冶炼镍合金钢连铸的设备要求有哪些
冶炼镍合金钢连铸铸机型式的选择,迄今仍然存在弧形铸机(包括直弧形)和立式铸机两种不同意见。主张弧形铸机的论点是:通过认真实行钢水净化处理,改进钢水的先天质量,因而采用弧形连铸机时,铸坯内弧夹杂积聚的问题已近乎不存在了。当然,浇注镍合金钢的弧形连铸机弧形半径要适当加大。大半径弧形连铸机,不仅有利于夹杂上浮,也有利于铸坯全凝固后进行矫直,以避免内部裂纹产生。另一派主张采用立式铸机的论点是:认为镍合金钢种类繁多,钢的凝固特性差异大,采用立式铸机对各类镍合金钢连铸生产条件将具有更大的适应性。采用结晶器及二冷区的联合电磁搅拌,以改善铸坯的表面及内部质量。前者借以达到减少铸坯表面及皮下夹杂物,伊夹杂物均匀分布,使轧材有良好表面质量的目的。后者借以达到扩大等轴晶,减少柱状晶带。消除夹杂物在内弧侧集聚,减少中心疏松及偏析,以改善轧材机械性能的目的。
研究表明,当搅拌作业区同铸坯中心钢液过热度消失区相重合时,等轴晶带增加最多,搅拌效果最佳。而中等断面尺寸的方坯过热度消失区靠近结晶器。所以对小方坯而言,搅拌器愈靠近结晶器愈好。采用布置在紧靠结晶器下面的一组电磁搅拌,可以代替结晶器和二冷区两段组合式搅拌的功能,既改善了镍合金钢方坯的中心组织与表面质量,又能抑制负偏析区的产生。同时由于靠近结晶器出口处的铸坯凝壳尚薄,又无结晶器壳体的阻挡,故所需搅拌力较小(有效地防止白亮带出观),搅拌器功率大幅度下降,无需结晶器搅拌必用的低频电源,采用工频电源即可。为了防止铸坯鼓肚,产生内裂,在二冷区上部采用多点支承、通水内冷、小直径、小间距(板坯夹辊间距小于400mm,方坯夹辊间距可缩小到30mm)的二冷夹辊。 对弧形连铸的铸坯采取多点弯曲、多点矫直(多子连点)及压缩浇注等措施,以免使铸坯在弯曲时使两相区产生过大的拉应力而造成内裂。铸坯内弧侧表面的变形率应小于1.5%。铸坯内部的液相交接面的变形量:对于裂纹较敏感的小铸坯镍合金钢应小于0.1~0.25%;对于碳素结构钢小铸坯小于0.35%、大铸坯小于0.50%,就可以基本消除内裂。
结晶器振动曲线,采用偏心轮正弦曲线,有利实观高频率、小振幅的振动方式。振动机构,以四连杆短臂和差动齿轮式振动机构较好。其特点是结晶器严格按弧线运动进行,且寿命较长。二冷设备应设计成内外弧夹辊间距可调,拆线底座,二冷各段要有互换性,并且能整体更换辊道,以达到方便安装、检修和处理事故。拉矫机应采用多辊拉矫。引锭杆以采用小节距为好,小节距适合多辊拉矫。配备性能良好的计器仪表和辊缝测定器,是弧形铸枕最基础的工作。在热坯生产线上安有检查仪器及自动管理系统。发展适合于镍合金钢连铸的各种耐火材料、保护渣等辅助材料的研究也是很必要的。
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