[发明专利]一种改善大断面矩形连铸坯中心质量的方法

说明书

本发明提供一种改善大断面矩形连铸坯中心质量的方法，其包含：针对铸坯的宽面设定第一区域；针对所述铸坯的窄面设定第二区域，其中，所述第一区域和所述第二区域分别包括至少一个分区；针对每个分区配置不同的配水方案。本发明的方法通过更为合理配置二冷区域的设计，差异化宽窄面冷却区域配置，对矩形坯液芯熔池形貌进行改善，为凝固末端电磁搅拌的作用发挥提供更为顺畅的流场条件，提高关键区域冷却凝固速率，提升电磁搅拌电流效率，进一步匹配系列连铸常规工艺实现大断面矩形铸坯中心部质量有效改善，为产品母材质量提升奠定重要的基础条件，为产品应用过程中的组织精细调控提供积极条件。

技术领域

本发明涉及一种改善大断面矩形连铸坯中心质量的方法。

背景技术

钢铁作为人们日常生产生活中应用最为普遍的重要材料，其质量性能需求随着社会的不断发展而发生变化。由于钢铁材料的均质性、洁净度及致密性等关键质量指标对产品力学性能具有重要影响，因此，随着钢铁材料产品性能需求的不断提升。为满足钢铁材料不断发展的性能需求，切实推动钢铁产品生产技术升级，广大科研工作者开始了大量的技术研究，以促进钢铁产品质量提升。例如非金属夹杂物的控制方面，对于钢铁产品中永远不可能完全去除的自然组成部分，学者们在研究降低夹杂评级提升质量控制水平之外，逐渐向着非金属夹杂物的细化及利用方面发展，细小弥散的非金属夹杂物可以为细化晶粒提供重要的形核核心，进而实现产品性能的提升；再如钢铁产品的均质化控制，从以往的中心偏析(溶质富集最严重)控制研究的补短板不断向全断面均质化发展，尺度上从宏观均质性不断向半宏观均质性及微观均质性发展。

伴随连铸装备工艺技术的不断升级，连铸高效化作用发挥的潜能不断释放，大断面连铸生产在其中发挥了重要作用。例如钢轨——铁路运输基础建设重要构件，为满足铁路运输高速化，铁路线路焊接接头数量密度不断降低，高速钢轨不断长尺化发展；为满足重载货运需求，重载线路钢轨断面增大，在特定的装备工艺技术环境条件下，突破大断面连铸生产的核心技术问题显得至关重要。这主要由于铸坯断面增大后，断面局部凝固速率差异增大，均质性控制难度增加，尤其中心宏观及半宏观偏析会加剧，严重影响产品应用性能及组织调控。如高碳钢铸坯中心碳、锰偏析，会发生碳化物和马氏体沉淀；中心偏析会引起钢轨呈“S”型断裂等。再如动力传输重要构件——齿轮，齿轮钢连铸坯断面增大一方面可以提高轧制压缩比，能够促进晶粒组织细化提升性能，但铸坯断面增大会增加铸坯均质性控制难度，影响断面组织均匀性调控，甚至影响热处理工艺效果稳定性等。

铸坯质量控制一直是钢铁冶金的一个重要研究领域，而大方坯铸坯内部质量提升控制更是一件更为重要且更具挑战的研究事项，广大冶金科技工作者对大方坯铸坯质量提升控制开展了大量研究而对于本技术发明所述的“一种改善大断面矩形连铸坯中心质量的方法”并未涉及。

例如：

CN110303125A一种大方坯重轨钢均质性与致密性协同提升控制方法,着重在连铸阶段的连铸电磁搅拌采用连铸结晶器电磁搅拌结合二冷电磁搅拌，其中结晶器电磁搅拌采用轻微搅拌，二冷电磁搅拌具体安装位置为距离结晶器钢液面5.0～6.0m区间；中包浇铸钢液过热度按35～45℃执行；连铸二冷阶段需要二冷区域覆盖至距离结晶器钢液面15.0m；凝固末端压下时总压下量按8～10mm执行。采用该工艺使得铸坯凝固组织组成得到改善控制，等轴晶区晶粒形态改变，凝固组织及成分均匀性改善显著，再配合合理的凝固末端压下技术，只需很小的压下量就能减小中心疏松，显著提高铸坯的致密性，从而在最经济实惠的条件下实现铸坯均质性和致密性的协同提升。但对于本发明提及的一种改善大断面矩形连铸坯中心质量的方法并未涉及。