浅析连铸坯连续弯曲矫直技术

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随着连铸技术的发展，国内外新设计的直弧型板坯连铸机基本上都采用连续弯曲、矫直方法，同时也热衷于对现有的多点弯曲、矫直进行连续弯曲、矫直改造。 在该技术改造中实施了两项对传统连续弯曲、矫直技术的新探索：一是分别对连续弯曲段、连续矫直段划分为较高温度区和较低温度区，在较高温度区实行较高的变形速度：二是对处于连铸二冷区前部高温区的连续弯曲段总体上实行高的变形速度，而对处于二冷区后部低温区的连续矫直段总体上采用低的变形速度。改造后的生产实践表明，上述新探索是可行的。 1.连铸坯的高温蠕变 在连铸过程中，从结晶器内最初的凝固壳开始到连铸机的出口，铸坯的温度变化范围为1500—800℃。在这样的温度下，物体原子振动十分强烈，在外力不变的条件下，物体的变形随着时间的延长而不断增加，即产生蠕变。 由材料流变学知，流变学模型称为伯格斯模型，它是由麦克斯伟模型和开尔文模型串联而成。该模型能代表某些复杂的粘弹性材料的流变性质。 通过对连铸坯蠕变特性的探讨，得到以下认识：处于连续弯曲段的铸坯的蠕变变形速度远高于处于连续矫直段的铸坯的蠕变变形速度；处于连续弯曲段较高温度区的铸坯蠕变变形速度明显高于较低温度区铸坯的蠕变变形速度，处于连续矫直段较高温度区的铸坯的蠕变变形速度稍高于较低温度区的铸坯蠕变速度。 2.按温度分区设定应变速率的初步 目前国内外的连续弯曲矫直方法有渐进弯曲矫直法，浮动辊连续矫直法，固定辊等应变速率连续弯曲矫直法。 渐进弯曲矫直法，其变形区分为三段：具有恒定应变速率的较长中间段，在其前后各有一小段过渡区。连续矫直为浮动辊等应变速率连续矫直。传统的连续弯曲矫直技术均为等应变速率弯曲矫直法。其连续弯曲段和连续矫直段也不加区别的采用相同的应变速率。 显然传统的连续弯曲、矫直技术的不足之处是没有充分地利用高温条件下连铸坯的蠕变特性。 对5点弯曲、5点矫直，主半径为R9300mm的直弧型板坯连铸机进行了连续弯曲矫直改造。该铸机浇铸的钢种为普碳钢、优碳钢、深冲钢、低合金钢，断面为(200—250)mmx(900—1550)mm。 受原有设备的限制，并考虑到力求改造工程量最小化原则，提出了以下总体改造方案：将5点弯曲和5点矫直段改造成连续弯曲、连续矫直段，其弯曲、矫直段长度基本上分别保持5点弯曲、5点矫直的原长，采用分段函数分别构造连续弯曲、矫直曲线。分段函数给出的连续弯曲曲线将弯曲段分为较高温度区和较低温度区，在较高温度区的蠕变曲率变化率大于较低温度区的曲率变化率，以实现较高温区的铸坯的蠕变应变速率高于较低温区的应变速率。连续矫直曲线的情况与连续弯曲曲线的分区情况相同。(图/文www.wxlgjx.cn)

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