合金钢方坯连铸机二次冷却制度的研究.pdfVIP

维普资讯 ‘6· 钢 铁 技 术 2008年第 3期 · 炼钢 · 合金钢方坯连铸机二次冷却制度的研究 韩志伟 冯 科 毛敬华 (中冶赛迪公司炼钢事业部， 重庆 400013) [摘 要]根据对 40Or的高温物理特性和高温机械性能测试结果，分析 了合金钢连铸与普碳钢连铸的不同点，并制定了 40Cr合理的目标表面温度曲线。应用方坯连铸二次冷却计算机仿真通用软件对某厂方坯连铸机生产合金钢 40Cr进行了模 拟，分析了表面温度和坯壳厚度的变化规律，得到了生产40Cr时各冷却区水量与拉速的关系式。计算结果对连铸生产和工 程设计具有很好的指导意义。 [关键词】合金钢 方坯连铸 二次冷却 0 前言 1 合金钢 的高温物理性能 采用连铸工艺生产合金钢，在铸坯质量和金 应用综合热分析 STA449C测试了40Cr铸坯的 属收得率方面要求较高。由于合金元素 的含量 Cp 曲线，如图 1所示 。用于测试的 40Cr是取 自 高，合金钢的凝固特性与普碳钢有较大差别，铸 现场 的连铸坯。 坯在冷却过程中主要容易出现两种质量问题：一 从 DSC 曲线看出，在中温区，降温过程在 是铸坯 的裂纹 (内部裂纹和表面裂纹)；二是铸坯 668℃出现 明显的峰值，而升温过程则在 783℃出 容易出现偏析。因而对这些钢种的连铸，一是要 现明显的峰值。降温过程出现峰值的温度明显高 对钢液的过热度进行控制，不能太大，在保证正 于升温过程的数值 。出现峰值的温度应是在所给 常浇铸 的情况下，采用较低 的过热度为好 ；二是 定的升温或降温速度下连铸坯试样的相变 (晶型转 连铸 的拉速 比较低 ，不能像碳素钢那样可 以有较 变)速度达到最大时的温度点，在这一晶型转变 大的拉速。当然，这些钢种的热物性参数与普碳 中，有急剧的热量变化，其热容也有较大的变化 钢 比较也有较大的差异，这也对铸坯的质量和铸 (在连铸二冷过程中属于降温行为，在这一晶型转 机的工艺和设计参数产生影响。比如，对合金含 变区域将放出相当多的热量)，DSC和 Cp均有较 量比较高的钢种，与普碳钢 比较，其液相线有较 大的峰值出现。这说明，对 40Cr钢铸坯，要特别 大幅度 的降低，造成浇铸温度也有较大幅度 的降 注意控制其二冷区表面或表层的温度 ，即处于 低，这样 ，对 出结晶器时的铸坯表面温度和二冷 668 783℃范围内(此时降温的速度可能大于 20 区的铸坯表面温度均有很大的影响。因而，对合 ℃／min，从而使晶型的转变温度还要提高；对二 金钢和 中、高碳钢 的连铸，其连铸工艺和设备参 次冷却，一般采用热行方案，即铸坯表面温度在 数应该有他们的特点 “。 二次低延性区以上的高温区域)，最好在 850℃以 本文在对合金钢典型钢种 40Cr高温物理性能 上，甚至 900℃以上，以避免大的晶型转变产生 和机械性能测试的基础上，应用 已经开发成功的 裂纹。 通用化方坯连铸二次冷却仿真软件 对合金钢 40Cr 的二次冷却制度进行了研究，提出浇铸合金 2 合金钢 的高温机械-I生能 钢合适 的二冷水表及合适的工艺参数，研究结果 为考 察铸坯在 高温下 的机械 性 能，利用 对生产厂具有很好的指导意义，同时也可作为工 Gleeble热模拟试