钢水流动对连铸坯初期凝固的影响.doc

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1、钢水流动对连铸坯初期凝固的影响　　于功利　井上　健　安中弘行(鞍山钢铁(集团)公司)　((株)神户钢所加古川铁所)摘　要　为了定量把握结晶器中的钢水流动、钢水过热度及结晶器传热阻力对初期凝固坯壳的凝固不均一的影响，利用水冷铜板的浸渍实验，测定了各种铸造条件下的凝固坯壳厚度、凝固不均一度及树枝晶偏角；利用水力模型实验，并对实机铸坯的凝固组织分析，EPMA对负偏析带的线分析，得出了在结晶器中凝固坯壳上负偏析带的产生原因。其主要结果是：①随着钢水流动速度及过热度的增加，凝固坯壳厚度减少，凝固坯壳不均一度增大；②缓冷结晶器可有效地改善

2、低碳钢初期凝固坯壳的不均一性；③在连铸坯表层(6～10mm)存在的负偏析带产生于距弯月面250～450mm处，其生成原因是由于浸渍水口的吐出流所致。关键词　连续铸造　钢水流动　过热度　凝固不均一度　负偏析带EFFECTOFMELTFLOWONINITIALSOLIDIFIEDSHELLOFCONTINUOUSCASTSTRANDYUGongli(AnshanIronandSteel(Group)Co.)TAKESHIINOUE　HIROYUKIYASUNAKA(KakogawaWorks,KobeSteel,Ltd.)ABSTRA

3、CT　Toestimatequantitativelytheeffectofmeltflowinmoldandsuperheataswellasthemoldheattransferresistance,ontheunevennessofinitialsolidifiedshell,thewatercooledcopperplatedippingtesthasbeenusedtomeasurethethicknessofsolidifiedshellanddendriteangleundervariouscastingcondit

4、ions.ThereasonofwhitebandformationinthesolidifiedshellinthemoldhasbeenstudiedbymeansofwatermodelingtestandtheanalysisofthesolidifiedmicrostructureofpracticalCCslabandlineranalysisofwhitebandhasbeenperformedbyEPMA.Mainresultsareasfollows:①Thethicknessofsolidifiedshelld

5、ecreasesandtheunevennessisincreasedwiththeincreaseofflowvelocityandsuperheatofthemelt;②Slowcoolingmoldcaneffectivelyreducetheunevennessofinitiallysolidifiedshellofhypoperitecticsteel;③ThewhitebandexistingunderthesurfaceofCCslab(6～10mm)isformedat250～450mmfrommeniscus,a

6、ndresultedbythejetflowfromsubmergednozzle.KEYWORDS　continuouscasting,meltflow,superheat,unevennessofinitialsolidifiedshell,whiteband1　前言　　关于钢水流动对连铸初期凝固坯壳的影响前人已有许多报告［1～5］。但是，钢水流动及过热度究竟对初期凝固坯壳不均一的形成，初期凝固组织中负偏析带的产生有如何影响，尚有许多不明之处。　　本研究利用水冷铜板的浸渍实验，测定了各种铸造条件下的凝固坯壳厚度、凝固不均一度及

7、树枝晶偏角，分析了钢水流动、过热度及结晶器传热阻力对凝固不均一度的影响；利用水力模型实验及对实机铸坯的凝固组织观察，分析了结晶器内钢水的流动状态及负偏析带的形成原因。2　实验方法及条件　　实验装置的原理参见文献［6］。将200mm×275mm×70mm的水冷铜板一边振动一边向钢水中浸渍，在钢水中停留10s后，以300mm/s的速度急速从钢水中把水冷铜板及凝固坯壳提取出来。为了模拟钢水对初期凝固坯壳的影响，将500kg高频电炉在通电过程中使钢水流动进行浸渍实验。高频电炉通电状态下钢水表面(弯月面)流速的测定方法是利用高速摄象机摄象后

8、进行图象分析处理来获得钢水表面流速。其结果是电源功率分别为0、50、115、170kW时，弯月面的钢水流速分别为70、120、170、240mm/s。　　由于浸渍时间仅为10s，经实测即使电源功率在170kW时，10s内钢水温度仅上升2℃左右。因此