常规板坯连铸轻压下技术的发展与应用.docVIP

常规板坯连铸轻压下技术的发展与应用 【保护视力色】 【打印】　【进入论坛】　【评论】 【字号 大 中 小】　2007-09-14 11-13 崔立新 张家泉 陶金明 ??? 近年来，利用动态轻压下改善常规板坯、厚板坯以及大方坯连铸的生产效率、控制铸坯常见的中心偏析、中心疏松和中心线裂纹等缺陷在生产实践中不断得到肯定。由于其在连铸过程既控制铸坯温度又控制铸坯的压下变形，从而在提升铸坯内部质量、提高连铸生产效率和缩短后续轧制生产流程等方面具有的巨大发展潜力和独特优越性，正在被视为发展中的新一代连铸技术而受到广泛关注。??? 连铸轻压下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）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。其中，将只能在铸机辊列某一固定位置实施的轻压下称之为静态轻压下；能够在线跟踪铸坯的热状态，并根据其当时的实际凝固位置实施轻压下称之为动态轻压下。由于动态轻压下技术在提升铸坯内质、提高连铸效率等方面独特的优越性，已得到国内外日益广泛的重视。??? 连铸轻压下技术发展历程??? 1?轻压下技术思想的提出??? 上世纪八十年代，为了研究板坯的中心偏析和避免使用电磁搅拌所带来的中心白亮带问题，新日铁公司曾尝试在凝固末端的扇形段人为加大辊缝收缩量（约0.6-0.8mm/m），发现其对控制板坯鼓肚和中心偏析有比较明显的效果。这就是所谓的板坯静态轻压下，静态轻压下必须与拉速很好配合才能具有比较稳定的工艺效果，应用过程中有很大的局限性。??? 此后，新日铁和NKK 还分别研究了一些变异的轻压下途径， 如NKK 提出人为鼓肚轻压下的概念，并将此应用在该公司福山6 号板坯连铸机上。新日铁也提出过圆盘凸型辊轻压下法，其做法是把夹辊的中间部分做成凸台。??? 不难发现，由于上述轻压下工艺一直没能摆脱静态轻压下固有的局限性，实际生产中，难以很好地发挥作用，所以这些技术一直难以推广应用。但它为凝固过程通过辊缝控制来改善铸坯内部质量提供了发展思路。??? 2 轻压下技术思想的发展??? 八十年代末，薄板坯近终形连铸连轧短流程技术在欧洲开始发展。其为了缩短后续热轧流程，一方面减薄铸坯浇铸厚度，另一方面利用远程调节辊缝技术可在连铸二冷区的一个较长的范围对铸坯进行带液芯压下，甚至包括一定的固芯压下，如铸轧。????原德马克（Demag）公司在意大利阿尔维迪的ISP流程中最先使用了铸轧技术。在该工艺中，把原来二冷段扇形段夹辊单独控制，逐步改成了6～8对辊一组的常规扇形段，由前后各一对液压缸来调整每个扇形段的辊缝及其锥度，这样简化了原有扇形段的结构。??? 随后，西马克(SMS)公司的世界第一条CSP薄板坯连铸连轧生产线于1989 年在美国纽克格拉福特斯维尔厂建成投产。意大利达涅利(Danieli)公司于1992 年在意大利ABS 钢厂进行其灵活型薄板坯连铸机（FTSC，flexible thin slab caster）半工业性试验，并于1995 年在Nucor Hickman 实验性生产。??? 这些技术在逐步发展过程中都采用了液芯压下技术，每个扇形段在上下各一对液压缸的驱动下可以独立调整辊缝的大小和锥度。并同时提供了动态液芯长度计算与控制技术，能够针对不同钢种和浇铸参数，根据凝固模型和现场扇形段液压缸压力的反馈来实现液芯压下终点位置的动态控制，以获得最佳的液芯压下效果。??? 以上各种近终形连铸中的带液芯压下或铸轧工艺为常规板坯连铸凝固末端施加轻压下工艺提供了思路和设备方面的可能性。??? 3 轻压下技术的走向成熟??? 1997 年，奥钢联（VAI）率先将其发展为常规板坯远程动态收缩辊缝控制技术，也即动态轻压下技术，首次用于芬兰RAUTARUUKKI 钢厂6 号板坯铸机的改造，取得了较好的使用效果。VAI 利用其研制的SMART?扇形段液压辊缝控制技术，可实现铸流辊缝的远程调节。通过在板坯铸机弧形段、矫直段乃至水平段采用SMART?扇形段，并配以动态热跟踪模型（DYNACS?）准确跟踪铸坯的热状态和凝固进程，再利用所开发的ASTC 模型，实现对铸坯凝固终点的实时轻压下。由于SMART?扇形段为长程布置，实际生产中即使板坯凝固终点可能因工艺而发生变动，也总能依据模型在其当时的实际凝固终点合适位置实施轻压下，从而实现比较稳定地控制中心疏松和减轻中心偏析的目的。??? 1998 年，德国MDH 公司为Dillinger 钢厂的设计的5 号厚板（400mm 厚）铸机投产，其中使用了四个远程液压辊缝可调扇形段，并具有动