[发明专利]一种利用增材稀释消除连铸坯中心线偏析的方法

说明书

本发明涉及一种利用增材稀释消除连铸坯中心线偏析的方法，其包括：采集生产工况参数；确定供给速度v_a、增材厚度d和增材宽度w，w>d；基于标准溶质浓度C_标计算液芯末端偏析指数，得到溶质浓度C_oi，反推出增材的溶质浓度C_a；根据C_a≤C_选<C_标得到选取浓度C_选，依据增材厚度d、增材宽度w和选取浓度C_选，选用和/或制造增材，将增材连续、振动的输送到液芯末端。本发明提供的利用增材稀释消除连铸坯中心线偏析的方法，利用合金成分配比来减轻和消除中心线偏析，同时增材可以消除中心缩松。增材到达液芯末端时完全熔化，在振动作用下，熔化的液团与液芯末端内的浇铸液完全混合；从而同时解决连铸坯内中心线偏析以及中心疏松两大内部质量缺陷。

技术领域

本发明涉及连续铸造领域，尤其是一种利用增材稀释消除连铸坯中心线偏析的方法。

背景技术

连铸坯中心偏析伴随中心疏松，同时加上内部夹杂物的存在会严重恶化铸坯性能。高过热度浇注有利于夹杂物的上浮，但会加重中心偏析程度，尽量减小中心偏析度对于进一步提高铸坯质量十分重要。

在常规的连铸生产过程中，目前已采用的能够减轻中心偏析的方法有：凝固末端电磁搅拌及轻压下等。然而，这些措施都存在一些弊端。凝固末端施加电磁搅拌的位置难以准确确定，且应用于规格较大的铸坯时，由于集肤效应的存在效率较低。同时尽管凝固末端轻压下可密实铸坯中心结构，但富集的溶质会重新回到液相穴从而不断积累，不能从根本上消除中心偏析。

除上述方法，现有国外公开报道(乌克兰专利No.40053A)提出了向连铸坯结晶器内喂入冷钢带的技术。利用钢带熔化吸热改变了铸坯原本的由外向内的凝固方式，增加了铸坯中心的等轴晶率，密实了中心结构，从而提高铸坯内部质量。国内公开报道(专利：CN200610044356.0、CN201210565960.3、CN201410799131.0)对喂带设备或技术进行了笼统介绍，但没有提出具体实施参数。专利“一种厚板坯连铸过程结晶器喂钢带工艺参数的确定方法”(CN.105033216)介绍了喂入钢带的参数确定方法，本设计中在此技术的基础上，考虑铸坯凝固过程中溶质富集的情况，提出一种利用增材稀释铸坯凝固末端中心线偏析的技术。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种同时消除偏析和疏松、改善中心线合金成分的利用增材稀释消除连铸坯中心线偏析的方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明提供一种利用增材稀释消除连铸坯中心线偏析的方法，其包括：

S1，采集连铸坯生产工况参数；确定供给速度v_a，并确定增材厚度d和增材宽度w，w>d；

S2，基于连铸坯溶质的标准溶质浓度C_标，计算连铸坯液芯末端偏析指数，得到液芯末端的溶质浓度C_o，再反推出增材的溶质下限浓度C_a；

S3，根据C_a≤C_选<C_标得到选取浓度C_选，依据增材厚度d、增材宽度w和选取浓度C_选，选用和/或制造增材，以供给速度v_a将增材连续输送到连铸坯的液芯末端，输送时对增材施加振动。

优选的，S1包括：

S11，采集的工况参数至少包括，液芯末端在液相穴内的深度位置H，浇注温度T_浇、浇铸钢液的液相线温度T_l，工作拉速v_c、连铸坯截面尺寸及冷却条件；