随着莱钢特殊钢厂品种结构的优化调整,连铸生产高附加值钢种越来越多,对铸坯内部质量、凝固组织的均匀性要求更加严格,为满足高附加值优特钢的生产质量要求,莱钢特殊钢厂针对生产钢种特点,对末端电磁搅拌参数和工艺参数进行了研究和优化,通过大量的生产试验,摸索出最佳末端电磁搅拌参数和工艺参数,铸坯的等轴晶率提高到37.65%,中心偏析、中心疏松和缩孔明显减轻。
1)末端电磁搅拌器安装在铸坯凝固区的末端,钢液在电磁力作用下,沿一定方向循环运动,搅拌铸坯凝固末端糊状枝晶两相区,破坏和阻碍粗大柱状晶的长大形成,使心部富集溶质的糊状液体分散趋于均匀,同时产生较多的结晶核,扩大等轴晶区,晶粒细化。生产高碳钢时,末端电磁搅拌能打断铸坯中心部位搭桥,改善凝固区补缩效果,显著减轻铸坯中心偏析、中心疏松,并可减少或消除缩孔。
2)凝固末端的安装位置极其重要,过早搅拌等同于二冷区电磁搅拌不能起到应有的效果,而过迟搅拌钢水已经凝固,搅拌已失去意义。理论和实践证明,凝固末端电磁搅拌安装在铸坯未凝固率20%~30%左右的区域比较合适。为了避免过强的搅拌流冲刷铸坯凝固前沿而产生负偏析(白亮带),末端电磁搅拌一般都采用交替搅拌方式。由于连铸机拉速、二冷配水等工艺参数的差异性也使得铸坯未凝固率存在一定的变化。因此,为稳定末端电磁搅拌效果,在一定的电磁搅拌参数下,保持拉速、过热度、二冷配水等工艺参数的稳定是非常重要的。
莱钢特殊钢厂连铸机生产260mm×300mm和180mmx220mm两种规格的方坯,通过射钉法试验,确定末端电搅安装位置在距结晶器液面以下10.5m处。末端电磁搅拌在应用初期,由于缺乏经验,电搅和工艺参数控制不合理,效果不稳定,末端电磁搅拌电流过大时部分铸坯及轧材上易出现较为明显的白亮带,搅拌器电流参数过小时搅拌效果差。进行射钉试验,发现由于拉速、过热度控制不稳定,部分钢种铸坯到末端电磁搅拌安装位置时已完全凝固,末端电磁搅拌基本不起作用。