静态轻压下技术对轴承钢连铸坯低倍质量及碳偏析的改善

动态轻压下技术的应用摘要：介绍了不同压下区间和压下量对低合金钢铸坯内部质量的影响。

通过对试验铸坯的中心偏析评级结果分析，发现轻压下对连铸板坯中心偏析的改善效果十分明显。

低倍检验结果表明，压下量超过1.5mm，压下固相率在0.45-0.75之间的样品，试验铸坯中心偏析等级均达到C1.0，中心疏松等级也都小于0.5。

关键词：轻压下压下区间压下量中心偏析Application on Dynamic Soft Reduction SystemXiaojianping1Liangweisheng2(1.Yangchun New Steel Limited Liability Company guagndong yangchun 5296002.Beijing research institute Ramon Company Beijing 100086) Abstract:This paper describes the influence of different reduction ranges and reduction percent on the internal quality of low alloy steel. Through the analysis of the center segregation rating result on the test slabs, it is found that soft reduction system has great effect on reducing the center segregation of continuous casting slabs. The macroscopic examination shows that when the reduction percent is larger than 1.5mm, and the solid phase rate is around 0.45~0.75, the center segregation rating of the test slab can reach C1.0 and the center porosity rating of the test slab can be smaller than 0.5.Key Words: soft reduction, reduction range, reduction percent, center segregation.连铸轻压下是指在铸坯凝固末端一个合适的两相区内利用扇形段夹辊，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）形成；抑制凝固收缩而引起的浓化钢水流动与积聚，减轻中心宏观偏析程度的铸坯凝固过程压力加工技术[1]。

轻压下技术的介绍及在连铸中的应用摘要：铸坯在连铸生产过程中很容易产生中心偏析和中心疏松缺陷，其质量对后续的轧材产生直接的影响。

在连铸方面开发了许多改善铸坯质量的新技术，其中最为行之有效的一种便是轻压下技术。

轻压下工艺对铸坯组织结构、性能、表面质量和内部裂纹有非常大的影响，所以了解轻压下技术的工艺原理和在连铸中的应用非常重要。

关键词：轻压下；连铸；铸坯质量1.前言随着市场对钢铁产品质量要求的提高,冶炼及轧制技术也得到了不断发展。

在连铸生产中，铸坯内部一般都会存在中心偏析和中心疏松等缺陷，对后续的进一步轧制加工极为不利，因此必须解决。

尤其是在现代高效连铸提出后，以其高拉速为核心的技术，也带来了中心偏析和疏松的进一步恶化加重。

常用控制连铸坯中心偏析、中心疏松产生的技术很多，有：凝固末端轻压下技术，凝固末端强冷技术，低温浇注技术，电磁搅拌技术，在连铸方面开发了许多改善铸坯质量的新技术，连续锻压技术等。

其中最为行之有效的一种便是轻压下技术。

2.轻压下技术的原理针对铸坯凝固特性，任何一种轻压下技术的基本思想都是在铸坯凝固某区域施加合适的压下量以补偿坯壳的凝固收缩和阻止残余钢液的横向流动。

其原理如图1所示：即一方面压下可以消除或减少铸坯收缩形成的内部空隙，防止晶间富集溶质元素的钢液向铸坯的横向流动；另一方面，压下可以使液芯中溶质元素富集的钢液沿拉坯方向反向流动，使溶质元素在钢液中重新分配，从而改善中心偏析情况。

在连铸坯凝固过程中,对铸坯施加外力,补偿凝固收缩并破碎已经形成的“晶桥”,使得铸坯内的钢水可以自由地进行流动,就可以最大程度地减少中心偏析和疏松,这就是轻压下技术的工艺原理。

