坯殼常在鑄坯偏角區(qū)域較薄[4][5]。又由于近終形連鑄，內(nèi)腔較薄，坯殼厚度不僅受結(jié)晶器形狀影響，而且結(jié)晶器內(nèi)的流場(chǎng)分布對(duì)異型坯坯殼厚度的影響也較大。圖4a 錐度過(guò)小時(shí)結(jié)晶器出口處坯殼厚度Fig. 4a Shell thickness at outlet of the mould for a too small taper圖4b 錐度過(guò)大時(shí)結(jié)晶器出口處坯殼厚度Fig. 4b Shell thickness at outlet of the mould for a too strong taper圖4c 錐度合理時(shí)結(jié)晶器出口處坯殼厚度Fig. 4c Shell thickness at outlet of the mould for an optimized taper圖4 不同結(jié)晶器錐度條件下結(jié)晶器出口處異型坯厚度數(shù)值模擬結(jié)果異型坯連鑄中水口結(jié)構(gòu)對(duì)異型坯坯殼也存在明顯影響。理論上三孔水口對(duì)結(jié)晶器中鋼液合理流動(dòng)有利，但三孔水口的壽命較短，水口頭部容易掉落，引起漏鋼。圖5a 采用直孔水口連鑄時(shí)結(jié)晶器出口處SS400坯殼厚度 The thickness of SS400 shell at the mould outlet cast with straight hole nozzle圖5b 采用三孔水口連鑄時(shí)結(jié)晶器出口處SS400坯殼厚度 The thickness of SS400 shell at the mould outlet cast with three holes nozzle結(jié)晶器中坯殼不均勻的結(jié)果是坯殼收縮時(shí)，坯殼薄弱處容易產(chǎn)生裂紋。因此異型坯矯直一般為固相矯直，矯直時(shí)的許用應(yīng)變較大，對(duì)矯直有利。加上坯殼溫度和厚度較不均勻，結(jié)晶器中異型坯橫截面應(yīng)力應(yīng)變分布較為復(fù)雜。由圖可知，異型坯腹板表面和翼緣端部，主要承受x方向的拉應(yīng)力，翼緣內(nèi)側(cè)和窄面主要承受y方向的拉應(yīng)力；坯殼中應(yīng)力分布不均勻，腹板、內(nèi)緣R角及翼緣端部受到的應(yīng)力較大。但由于冷卻不均勻、鑄坯厚度不均勻、以及液芯位置和形狀的特殊性，異型坯凝固組織也不均勻，腹板、R角及翼緣端部和翼緣窄面各處的柱狀晶帶寬度、柱狀晶的粗細(xì)存在較大差別。由異型坯外側(cè)到中心，凝固組織可分為激冷層、第一柱狀晶帶、柱狀晶和等軸晶混合帶、第二柱狀晶帶和等軸晶區(qū)5個(gè)區(qū)域，其中柱狀晶帶比例最大，中心等軸晶比例較少，激冷層最薄。內(nèi)弧側(cè)外弧側(cè)2cm外弧側(cè)圖7a SS400腹板凝固組織Fig. 7a The solidification structure of the SS400 web 2cm圖7b SS400翼緣外弧側(cè)凝固組織Fig. 7a The solidification structure of the outer side of SS400 flange
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