专利名称：：一种改善连铸机铸坯内部组织的方法
技术领域：
：本发明涉及一种提高连铸机铸坯质量的连铸工艺技术。
背景技术：
：整个宇宙存在着多种力，如万有引力、电荷吸引力、机械力、电磁力等等。被人类用于生活、生产的力是万有引力(重力)、机械力、电磁力。在连铸机生产过程中，人类用电磁力作用于金属凝固过程。早在十九世纪五十年代末，电磁力被应用于冶金行业中电弧炉冶炼金属的搅拌，六十年代用于钢包的电磁搅拌，至八十年代用于连铸机的电磁搅拌。八十年代至今，连铸机生产线迅速发展，对连铸坯的质量要求越来越高，特别是特种钢材要求更高。其中，结晶器电磁搅拌的应用，提高了连铸坯表面夹渣、皮下裂纹和气孔；二冷末端电磁搅拌的应用，是将缩孔消除、疏松增加、减少了碳及其重金属偏析。但是，此种具备结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌功能的方、圆坯连铸机，当连铸坯在二冷段位置的强制冷却下，柱状晶特别发达，并且从外向心部生长，这样，连铸坯皮下深层处的柱状晶增加而等轴晶少，柱状晶形成搭桥，连铸坯质量降低。另外，连铸坯在冷凝过程中，要体积收縮，坯壳已形成，就需要钢水沿着连铸坯的运动方向不断地补充钢水，由于皮下柱状晶形成搭桥，阻碍了钢水沿着连铸坯的运动方向不断地补充，液芯下部凝固冷却收縮形成縮孔或疏松，向下流动的钢水靠重力无法实现良好的钢水补充。
发明内容为解决具备结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌功能的方圆坯连铸机所存在的上述问题，本发明提供了一种改善连铸机铸坯内部组织的方法，它可以使得连铸坯皮下深层处的柱状晶减少，等轴晶增加；同时解决了连铸坯中心部位疏松的问题。本发明的具体技术方案是在连铸机的二冷段上施加电磁力，该电磁力的施加方向与浇铸方向相同。作为本发明的改进，所述电磁力通过设置在连铸机二冷段上的通电电磁线圈产生。作为本发明的进一步改进，所述电磁线圈的通电频率参数为120赫兹；所述电磁线圈的通电电流参数为1001000安培；所述电磁线圈的通电电压参数为1501000伏。工作中，所述电磁力可打断柱状晶的生长，增加结晶核心，创造等轴晶生长的环境，同时可打破阻碍钢水流动的柱状晶搭桥，疏通了钢水向下流动的通道，在外加电磁力的作用下，使得大量的钢水冲向凝固末端，来补充钢水的体积收縮；由于大量的柱状晶打碎，增加结晶核心，给等轴晶的生长创造了条件，从而进一步提高r连铸坯的密度、减少/疏松、提高/等轴晶生成率；同时，在钢水的冲击搅拌下，使得钢水凝固均匀，防止了碳及其重金属偏析。本发明的有益效果在增加连铸坯中心部位密度以及增加中心部的等轴晶的同时，可增加连铸坯皮下深层处的等轴晶，同时，减少柱状晶，减轻、消除碳及其重金属偏析和白亮带，进而改善连铸坯的组织，提高连铸坯的质量。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式选用全弧形连铸机，该全弧形连铸机的弧形半径R为6米30米；其生产的连铸机铸坯断面为圆坯的直径①为150毫米1000毫米；矩形坯的长为150毫米1000毫米，宽为150毫米5000毫米；生产拉坯速度为0.1米/分钟4.0米/分钟。在连铸机二冷段上设置通电电磁线圈，产生与浇铸方向相同电磁力；所述电磁线圈的通电频率参数、通电电流参数和通电电压参数采用表1中的三种条件。表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具体实施方式二本实施方式选用立弯形连铸机，该立弯形连铸机的基本弧形半径R为4米30米；其生产的连铸机铸坯断面为圆坯的直径0为150毫米1000毫米；矩形坯的长为150毫米1000毫米，宽为150毫米5000毫米；生产拉坯速度为O.l米/分钟4.0米/分钟。在连铸机二冷段上设置通电电磁线圈，产生与浇铸方向相同电磁力；所述电磁线圈的通电频率参数、通电电流参数和通电电压参数采用表1中的三种条件。具体实施方式三本实施方式选用立形连铸机，该立形连铸机生产的连铸机铸坯断面为圆坯的直径①为150毫米01000毫米；矩形坯的厚为150毫米1000毫米，宽为150亳米5000毫米；生产拉坯的速度0.1米/分钟4.0米/分钟。在连铸机二冷段上设置通电电磁线圈，产生垂直向下的电磁力；所述电磁线圈的通电频率参数、通电电流参数和通电电压参数采用表l中的三种条件。