D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2004.02.026 第26卷第2期 北京科技大学学报 Vol.26 No.2 2004年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr,2004 电脉冲孕育处理对方坯连铸O9 CuPCrNi钢 疑固组织的影响 李平”薛庆国)关勇”王静松2”唐雪峰)许刚”丁丽华”赵志刚” 1)鞍山钢铁集团公司技术中心，鞍山1140012)北京科技大学治金与生态工程学院，北京100083 摘要在鞍钢工业生产中进行了利用电脉冲孕育技术改善和细化连铸坯凝固组织的探索 性实验研究.实验钢种为09 CuPCrNi,连铸坯的尺寸规格为150mm×150mm.实验结果表明，在 连铸中间罐内对09 CuPCrNi钢水进行电脉冲孕育处理可以明显细化连铸坯的凝固组织.与未 经电脉冲孕育处理的连铸坯相比，经电脉冲孕育处理后，连铸坯的柱状品长度明显缩短，一 次枝晶臂间距明显减小：连铸坯的中心等轴晶区扩大，中心缩孔得到明显改善，轧材性能达 到了技术要求. 关键词电脉冲孕育：连铸坯：凝固组织 分类号TG250.2 连铸是钢铁生产中的一个关键环节，连铸坯 本文开展了在工业生产中采用电脉冲孕育(EPM) 的质量对钢铁产品的最终性能有着非常重要的 处理改善09 CuPCrNi钢150mm×150mm方坯凝 影响，改善连铸坯质量是冶金界广泛关注的研究 固组织的实验研究 课题之一，近年来，运用电场改善金属凝固组织 的研究受到冶金工作者的广泛关注，电脉冲孕育 1实验方法 技术是其中之一，尽管其作用机理尚需探讨，缺 乏支承的理论体系，但其改善和细化金属凝固组 实验在鞍钢二炼钢厂一机六流弧形方坯连 织的良好效果是肯定的.目前这方面的研究工 铸机上进行.生产过程各工艺参数如下：实验钢 作多局限于实验室实验，工业实验尚少见报道. 种为转炉冶炼09 CuPCrNi,其化学成分见表1：连 表1实验钢种的成分（质量分数） Table 1 Chemical composition of the tested steel % 成分 C Si Mn P Cr Ni Cu Als Ti 目标成分0.100.35 0.45 0.080 ≤0.008 0.65 0.30 0.30 ≥0.0070.012 成品成分0.120.31 0.41 0.089 0.007 0.64 0.27 0.28 0.0037<0.005 铸坯规格150mm×150mm;定尺长度10.5m;目标 钢水 产品14A槽钢，全程利用长水口保护浇铸，浇铸 历时59min,中间罐开浇温度1548℃，停浇温度 中间包 1537℃. 大包回转台 图1为实验装置示意图.实验装置由电脉冲 电脉冲 发生器、电极及连接电缆组成.电极提前放入中 发生装置 电极 间罐内，并固定在中间罐盖上，中间罐开浇后15 电缆 图1电脉冲孕育处理实施方案示意图 收稿日期2003-11-20李平男，51岁，高级工程师，硕士 Fig.1 Schematic diagram of electric pulse modification *国家经贸委技术创新项目(No.02CJ-01-01-05) process第 2 6 卷 第 2 期 2 0 0 4 年 4 月 北 京 科 技 大 学 学 报 OJ u r n a l o f U n iv e r s iyt o f s e 让n c e a n d eT e h n o le gy B e ij 纽g V匕】.2 6 N o . 2 A P .r 20 04 电脉冲孕育处理对方坯连铸 09 C u P C r N i 钢 凝固组织 的影响 李 平 ” 薛庆 国 ” 关 勇 ” 王 静松 2 , 唐 雪 峰 ” 许 刚 ` , 丁 丽 华 ” 赵志 刚 ` ’ l) 鞍 山钢 铁集 团公 司技 术 中心 , 鞍 山 1 14 0 01 2 ) 北 京科 技大 学冶 金 与生态 工程 学 院 , 北 京 10 0 0 83 摘 要 在鞍 钢 工业 生产 中进 行 了利 用 电脉冲 孕育 技术 改 善和 细化 连铸 坯 凝 固组织 的探 索 性实验 研 究 . 