3.轻压下技术的发展及分类3.1轻压下技术的发展轻压下技术始于20世纪70年代末、80年代初,是在20世纪70年代辊缝收缩技术的基础上发展而来的。

目前,连铸坯的轻压下有两种含义:在铸坯凝固末端处进行的轻压下;离凝固末端较远处进行的轻压下,又称带液芯轻压下。

答案：√20.>小方坯铸机事故冷却水的水量应能保证铸机的一定压力供水15min以上。

( )答案：√21.>温坯清理的概念是清理时铸坯的温度大于50℃。

( )答案：×22.>为提高拉速及铸坯质量，连铸钢水过热度以偏低为好。

( )答案：√23.>为防止液压串油，连铸机液压油温越低越好。

( )答案：×为发挥冶炼设备的能力，保证连铸与炼钢匹配，连铸的能力应大于炼钢的能力10%～20%。

( ) 为保证轧材内部组织致密，具有良好的机械性能，不同产品要求不同的压缩比。

( )碳素结构钢按技术条件所分的A级钢是指保证化学成份但不保证机械性能的钢。

( )为保证结晶器的传热效果，其水缝中冷却水的流速应保持在3～5m/s为宜。

( )所有的钢种都可以采取连铸浇注。

( )所谓固相矫直是指铸坯进入矫直区业已全部凝固时进行的矫直。

( )适当降低过热度的浇注温度，可缩小铸坯中的柱状晶区，扩大等轴晶区。

( )事故冷却水的水量应不小于正常水量的1/5。

( )事故冷却水的冷却部位有结晶器冷却水和机械闭路水。

( )全面质量管理是一种全员共同参与、全过程控制的质量管理方法。

( )轻压下技术可以减少铸坯纵裂。

( )全面质量管理的五大要素是人、机、料、法、环。

( )普碳钢按技术条件所分的甲类钢是指保证化学成份，但不保证机械性能的钢。

( )内混式切割枪比外混式切割枪不易产生回火。

( )硫在钢中与锰形成MnS有利于切削加工。

( )菱变是方坯所特有形状缺陷。

( )连铸用的PLC及仪表必须使用稳压装置。

( )连铸坯鼓肚是造成铸坯严重中心偏析的重要原因。

( )42.>连铸坯硫印检验是利用放大镜观察铸坯中心硫偏析痕迹的方法。

( )答案：×43.>连铸坯低倍组织由表面细小等轴晶.柱状晶和中心粗大的等轴晶组成。

( )答案：√44.>连铸坯的柱状晶越发达，质量就越好。

连铸坯的中心偏析及控制摘要:对连铸坯的中心偏析进行研究分析,并且分析影响中心偏析的因素,主要有过热度和鼓肚等因素,从而采用一些措施来降低中心偏析,主要有稳定和降低过热度,控制钢液中碳磷硫的含量,二次冷却工艺,稳定拉速,采用电磁搅拌等措施.关键字:连铸坯, 过冷度, 中心偏析, 鼓肚成因1 连铸坯的偏析铸坯凝固过程中, 表层因激冷生成细小枝晶（激冷层）, 随着表层凝固厚度增加, 铸坯内部向外传热能力降低, 铸坯开始呈现定向凝固, 形成由外向内的长条状树枝晶(柱状晶)。

由于选分结晶的原因, 溶质元素向熔池(液相区)积聚, 当柱状晶增长而生成搭桥现象时, 富集溶质元素的钢液被封闭而不能与其它液体交换, 在该处形成C S等元素的正偏析同时, 上部钢液不能补充此处的凝固收缩, 从而伴随有残余缩孔。

图1为铸坯凝固过程此形成中心偏析的示意。

图1铸坯凝固形成宏观偏析示意2 连铸坯的中心偏析形成的机理1）钢锭中心凝固理论该理论认为当浇注钢液碳含量超过0.45%(质量分数) 时，即使是中等过热度的钢液也有柱状晶强烈增长的趋势，在凝固后期由于铸坯断面中心柱状晶的搭桥，当桥下面的钢液继续凝固时，得不到上部钢液的补充，下部区域就形成缩孔、疏松及中心偏析。

2）溶质元素析出与富集理论该理论认为铸坯从表壳到中心结晶过程中由于钢中一些溶质元素( 如碳、锰、硼、硫或磷) 在固液边界上溶解并平衡移动，从柱状晶析出的溶质元素扩散到尚未凝固的中心，即产生铸坯的中心偏析。

3 影响中心偏析的因素1）钢水的过热度过热度是决定等轴晶率大小的一个重要参数。

过热度越低，断面上产生的等轴晶率就越大，从而偏析程度就越小,经过统计大量的试验数据表明等轴晶率与过热度的关系如图1所示图2 等轴晶率与过热度的关系过热度低时，能提供大量的等轴晶核，生成等轴晶，阻止凝固前期柱状晶的形成，并生成由细小等轴晶组成的大面积等轴晶区。

若过热度高，柱状晶区便扩大，甚至产生柱状晶搭桥现象，从而形成中心疏松或缩孔，随之产生严重的中心偏析。

第44卷　第8期　2009年8月钢铁Iron and Steel　Vol.44,No.8August 2009大方坯轴承钢中心偏析的成因及预防措施何庆文1,2,　王　宝1,　王福明1,　刘　青1(1.北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;　2.莱芜钢铁股份有限公司特殊钢厂,山东莱芜271105)摘　要:对莱钢特钢厂连铸生产的大方坯轴承钢中心偏析的成因进行分析,研究了中间包钢水过热度等因素对中心偏析的影响,并对莱钢特钢厂的生产实践提出了预防措施。

