结晶器电磁搅拌参数优化改善42CrMo连铸坯偏析研究

本文介绍了300 mm×340 mm大方坯连铸使用不同结晶器电磁搅拌参数生产中碳钢42CrMo连铸坯横截面碳分布状况。采用特斯拉计HT201对结晶器中心位置竖直方向磁感应强度进行测量,确保结晶器中心位置磁场强度不变,研究优化电流和频率组合,摸索、归纳出其分布规律。结果证明结晶器磁感应强度达到一定值时,小频率和低电流组合能够降低连铸坯横截面主要化学元素“碳”极差,工艺改进前电磁搅拌参数1.5 Hz/250 A,工艺改进后,电磁搅拌参数为0.5 Hz/180 A,工艺改进后横截面碳极差从原来的0.092%减少到0.051%。

大断面圆坯偏析技术的实践与应用

针对大规格圆坯浇注凝固过程中出现的碳、硫等元素浓度的偏差,φ800mm规格中碳钢铸坯横截面碳成分极差达到0.05%~0.07%的问题,研究使用电磁旋流水口技术,此项技术能够有效改变中包水口注流的流场,减轻水口注流对结晶器钢液面的冲击,有效稳定结晶器液面波动;实践应用中将电流强度控制在500A,电流方向与结晶器电磁搅拌电流强度方向相反,取样钻取屑样进行C、S成分分析,铸坯横截面碳成分极差能有效控制在0.018%以下,改善程度达到64%~74.3%,极大地提升了铸坯均质化水平。

齿轮钢连铸坯凝固组织与溶质分布均匀性

分析了20CrMnTi齿轮钢200 mm×200 mm连铸坯凝固组织和溶质分布的均匀性,提出了不同过热度时粗大等轴晶和点状偏析的共生机理,制定了齿轮钢连铸均质性控制策略。结果表明,齿轮钢连铸坯凝固组织受到钢水过热度的直接影响,提高过热度会减小等轴晶面积,降低对中性,减小等轴晶尺寸;齿轮钢连铸坯凝固组织直接影响C元素中心偏析和断面分布均匀性,提高等轴晶率有利于降低中心偏析,但会增大等轴晶区溶质波动范围;齿轮钢连铸坯凝固组织直接影响半宏观尺度的点状偏析,提高等轴晶率会增加大尺寸点状偏析数量,Cr、Mn溶质偏聚程度也会增加。为了同时提高齿轮钢组织和成分均匀性,比较理想的连铸低倍结构特征是等轴晶率低、等轴晶尺寸小而均匀、对中性良好。

应用PMO提高低碳钢φ300mm连铸圆坯心部质量

在芜湖新兴φ300 mm圆坯连铸机上引入脉冲磁致振荡技术(Pulsed Magneto-Oscillation,简称PMO)以提高铸坯心部质量,探索了PMO电源参数和连铸机拉速对低碳20钢连铸坯质量的影响。结果表明,采用合适的PMO参数处理可显著降低20钢径向碳分布,碳极差比对比坯平均降低50%,且效果稳定。不采用PMO技术,将连铸机拉速从0.75 m/min提高至0.85 m/min后,对比坯低倍不合格,碳极差达到0.12%。采用PMO技术的铸坯仍保持了较好的心部质量,碳极差降低至0.03%,生产效率提高13.3%。

齿轮钢20CrMnTiH连铸大圆坯宏观偏析控制

针对直径为Φ650 mm的20CrMnTiH齿轮钢大圆坯质量不稳定问题,通过对比结晶器电磁搅拌、二冷比水量等参数,取样分析连铸工艺参数对铸坯低倍组织、碳偏析量的影响。结果表明,结晶器电磁搅拌强度200 A/1.5 Hz、二冷比水量37/26(0.101 L/kg)条件下的铸坯中心等轴晶率较高,且碳元素分布更均匀,碳极差为0.01%,因此,采用该参数可以保持较高的齿轮钢20CrMnTiH的铸坯中心等轴晶率并降低宏观偏析波动的情况。