上述实施方式的连铸机正常生产中，可对不同断面在相应钢种的拉速下，通过电磁线圈的控制柜，通上低频率、适当的电压、适当的电流，使得电磁线圈产生沿着连铸机铸流方向产生电磁力，铸坯内部未凝固的钢水在此力的作用下，做螺旋运动或直线运动。所获得经电磁搅拌后的铸坯经检验没有裂纹、针孔、气泡、结疤及夹杂；其中测得参数如下内部裂纹:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注中心碳偏析采用从横截面切片方法，钻孔直径56mm，每孔深度应接近10腿，中心碳偏析率按C0/C平X100%计算。铸坯等轴晶率等轴晶率的定义为等轴晶线宽度和铸坯断面宽度之比。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>低倍检验经电磁搅拌后的铸坯内部质量，通过横断面硫印或酸浸后，按部标YB/T153-1999来评价，指标如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>中心疏松，中心縮孔为o-i级。注1)检验标准按YB/T153-1999执行。2)检验方法参照GB/T226-1997钢的低倍及缺陷酸浸检验法。冶金效果a.凝固中心获得了很好的细等轴晶区(大于30%)。b.中心縮孔减小到00.5级。C.中心裂纹基本消除。d.中心疏松减小到00.5级。应当说明的是，上述实施方式仅用以说明本发明所述技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。权利要求1、一种改善连铸机铸坯内部组织的方法，其特征在于在连铸机的二冷段上施加电磁力，该电磁力的施加方向与浇铸方向相同。2、根据权利要求1所述的一种改善连铸机铸坯内部组织的方法，其特征在于所述电磁力通过设置在连铸机二冷段上的通电电磁线圈产生。3、根据权利要求2所述的一种改善连铸机铸坯内部组织的方法，其特征在于所述电磁线圈的通电频率参数为120赫兹；所述电磁线圈的通电电流参数为1001000安培；所述电磁线圈的通电电压参数为1501000伏。4、根据权利要求l、2或3所述的一种改善连铸机铸坯内部组织的方法，其特征在于所述连铸机为全弧形连铸机。5、根据权利要求4所述的一种改善连铸机铸坯内部组织的方法，其特征在于所述全弧形连铸机的弧形半径R为6米30米;其生产的连铸机铸坯断面为圆坯的直径O为150毫米1000毫米；矩形坯的长为150毫米1000毫米，宽为150毫米5000毫米；生产拉坯速度为0.1米/分钟4.0米/分钟。6、根据权利要求l、2或3所述的一种改善连铸机铸坯内部组织的方法，其特征在于所述连铸机为立弯形连铸机。7、根据权利要求6所述的一种改善连铸机铸坯内部组织的方法，其特征在于所述立弯形连铸机的基本弧形半径R为4米30米；其生产的连铸机铸坯断面为圆坯的直径①为150毫米1000毫米；矩形坯的长为150毫米1000毫米，宽为150毫米5000毫米；生产拉坯速度为0.1米/分钟4.0米/分钟。8、根据权利要求l、2或3所述的一种改善连铸机铸坯内部组织的方法，其特征在于所述连铸机为立形连铸机。9、根据权利要求8所述的一种改善连铸机铸坯内部组织的方法，其特征在于所述立形连铸机生产的连铸机铸坯断面为圆坯的直径①为150毫米①1000毫米；矩形坯的厚为150毫米1000毫米，宽为150毫米5000毫米；生产拉坯的速度0.1米/分钟4.0米/分钟。全文摘要一种改善连铸机铸坯内部组织的方法，它涉及一种提高连铸机铸坯质量的连铸工艺技术。本发明可以使得连铸坯皮下深层处的柱状晶减少，等轴晶增加；同时解决了连铸坯中心部位疏松的问题，它的设计要点在于在连铸机的二冷段上施加电磁力，该电磁力的施加方向与浇铸方向相同。所述电磁力通过设置在连铸机二冷段上的通电电磁线圈产生。所述电磁线圈的通电频率参数为1～20赫兹；所述电磁线圈的通电电流参数为100～1000安培；所述电磁线圈的通电电压参数为150～1000伏。本发明在增加连铸坯中心部位密度以及增加中心部的等轴晶的同时，增加了连铸坯皮下深层处的等轴晶，同时，减少柱状晶，减轻、消除碳及其重金属偏析和白亮带，进而改善连铸坯的组织，提高连铸坯的质量。文档编号B22D11/115GK101176911SQ20071017880公开日2008年5月14日申请日期2007年12月5日优先权日2007年12月5日发明者吴国庆,周德钢,军王申请人:中冶京诚工程技术有限公司