連鑄熱度與連鑄坯凝固金相分析光學顯微鏡
在掌握潔凈鋼非均質形核規律的基礎上,進行有關應用技術的研究。首
先研究細晶及均質化的關鍵單項技術,在實驗室試驗鑄機上分別進行鋼水控
溫技術、低過熱度澆注技術、低溫度梯度技術、電磁攪拌技術、孕育處理技
術的應用試驗,開發出與理論相對應的實用技術,主要包括水冷水口、復式
結晶器、電磁輕攪拌技術,模擬生產現場條件,探索凝固控制技術參數:其
次,對以上各項關鍵單元技術進行組合,在實驗室澆注100%等軸晶的試驗
鑄坯。最后,選擇實際生產中的鑄坯品種規格和具有代表性的工業連鑄機,
進行控制凝固的綜合試驗,得到基本消除柱狀晶組織和宏觀偏析的無缺陷鑄
坯。
低過熱度技術
A 低熱度的意義
鋼熔體的配位數-V、原子團尺寸r,和原子團內原子數目”,都隨著溫
度的減小而增加,即隨著鋼液過熱度的降低,Fe-C合金熔體的無序度減小,
接近熔點時,鋼液中存在大量的原子團簇:這表明,從鋼液本身形核能力考
慮,澆注溫度越低,越有利于形核。
另一方面,熔體過熱度降低,意味著其凝固前的顯熱減少。當鋼液澆人
結晶器或鋼錠模后,受結晶器或鋼錠模的冷卻作用,將使熔體的冷卻速率增
加,從而通過外部條件使熔體的結晶過冷度增加。鋼液溫度越低,處于過冷
狀態的區域就越大。因此從鋼液受到外界冷卻作用考慮,低溫澆注利于形核
。
通常的連鑄低熱度15—30℃,而我們的研究則控制過熱度在10℃以內,
甚至于l一2℃,希望了解極低的過熱度對連鑄坯凝固組織的影響。
B低熱度的獲得
為了在連鑄時獲得低過熱度,國內外冶金工作者除了控制爐外精煉爐和中
間包的鋼液溫度外,還進行了冷卻水口的研究。水冷水口是連鑄中間包水口
功能的延展,即在中間包水口導流功能基礎上賦于減低鋼液過熱度的功能,
為鋼液非均質形核、柱狀晶向等軸晶轉變創造條件。