本技术方案专注于提升电渣重熔铸锭的凝固质量。该方法利用具有独立冷却强度调节功能的多回路水冷结晶器和冷却系统,实现铸锭的动态分区冷却,从而优化凝固过程,提高铸锭的整体质量。
背景技术
电渣重熔是重要的特钢冶炼工艺。由于电渣重熔工艺能有效去除金属中的大尺寸夹杂物、提高铸锭组织的均匀性,因此许多装置的核心部件,如高铁用轴承,核电转子等要求必须使用电渣重熔工艺生产的相应金属坯料。尽管电渣重熔生产成本高,效率也相对较低,仅用于特殊需求金属材料的冶炼,产能较少,但由于利润极高,因此其得到的关注度越来越高。
当前,在电渣重溶工艺领域,冶金工作者的工作主要集中在电渣的成分、电渣重熔过程中电流、电压等参数的控制方面,而在结晶器方面开展的工作较少。电渣重熔后的金属液在结晶器中凝固,因此结晶器的冷却控制在很大程度上会决定铸锭的凝固质量。与传统的连铸结晶器不同,电渣重溶后的金属液不仅仅要在结晶器中完成初始凝固,而是要完成所有的凝固过程,因此电渣重溶结晶器的冷却行为会同时决定铸锭凝固的表面质量和内部组织形态。
为保证铸锭凝固的表面质量,对应的初始凝固区域应该采用较弱的冷却模式;而为提高铸锭凝固质量和均匀性,则应在铸锭已经完全凝固后的某一区域采用强冷模式,以实现整个铸锭温度梯度呈由下至上逐渐升高的分布趋势,促进晶粒沿轴向方向生长,减少凝固偏析和疏松。而对于接受极强热辐射的结晶器上端净空区域,为提高结晶器的使用寿命,则宜采用强冷模式,防止结晶器过热。由此可见,为进一步提高铸锭的凝固质量和结晶器的使用寿命,电渣重溶结晶器的不同区域应采用不同的冷却模式。
但电渣重溶过程中,随着冶炼时间的不断延长,金属熔池和熔渣池位置是不断上升的,这就导致电渣重熔结晶器不同位置的冷却模式必须随金属熔池和熔渣池位置的上升而不断的发生变化,为此我们提出一种通过动态分区冷却提高电渣重熔铸锭凝固质量的方法。
实现思路