普锐特冶金技术连铸重压下工艺，可有效改善铸流中心的偏析和疏松

连铸重压下技术指的是为了可靠地浇铸对内部质量要求苛刻的钢种,需要精确地掌握最终凝固点位置并相应执行轻压下操作。比如普锐特冶金技术开发的新型SRD扇形段能够精准地实现最终凝固点压下,各处辊缝都能根据钢种、过热度、冷却强度或拉速而单独进行动态调节。每根辊都单独施加作用力,进一步增大了厚度减薄的能力,有效地改善了铸流中心的偏析和疏松。另外,小方坯和大方坯的厚度减薄也可以在最终凝固点之后实施。这种工艺就称为重压下,能够进一步减轻小方坯和大方坯的中心疏松。

此前,由普锐特冶金技术为中国钢铁企业中天钢铁集团有限公司(中天钢铁)常州第三转炉炼钢厂升级改造的一台10流小方坯连铸机投入运行。它是全世界第一台安装新型SRD(单辊动态压下)扇形段的小方坯连铸机。SRD扇形段专为在最终凝固区应用而开发,上辊能够独立压紧到正在凝固的铸流上,从而精确地实现最终凝固点压下。DynaPhase动态相模型、Dynacs 3D动态二冷模型和DynaGap SoftReduction 3D动态轻压下模型等工艺方案包进一步改善了铸坯内部质量(包括中心疏松和中心偏析)。

中天钢铁的这台10流小方坯连铸机建在江苏省常州市,额定产能为200万吨/年,能够以最快2.4米/分的拉速生产断面为160 x 160毫米的小方坯。浇铸的钢种包括低碳、中碳和高碳钢以及管线钢、弹簧钢、冷镦钢和帘线钢。

另外,SRD扇形段的设计特点是使用寿命长,维修方便。举例来说,每根辊都自带过载保护,能够防止轴承和辊面受到损坏。辊子内置在一个功能单元中,因此可以在维修车间快速更换。各个连铸辊单元还可以在安装到铸机扇形段上之前进行测试和标定。

不光如此,普锐特冶金技术为中天钢铁提供的工艺方案包还包括了实施轻压下和重压下需要的工艺模型,即DynaPhase动态相模型、Dynacs 3D动态二冷模型和DynaGap SoftReduction 3D动态轻压下模型。DynaPhase动态相模型在线热力学相变模型计算材料的性质,比如热焓、导热率、密度和固相比例。

Dynacs 3D二冷模型能够沿整个铸流计算任一点的三维温度分布,从而优化调节二冷设定点和准确确定铸流最终凝固点的位置。最后,DynaGapSoftReduction 3D全自动辊缝控制系统能够动态实施轻压下操作,从而最大限度减轻中心偏析,改善铸坯内部质量。

在这个现代化改造项目中,普锐特冶金技术还承担了机械设备的基本和详细设计及供货,比如辊组、喷淋集管和拉矫机,并且提供了全套基础(1级)自动化系统和工艺优化应用(2级)。该项目的落地也让国内众多钢铁企业看到了提升铸坯内部质量的新的可行方案。