用连铸法生产高级中厚板的新技术

laozhao322

随着市场对高级中厚钢板的需求不断增加，如何采用连铸法来生产高级中厚钢板以提高生产效率就成为钢铁业的一个重要课题。然而，高级中厚钢板对内在和表面的质量要求都很严，而一般连铸工艺在板坯中心的凝固过程中容易产生气孔等缺陷，限制了对厚钢板的连铸生产工艺的应用；另外，大线能量输入的钢种在铸造过程中，鋳坯的表面温度在800～900℃,铸坯表层容易产生横向裂纹，不得不对板坯进行检查、精整等工序，因而也难以进行大批量生产。

为了解决以上问题，日本住友公司最近开发了气孔减低法（PCCS法）和表面组织控制冷却法（SSC法），使高级中厚板的连铸生产成为可能，并已在鹿島钢铁厂连铸机上实现了大工业生产。

（1）PCCS法—控制板坯中的孔隙率的新技术。

在连铸厚度超过100mm的厚鋼板时，在铸坯凝固后期采用铸辊强力压下的方法，使造成铸坯内部质量问题的中心部位气孔被压碎，从而弥合中心部孔隙。这种工艺是在铸坯中心部位接近凝固的时候，从铸坯表面进行压下，这时铸坯中心部位与表面的温度差约为500℃，中心部位在高温压下变形中实现致密化。实践证明，采用本技术可使中心部位的气孔比原来的铸造材料减少三分之一以上。经过高灵敏度超声波缺陷检测试验，连铸产品的气孔率全部合格。因此，采用PCCS技术后，利用原有的连铸机和轧制生产线，完全可以实现高效率的厚鋼板生产，同时还能降低能源的消耗。

这种工艺适用于模具用高碳钢板和大型产业机械用钢板等优质厚钢板的连续铸造生产，也适用于近来对内部质量要求越来越严格的桥梁用厚板材和海洋石油钻井用厚钢板的连续铸造生产。目前这些钢种连铸生产的中间实验和产业化运行都已经获得成功。

（2）SSC法—控制冷却过程中表面结构的新技术。

过去住友公司的连铸工艺一直采用缓慢冷却铸坯的方法，现在为了防止铸坯的横向裂纹，住友公司开发了铸坯从结晶器中刚出来后仅1分以内即对铸坯进行从高温急冷，然后回热的新工艺。这样，在铸坯的整个表层形成难以产生横向裂纹的有利的显微组织，达到防止表层产生裂纹的目的。研究表明，横向裂纹是由于900℃左右时发生的高温脆化现象所引起的,采用本技术后，表层的组织内发生纳米尺寸微細粒子的析出，有效地控制了显微组织，从根本上消除脆化現象。由于采用了这种可以防止横向裂纹产生的新技术，所以可以省略板坯的检测－修整工序，缩短交货周期，提高高級厚鋼板的生产效率和能源效率。