一种连铸凝固过程中铸坯质量及改善中后期固液两相区流动性的控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种连铸凝固过程中铸坯质量及改善中后期固液两相区流动性的控制装置，属于冶金连铸技术领域。本实用新型专利技术的在连铸坯金属液相率为25％≥b1>0的位置处设置有末端激振力施加装置，且在连铸坯金属液相率为75％≥b2>25％的位置处设置有中段激振力施加装置，末端激振力施加装置和中段激振力施加装置分别用于用于向坯壳表面施加间歇性的激振力；打击在连铸坯凝固中段的坯壳表面的激振力，可以规律性地打断冷却过程中凝固前沿生长的枝晶头，促进等轴晶的生长；且打击在连铸坯凝固末端的坯壳表面的激振力，可提高半凝固钢水在凝固中后期的补缩能力，改善铸坯内部组织疏松，提高铸坯质量。

【技术实现步骤摘要】
一种连铸凝固过程中铸坯质量及改善中后期固液两相区流动性的控制装置
本技术涉及冶金连铸
，更具体地说，涉及一种连铸凝固过程中铸坯质量及改善中后期固液两相区流动性的控制装置。
技术介绍
连铸的具体工艺是钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的铸造工艺过程。在钢铁连铸生产时，由于凝固过程中后期，随着两相区固相比例的增加，钢水的粘度增加、流动性变差，难以补充钢水凝固时由于体积收缩在凝固末端形成的空腔，继而形成凝固组织的疏松。由于钢的凝固收缩率明显大于铜、铝等有色金属，并且导热系数远低于铜和铝，因此更容易在铸坯的凝固末端形成中心疏松。为了解决上述问题，长期以来在该方面形成了许多专利和技术，这些专利和技术主要分为三类：一是以凝固末端电磁搅拌技术，二是凝固末端压下或铸轧技术，最后一种是以机械振动模铸浇铸技术。这三类技术已被运用于现代钢铁铸造生产中，但是现有的工艺很难有效地改善铸坯组织疏松的问题，使得钢的各项性能恶化。此外，在连铸生产过程中，为改善铸坯的凝固结构，提高等轴晶率，减少铸坯中心区域的疏松和成分偏析，广泛采用以电磁搅拌为典型的施加外场力搅拌技术。但是电磁搅拌由于持续对液态金属施加恒定或交变电磁力，在刷断柱状晶的枝晶头成为中心等轴晶晶核的同时，还使得液态金属与凝固前沿的枝晶持续发生相对运动，致使溶质元素不断向液态金属内转移，引起持续外场力作用区域铸坯内部严重的宏观负偏析，例如连续铸钢中的铸坯白亮带。急需克服该技术问题。经检索，已有相关类似技术公开。例如：一种基于末端电磁搅拌的连铸大方坯轻压下工艺(公开号：CN103121092A；公开日：2013.05.29)，该技术在末端电磁搅拌装置安装在二冷区之后，矫直之前的空冷区，确保轻压下和矫直同时进行时，柱状晶之间的液相已经完全凝固，该技术可以提高钢的内部质量。此外，一种优质帘线钢大方坯连铸动态轻压下工艺(公开号：CN101648263A；公开日：2010.02.17)，在连铸轻压下区域，通过铸坯中心固相率fs的变化来控制压下量，并给出了轻压下机架压下量和铸坯中心固相率的关系；可减轻帘线钢铸坯中心偏析，并改善帘线钢铸坯的中心疏松和中心缩孔。此外，一种提高连铸坯质量的方法及震动支撑辊装置(公开号CN1586767A；公开日2005.03.02)，通过紧贴在连铸坯壳外壁的震动支撑辊在保持与连铸坯表面同步转动的同时，在震动源的驱动下做垂直于铸坯厚度方向或平行于拉坯方向的震动，并通过接触将这种震动传输给带液芯的凝固壳；该技术通过震动支撑辊装置来提高连铸坯中心等轴晶率以达到明显改善连铸坯中心缩孔和疏松、减少偏析且有效避免了采用凝固末端轻压下所造成的轧制裂纹产生。
技术实现思路
1.技术要解决的技术问题本技术的目的在于改善铸坯组织疏松的问题，进而提高铸坯质量；提供的一种连铸凝固过程中铸坯质量的控制装置，在连铸坯凝固末端和凝固中段的坯壳表面分别施加间歇性的激振力，打击在连铸坯凝固中段的坯壳表面的激振力，可以规律性地打断冷却过程中凝固前沿生长的枝晶头，使得柱状晶转化为等轴晶的过程，促进等轴晶的生长；且打击在连铸坯凝固末端的坯壳表面的激振力，利用固液两相金属的正触变性，提高半凝固钢水在凝固中后期的补缩能力，进而提高铸坯质量；提供的一种改善连铸过程凝固中后期固液两相区流动性的控制装置，连铸坯凝固末端的坯壳表面施加间歇性的激振力，利用固液两相金属的正触变性，提高半凝固钢水在凝固中后期的补缩能力，改善铸坯内部组织疏松，提高铸坯质量。2.技术方案为达到上述目的，本技术提供的技术方案为：本技术的一种连铸凝固过程中铸坯质量的控制装置，在连铸坯金属液相率为25％≥b1>0的位置处设置有末端激振力施加装置，且在连铸坯金属液相率为75％≥b2>25％的位置处设置有中段激振力施加装置，末端激振力施加装置和中段激振力施加装置分别用于用于向坯壳表面施加间歇性的激振力。