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连铸轻压下工艺优化与实践

杨文清,陈迪庆,白静,潘金保

（武钢股份条材总厂,武汉，430083）

摘要：本文介绍了轻压下对改善铸坯中心偏析和中心疏松的作用，

通过对液芯长度计算，确定压下位置，进行多次试验，并对试验结果

进行分析对比，选择最适合的压下方式。

关键字：轻压下;中心偏析;中心疏松

1前言

连铸钢水在冷凝过程中，低熔点的物质被推向铸坯中心部位，形

成了C、S、P、Mn等元素的偏析带，该偏析带在液相穴终端存在于

底部，形成了中心偏析和中心疏松缺陷。轻压下技术是连铸坯拉矫时，

对带液芯的铸坯施加小的压力的工艺方法。即在铸坯凝固终端附近，

对铸坯施加一定的压下量，使铸坯凝固终端形成的液相穴被破坏，以

打断枝晶搭桥。轻压下工艺能够改善中心偏析和中心疏松，但如果工

艺不当，会产生压下裂纹，严重影响连铸坯质量。

武钢条材总厂一炼钢分厂（以下简称“一炼钢”）1#连铸机主要

生产高碳钢。对高碳钢来说，由于碳含量较高造成导热性差、凝固区

间大，连铸坯本身容易产生偏析、疏松和缩孔等缺陷，在拉丝和扭转

过程中容易引起断裂[1]。受铸机断面大小等条件的制约，铸坯中心碳

偏析一直是一炼钢控制难点。该厂通过对拉矫机设备进行改造，使设

备具备更大压下功能，并通过计算液芯长度，调整压下方式，找出最

适合的压下量及压下方式。

2浇注工艺现状

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一炼钢1#连铸机是五机五流弧形连铸机，主要生产高碳钢，铸机

主要工艺参数见下表：

目前，高碳钢轻压下压下量为9mm，从低倍检验看，铸坯存在一

定程度中心疏松，铸坯中心碳偏析也一直徘徊在1.15左右，与其他炼

钢厂相比有很大差距，难以满足日益增长的客户需求。

3凝固末端计算

对高碳钢发生纵裂漏钢的坯壳进行分析，将漏钢坯壳横向切开，

测量切开点的坯壳厚度，根据坯壳厚度计算凝固系数，漏钢时浇注工

艺如下：

漏钢坯壳示意图如下：

坯壳厚度测量结果及凝固系数计算如下：

注：凝固系数：K=D*(V/L)1/2D为凝固坯壳厚度，V为拉速，

L为到液面距离

取两点的平均凝固系数作为综合凝固系数K，则可计算出液芯长

度L。

凝固系数：K=(26.91+26.24)/2=26.575(mm·min0.5)

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液芯长度为：L=V×D

2÷K2=1.3*1002/26.5752=18.41(m)

武钢一炼钢1#连铸机结晶器液面到第5个机架距离为18.75m，

到第4个机架距离为17.47m，液芯长度为18.41m，因此凝固末端在

第4、5个机架之间。

4试验方案及结果分析

根据各炼钢厂使用轻压下工艺的经验来看，方坯连铸时的轻压下

工艺一般必须考虑以下三个问题[2]：

（1）必须保证铸坯的最后凝固点落在轻压下区域之内；

（2）必须避免铸坯内部裂纹的产生；

（3）轻压下压下量的作用力不能影响铸机拉矫机机架结构的完整

性，不能对支撑辊的疲劳寿命产生不利影响。

鉴于凝固末端在第4、5个机架之间，我们将轻压下压下量