改善连铸轴承钢的中心偏析的方法和途径有:降低和稳定过热度,合理选择拉速、二冷强度和电磁搅拌参数等。

关键词:轴承钢;方坯;中心偏析;预防措施中图分类号:TF762+.4,TF777.2 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2009)0820039203C ause and Preventive Measure for CentralSegregation of B earing Steel B loomH E Qing 2wen 1,2,　WAN G Bao 1,　WAN G Fu 2ming 1,　L IU Qing 1(1.Metallurgical and Ecological Engineering School ,University of Science and Technology Beijing ,Beijing 100083,China ;　2.Special Steel Plant ,Laiwu Iron &Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271105,Shandong ,China )Abstract :The reasons of central segregation of 260mm ×300mm bearing steel bloom have been analyzed ,and the effects of superheat and other factors on central segregation have been investigated.Based on the analysis ,some countermeasures to prevent central segregation have been implemented according to the practice in Special Steel Plant of Laiwu Iron and Steel Co.,Ltd.Technologies which is used to induce the center segregation contain lowering and stabilizing superheat ,choosing reasonably casting speed ,intensity of secondary cooling water and the parameters of electromagnetic stirring and so on.K ey w ords :bearing steel ;bloom ;central segregation ;preventive measure作者简介:何庆文(19682),男,博士生,高级工程师; E 2m ail :lghqw @ ; 修订日期:2008212216 莱钢特钢厂轴承钢生产流程为:50t U HP 2EA F (铁水热装比大于50%)+50t L F +60t VD 真空脱气+3机3流大方坯全弧形合金钢连铸机+铸坯入坑缓冷、部分连铸坯直接热送轧制成材。

板坯连铸机辊缝收缩控制技术的探讨和优化孟怀军邢飞（舞阳钢铁有限责任公司）摘要根据板坯中心偏析的形成机理及影响因素，重点分析了连铸机辊缝对中心偏析的影响，介绍了基于凝固末端的辊缝收缩控制技术及其应用，并结合舞钢1#板坯连铸机的实际情况探讨了静态轻压下技术的应用思路，重点从设备检修、维护方面提出了保证辊缝精度的措施，对于实际应用辊缝收缩控制技术提高铸坯质量具有借鉴作用。

关键词静态轻压下辊缝收缩中心偏析Discussion and Optimization of Roll Gap ShrinkageControl Technology for Slab CasterMeng Huaijun and Xing Fei（Wuyang Iron and Steel Co．Ltd）Abstract According to the formation mechanism and influencing factors of central segregation，the article analy-zes the effects of roll gap on central segregation，then introduces the solidification end based roll gap shrinkage control technology and its application，discusses the application of static soft reduction technology on the basis of actual condi-tion of Wugang No．1continuous caster，proposes the measures of maintaining roll gap accuracy from the aspect of e-quipment maintenance，which can be used as references for the application of roll gap shrinkage technology to improve slab quality．Keywords Static soft reduction，Roll gap shrinkage，Central segregation0前言连铸坯在冷却凝固过程中内部一般都会存在不同程度的中心偏析和中心疏松等缺陷。

冶金特有连铸工复习资料及参考答案一、判断题1.>夹杂物尺寸小于50μm时称为显微夹杂。

( )答案：√2.>N、H、O、S、P都是钢的有害元素。

( )答案：×3.>一台连铸机称为一机。

( )答案：×4.>同样条件下，冷却强度越大，拉坯速度越快。

( )答案：√5.>提高中间包连浇炉数是提高铸机台时产量的唯一途径。

( )答案：×6.>连铸机的冶金长度越长，允许的拉坯速度值就越大。

( )答案：√7.>连铸的主要优点是节能，生产率高，金属浪费小。

( )答案：√8.>立弯式铸机与立式铸机相比，机身高度降低，可以节省投资。

( ) 答案：√9.>立式铸机是增加铸机生产能力极为有效的途径。

( )答案：√10.>弧形连铸机的高度主要取决于所浇铸坯的大小。

( )答案：×11.>更换中间包和更换大包的操作可同时进行。

( )答案：×12.>对于弧形铸机，必须在切割前矫直。

( )答案：√13.>连铸对钢水温度的要求是高温、稳定、均匀。

( )14.>最新型的结晶器铜板是渗透厚度约1mm～2mm的渗透层，寿命比镀层长一倍。

( )答案：√15.>纵裂纹是来源于结晶器弯月面区初生坯壳厚度的不均匀性。

( )答案：√16.>自动脱引锭不掉，应通知中包工降拉速。

( )答案：√17.>铸坯内部质量与冷却强度有关。

( )答案：√18.>铸坯内部缺陷，主要决定于在二次冷却区铸坯冷却过程和铸坯支撑系统合理的二次冷却水分布，支撑辊的对中，防止铸坯鼓肚等是提高铸坯内部质量的前提。

( ) 答案：√19.>铸坯裂纹与钢水成份有关。

( )答案：√20.>铸坯不能带液芯矫直。

( )答案：×21.>中心偏析是铸坯中心钢液在凝固过程中得不到钢水补充而造成的。