改善钢锭铸锭质量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钢锭质量控制技术，具体涉及一种钢锭凝固过程中改善钢锭铸锭 质量的方法
【背景技术】
[0002] 浇注到钢锭模里的钢水，由于钢锭模的急冷作用而首先形成钢锭外壳。由于钢锭 外壳与钢锭模之间形成缝隙阻碍了内部钢水与钢锭模之间的传热，而使内部钢水的凝固速 率大幅度降低。对于较大型钢锭来说，由于内部钢水的凝固需要很长时间，因此，内部钢水 成分容易产生偏析、非金属夹杂物聚集以及缩孔和疏松等缺陷。
[0003] 由于钢锭的凝固特点，目前，尚无很好的方法和技术措施用以彻底消除钢锭凝固 过程中所产生的上述缺陷。
【发明内容】
[0004] 本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种改善钢锭质量的方法，该方法通过 在钢水中施以直流电场或直流脉冲电场，从而促进钢水中非金属夹杂的有效上浮，减少钢 锭内部缩孔和疏松，使得钢锭质量有了明显的提升。
[0005] 本发明的方法包括以下步骤：在钢水浇注结束后，利用两根电极在钢锭模内的钢 水中施加一个直流电场或直流脉冲电场，促进夹杂上浮，减少缩孔和疏松，细化晶粒尺寸， 提高钢锭质量。
[0006] 根据本发明的示例性实施例，两根电极中，一根电极可以从钢锭模的顶部与钢水 接触或者可以直接插入到钢水中，其中，可以采用与钢水的成分相同或相近的钢材作为电 极，不会污染钢水，且不用拔出，或者可以直接将钢锭模作为电极使用；另外一根电极可以 埋入钢锭底盘或钢锭模底部的侧壁中，或者可以直接将底盘或钢锭模作为电极使用。其中， 当将钢锭模同时作为两根电极使用时，所述两根电极可以是钢锭模的两个不同的部位。
[0007] 根据本发明的示例性实施例，可以通过电缆或导线将两根电极连接到直流电源 或直流脉冲电源上，直流电源或直流脉冲电源的输出电压可以为5V-15V，电流密度可以为 1.0 XKT5Acm2-L OXlO1Acm20
[0008] 根据本发明的示例性实施例，两根电极的材料可以分别包括氧化锆、碳化硅、碳化 硼、氮化硅、硼化锆、钼金属、钨金属、铂金属和钢材中的一种或二种以上组合使用。
[0009] 根据本发明的示例性实施例，通电处理的处理时间可以根据钢锭的凝固时间而 定，一般在整个凝固过程中都可以通电流，两根电极之间的距离可以根据钢锭的高度而定， 两根电极只要与钢锭模内的钢水或凝钢接触即可。
[0010] 根据本发明的示例性实施例，相对较小的钢锭（例如，重量可以为〇. 5t到80t 的钢锭）凝固时间相对较短，因此可以采用相对较大的电流密度（例如，电流密度可以 为0. 5Acm2-10Acm2);相对较大的钢锭（例如，重量可以为大于IOOt的钢锭）凝固时间相 对较长，因此可以采用相对较小的电流密度（例如，电流密度可以为1.0 X KT5Acm2-小于 0. 5Acm2) 〇
[0011] 根据本发明的上述方法，可以取得如下的技术效果中的至少一种：
[0012] (1)改善钢锭质量效果显著：使钢锭夹杂物大幅度降低，缩孔疏松减少，晶粒细 化；
[0013] (2)装置简单，使用方便：只需通过电极将钢锭与电源相连接即可，不需对目前的 浇注工艺做任何改动，因此，实施过程简单方便，且无需额外费用。
【具体实施方式】
[0014] 以下将根据本发明的示例与对比示例进行对比来体现本发明的上述技术效果。其 中，本发明的如下示例与对比示例均以180吨钢锭为实施对象，其中，根据本发明的示例与 对比示例的区别在于：根据本发明的示例在钢锭顶底部设定电极，加脉冲直流电源，电压为 30V，电流密度为KT 2Acm2,处理时间为180min ;
[0015] 钢锭经凝固冷却后，取冒口以下300mm处的钢锭进行低倍分析。具体实施例及结 果如下表所示。
[0016]
【主权项】
1. 一种改善钢锭铸锭质量的方法，其特征在于，在钢水浇注结束后，利用两根电极在钢 锭模内的钢水中施加直流电场或直流脉冲电场。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，两根电极中的一根电极从钢锭模的顶部 与钢水接触或者直接插入钢水中，另外一根电极埋入钢锭底盘或钢锭模底部的侧壁中，或 者直接将底盘或钢锭模作为电极使用。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，两根电极中的一根电极为钢锭模，另外一 根电极埋入钢锭底盘或钢锭模底部的侧壁中，或者直接将底盘或钢锭模作为电极使用。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过电缆或导线将两根电极连接到直 流电源或直流脉冲电源上，直流电源或直流脉冲电源的输出电压为5V-15V，电流密度为 1.0 X 10 5Acm2-IOAcm20
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，两根电极的材料分别包括氧化锆、碳化 硅、碳化硼、氮化硅、硼化锆、钼金属、钨金属、铂金属和钢材中的至少一种。
【专利摘要】本发明公开了一种改善钢锭铸锭质量的方法。所述方法主要包括在钢水浇注结束后，利用两根电极在钢锭模内的钢水中施加直流电场或直流脉冲电场，从而促进夹杂上浮、减少缩孔和疏松、细化晶粒尺寸以及提高钢锭质量。
【IPC分类】B22D27-02
【公开号】CN104668526
【申请号】CN201510109034
【发明人】于景坤, 戴文斌
【申请人】东北大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月12日