优选地，连铸坯凝固中段的两侧对应设置有中段激振力施加装置。优选地，连铸坯两侧的中段激振力施加装置的激振力施力方向共线。优选地，末端激振力施加装置的激振力施加的时间间隔为0.0167～2s。优选地，中段激振力施加装置的激振力施加的时间间隔为1-30s。本技术的一种改善连铸过程凝固中后期固液两相区流动性的控制装置，在连铸坯金属液相率为25％≥b1>0的位置处设置有末端激振力施加装置，末端激振力施加装置用于向凝固末端的坯壳表面施加间歇性的激振力。优选地，末端激振力施加装置的激振力施力方向垂直于坯壳表面。优选地，末端激振力施加装置的激振力施加的时间间隔为0.0167～2s。3.有益效果采用本技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：(1)本技术的一种连铸凝固过程中铸坯质量的控制装置，在连铸坯金属液相率为25％≥b1>0的位置处设置有末端激振力施加装置，且在连铸坯金属液相率为75％≥b2>25％的位置处设置有中段激振力施加装置，末端激振力施加装置和中段激振力施加装置分别用于用于向坯壳表面施加间歇性的激振力，在连铸坯凝固末端和凝固中段的坯壳表面分别施加间歇性的激振力，打击在连铸坯凝固中段的坯壳表面的激振力，可以规律性地打断冷却过程中凝固前沿生长的枝晶头，促进等轴晶的生长同时不产生负偏析；且打击在连铸坯凝固末端坯壳表面的激振力，利用固液两相金属的正触变性，提高半凝固钢水在凝固中后期的补缩能力，提高等轴晶的生产的同时提高半凝固钢水在凝固中后期的补缩能力，改善铸坯内部组织疏松，提高铸坯质量；(2)本技术的一种改善连铸过程凝固中后期固液两相区流动性的控制装置，在连铸坯金属液相率为25％≥b1>0的位置处设置有末端激振力施加装置，末端激振力施加装置用于向凝固末端的坯壳表面施加间歇性的激振力，利用固液两相金属的正触变性，提高半凝固钢水在凝固中后期的补缩能力，改善铸坯内部组织疏松，提高铸坯质量。附图说明图1为本技术的一种改善连铸过程凝固中后期固液两相区流动性的控制装置示意图；图2为实施例1的圆坯微观组织的形貌示意图；图3为对比例1的圆坯微观组织的形貌示意图；图4为实施例2的一种连铸凝固过程中铸坯质量的控制装置的结构示意图；图5为实施例3的一种连铸凝固过程中铸坯质量的控制装置的结构示意图；图6为实施例2的圆坯微观组织的形貌示意图。示意图中的标号说明：100、连铸坯；110、未凝固钢水；120、凝固坯壳；101、铸坯凹弧侧；102、铸坯凸弧侧；210、末端激振力施加装置；220、中段激振力施加装置；310、柱状晶区；320、等轴晶区、330、中心疏松孔。具体实施方式为进一步了解本技术的内容，结合附图和实施例对本技术作详细描述。本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连铸凝固过程中铸坯质量的控制装置，其特征在于：在连铸坯(100)金属液相率为25％≥b1>0的位置处设置有末端激振力施加装置(210)，且在连铸坯(100)金属液相率为75％≥b2>25％的位置处设置有中段激振力施加装置(220)，末端激振力施加装置(210)和中段激振力施加装置(220)分别用于向坯壳表面施加间歇性的激振力。

【技术特征摘要】
1.一种连铸凝固过程中铸坯质量的控制装置，其特征在于：在连铸坯(100)金属液相率为25％≥b1>0的位置处设置有末端激振力施加装置(210)，且在连铸坯(100)金属液相率为75％≥b2>25％的位置处设置有中段激振力施加装置(220)，末端激振力施加装置(210)和中段激振力施加装置(220)分别用于向坯壳表面施加间歇性的激振力。2.根据权利要求1所述的一种连铸凝固过程中铸坯质量的控制装置，其特征在于：连铸坯(100)凝固中段的两侧对应设置有中段激振力施加装置(220)。3.根据权利要求2所述的一种连铸凝固过程中铸坯质量的控制装置，其特征在于：连铸坯(100)两侧的中段激振力施加装置(220)的激振力施力方向共线。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种连铸凝固过程中铸坯质量的控制装置，其特征在于：末端激振力施加装置(...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌力平，沈昶，曹天明，周寿好，陆强，汪国才，谢世红，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34