实验钢种 为 09 C uP C rN i , 连 铸坯 的尺 寸规格 为 巧 0 m m xI 50 m m . 实验 结 果表 明 , 在 连铸 中间 罐 内对 09 C uP C Nr i钢 水进 行 电脉冲 孕 育处 理可 以 明显 细 化连 铸坯 的凝 固组 织 . 与未 经 电脉 冲 孕育处 理 的连铸 坯相 比 , 经 电脉冲 孕 育处 理后 , 连 铸坯 的 柱状 晶长 度 明显缩 短 , 一 次枝 晶臂间距 明 显减 小 ; 连 铸坯 的 中心等 轴 晶 区扩 大 , 中心缩孔 得 到 明显 改善 . 轧材 性 能达 到 了技 术 要求 . 关键 词 电脉冲 孕育 ; 连 铸坯 : 凝 固组 织 分类号 T G 2 5 0 . 2 连铸 是钢铁 生产 中 的一 个 关键 环 节 , 连铸 坯 的质量对 钢 铁 产 品 的最 终 性 能 有着 非 常重 要 的 影 响 , 改善连铸 坯 质量 是 冶金 界广 泛 关注 的研 究 课 题之 一 近年 来 , 运用 电场 改 善金 属 凝 固组 织 的研 究 受 到冶金 工 作者 的 广泛 关注 , 电脉 冲 孕育 技术 是 其 中之 一 , 尽 管其 作 用机 理 尚需探 讨 , 缺 乏支 承 的理 论体 系 , 但 其改善 和细 化金 属 凝 固组 织 的 良好 效 果是 肯 定 的`卜 . , . 目前这 方 面 的研 究工 作多局 限 于实 验 室 实验 , 工 业 实验 尚少 见报 道 . 本文 开展 了在 工 业生 产 中采 用 电脉冲 孕育(E PM ) 处理 改 善 0 9 C uP CNr i 钢 150 r。 们。 x 150 r o r n 方坯 凝 固组 织 的 实验 研究 . 1 实验 方 法 实 验 在 鞍 钢 二 炼 钢 厂 一机六 流 弧形 方 坯 连 铸 机 上进 行 . 生 产过 程 各 工 艺参 数 如 下 : 实 验 钢 种 为 转 炉冶 炼 09 C uP C Nr i , 其化 学 成 分 见表 1 ; 连 表 1 实验 钢种 的成分 (质 量分数 ) aT b le 1 C h e m ic a l c o m P o s ih o n o f t h e t es t e d s et e l 成 分 C 5 1 5 C t N i A ls iT ù、曰 6 4 目标成 分 `U 成 品成 分 0 . 10 0 . 1 2 0 . 35 0 . 3 1 M l l ) . 4 5 0 . 4 1 0 . 0 80 0 . 0 8 9 三 0 . 0 0 8 0 . 0 0 7 0 . 30 0 . 2 7 C U 0 . 30 0 . 2 8 七 0 . 0 07 0 . 0 0 3 7 0 . 0 1 2 < 0 . 0 0 5 铸 坯 规格 15 0 m m x l 5 0 r n们。 ; 定 尺 长度 10 . s m ; 目标 产 品 1 4A 槽 钢 . 全 程 利 用 长水 口 保护 浇 铸 , 浇铸 历 时 59 m in , 中间罐 开 浇 温度 1 5 4 8 ℃ , 停 浇 温度 1 5 3 7 ℃ . 图 1 为 实验 装 置 示 意 图 . 实验装 置 由 电脉冲 发 生 器 、 电极 及连 接 电缆 组成 . 电极提 前放 入 中 间 罐 内 , 并 固定 在 中 间罐盖 上 . 中间 罐 开浇 后 巧 钢水 中间包 电极 大包回转 台 电脉冲 发生装置 收稿 日期 2 0 0 3一 11一0 李 平 男 , 51 岁 , 高级 工程 师 , 硕士 * 国家经 贸委 技术创新项 目 (N .o 02 C J 一 01 一 01 · 0 5) 图 1 电脉冲 孕 育处理 实施 方 案示 意图 F 啥 . 1 S e h e m a ict di a g ar m o f e 城t icr P u ls e m o d iif c a t i o n P 功c e 8 s DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2004. 02. 026