Wideface centerline ---1/4 of wide tace 70 -.--Slab comer 10 0501.61.301932.102.252.402552.70285 Distance below meniscus/m 图9Qste380TM钢薄板坯液芯压下过程应力演变 Fig.9 Evolution of Oste380TM thin slab stress during liquid core redu 4微合金钢薄板还地角纹控制 4.1纹控制策暗 版 由于造成微合金钢薄板坯边角裂纹的主因是铸坯角部凝固过程之相粒子沿组织晶界析出而脆化 晶界，铸坯受液芯压下大变形与应力作用而开裂。因此，提升铸坯角部在结晶器中上部及其出口以 下区域的冷却强度，弥散化其碳氮化物析出，是解决其边角裂纹的关键。结合生产实际，考虑铸坯 角部皮下10mm范围内的组织碳氮化物均弥散析出，需保证铸坯角部在结晶器内凝固全程冷速≥ 10℃s、结晶器出口至液芯压下段入口区域的平均冷速产15℃s。 由于现行结晶器上部铜板无法高效补偿凝固坯壳攻缩，致使保护渣膜与气隙在铸坯角部集中分 布，造成凝固坯壳角部无法高效传热。为此，研发可高效补偿凝固坯壳收缩的曲面结构铜板，均匀 并细小化结晶器角部区域的保护渣膜与气隙，是提开铸坯角部传热效率、弥散其高温段碳氮化物析 出的关键。因此，设计针对铸坯角部强冷却的新喷淋结构，强化结晶器出口区域铸坯角部冷却，是 实现铸坯角部低温段微合金碳氮化物弥散析出的保证。 然而，在实际连铸过程中，强化薄板坯角部冷却，将加剧其在液芯压下过程的应力，不利于裂 纹控制。改善铸坯窄面结构，促进箕在液芯压下过程金属宽展流动，是降低铸坯角部压下应力的有 效手段。为此，本文设计了如图0((b)所示的高斯凹型曲面结构结晶器和如图10(c)所示的针对 铸坯角部强喷淋的窄面足锟今湖结构。其中，高斯凹型曲面结晶器沿高度方向的补偿量为近似抛物 线分布结构，最大补偿值位距结晶器上口360mm高度处。 (a) ⊙ 图10高斯凹型曲面结晶器与窄面足辊强冷却喷淋.()高斯曲面结晶器示意图，(b)高斯曲面结晶器实物图：(c)窄面足 辊强冷却喷淋 Fig.10 Gaussian concave surface mold and cooling structure for mold narrow face rollers:(a)schematic for Gaussian concave surface mold;(b)practical Gaussian concave surface mold;(c)practical cooling structure for mold narrow face1.50 1.65 1.80 1.95 2.10 2.25 2.40 2.55 2.70 2.85 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Wideface centerline 1/4 of wide face Slab corner Equivalent stress /MPa Distance below meniscus /m 图 9 Qste380TM 钢薄板坯液芯压下过程应力演变 Fig. 9 Evolution of Qste380TM thin slab stress during liquid core reduction 4 微合金钢薄板坯边角裂纹控制 4.1 裂纹控制策略 由于造成微合金钢薄板坯边角裂纹的主因是铸坯角部凝固过程二相粒子沿组织晶界析出而脆化 晶界，铸坯受液芯压下大变形与应力作用而开裂。因此，提升铸坯角部在结晶器中上部及其出口以 下区域的冷却强度，弥散化其碳氮化物析出，是解决其边角裂纹的关键。结合生产实际，考虑铸坯 角部皮下 10mm 范围内的组织碳氮化物均弥散析出，需保证铸坯角部在结晶器内凝固全程冷速≥ 10 /s ℃ 、结晶器出口至液芯压下段入口区域的平均冷速≥15 /s ℃ 。 由于现行结晶器上部铜板无法高效补偿凝固坯壳收缩，致使保护渣膜与气隙在铸坯角部集中分 布，造成凝固坯壳角部无法高效传热。为此，研发可高效补偿凝固坯壳收缩的曲面结构铜板，均匀 并细小化结晶器角部区域的保护渣膜与气隙，是提升铸坯角部传热效率、弥散其高温段碳氮化物析 出的关键。因此，设计针对铸坯角部强冷却的新喷淋结构，强化结晶器出口区域铸坯角部冷却，是 实现铸坯角部低温段微合金碳氮化物弥散析出的保证。 然而，在实际连铸过程中，强化薄板坯角部冷却，将加剧其在液芯压下过程的应力，不利于裂 纹控制。改善铸坯窄面结构，促进其在液芯压下过程金属宽展流动，是降低铸坯角部压下应力的有 效手段。为此，本文设计了如图 10(a)、(b)所示的高斯凹型曲面结构结晶器和如图 10(c)所示的针对 铸坯角部强喷淋的窄面足辊冷却结构。其中，高斯凹型曲面结晶器沿高度方向的补偿量为近似抛物 线分布结构，最大补偿值位于距结晶器上口 360 mm 高度处。 图 10 高斯凹型曲面结晶器与窄面足辊强冷却喷淋. (a) 高斯曲面结晶器示意图; (b) 高斯曲面结晶器实物图; (c)窄面足 辊强冷却喷淋 Fig. 10 Gaussian concave surface mold and cooling structure for mold narrow face rollers: (a) schematic for Gaussian concave surface mold; (b) practical Gaussian concave surface mold; (c) practical cooling structure for mold narrow face (b) (c) (a) 录用稿件，非最终出版稿