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【摘 要】 为改善铸坯内部质量，消除中心偏析等质量缺陷，包钢宽厚板铸机增加了电磁搅拌装置，在单辊和双辊条件下分别进行测试。实验结果表明：对于相同钢种，单辊条件下，电流增加对铸坯内部碳负偏析指数影响较小；双辊条件下，电流增加对铸坯内部碳的偏析程度影响就比较大，正、负偏析均加大；对于低碳钢而言，使用电磁搅拌后，中心偏析C级比率达到80%以上；中碳钢C级比率也达到50%以上，其余也均在B1.0以下，基本杜绝了A类偏析；边缘裂纹、中间裂纹均在1.5级以下，基本控制在1.0级以下。
【关键词】 电磁搅拌，双辊，中心偏析
包钢宽厚板铸机装备了动态软压下设备，可以改善铸坯内部质量如中心偏析等[1]。目前国内电磁搅拌技术发展较快，主要技术性能已达到或超过国外同类产品，在使用电磁搅拌技术后，铸坯内部质量[2]得到明显改善，满足了生产高附加值产品的要求，因此很有必要在我厂宽厚板铸机上增加电磁搅拌装置。
1、辊式电磁搅拌设备热试及试生产情况
为适应目前生产断面宽度和钢种，首次上线的搅拌辊安装位置在扇形1段出口。在设备上线前，我们对管道进行了多次冲洗、打压测试，及时处理设备泵座、管道接头等处的渗水情况，确保设备使用的安全性。在热试的第一个浇次，控制各种工艺参数如冷却水流量、压力、水箱水位、电导率、回水温度等在规定范围内，试运行48小时后，利用浇次间隔对电磁搅拌辊通电进行冷调试，试验了极限电流情况下辊子工作状况和电气设备运行情况，获得了理想的功能测试结果，如图1、图2所示。
1.1效果对比：
从铸坯低倍检验结果看，对于中碳钢而言，单辊搅拌基本就可以解决内部偏析的问题，但对低碳钢存在一侧搅拌效果不明显的问题，使用两对电磁搅拌辊后，使低碳钢整个搅拌区域更加均匀。
1.2双辊存在的问题：
由于热试期间双辊安装位置为扇形1段出口与2段入口，两对辊子的距离很近，在启动时存在电流干扰现象，需要先启动2段搅拌辊后再启动1段搅拌辊，给操作带来一定困难。而且两对辊距离太近，虽然加大了搅拌效果，但对于300mm厚板坯我们认为为搅拌位置靠前，达不到预期效果。避免该问题，搅拌装置位置调整为1、2段出口。
2、工艺参数实验
经过一段时间的试生产，我们结合板坯低倍检验结果逐步摸索了针对不同的钢种、断面采取不同的工艺参数配比，同时委托技术中心做了不同钢种、不同搅拌参数条件下的内部成分偏析状况，针对出现的问题加以解决。特别是2010年一季度逐步确定了搅拌参数，保证了铸坯内部质量。
2.1调整电流、频率配比
针对低碳钢搅拌效果较中碳差的情况，我们试验了不同的电流和频率配比，电流主要采用380A、400A、420A、450A，频率选用5.8Hz、6.0Hz。
2.2 Hz的不同配置
随着电流的增加，搅拌效果强，但负偏析带清晰，改变频率对搅拌效果影响不明显。
2.3在不同参数配比条件下，检验板坯内部成分偏析
为检验不同电流参数对板坯内部成分偏析的影响，我们委托技术中心做了几组检验：
（1）单辊条件下的取样分析情况：
钢种为Q345B（0907694A1000）（中包C：0.07%），电流420A、频率6Hz，沿铸坯中心线碳偏析情况见下图，从图中可看出：沿铸坯中心线的碳偏析指数范围是0.77～1.33。
钢种为Q345B（0907694A0500）（中包C：0.06%），电流450A、频率6Hz，沿铸坯中心线碳偏析情况见下图，从图中可看出：沿铸坯中心线的碳偏析指数范围是0.79～1.33
（2）双辊条件下的取样分析情况：
钢种为Q345B（0959102）（中包C：0.068%），电流400A、频率6.2Hz，沿铸坯中心线碳偏析情况见下图，从图中可看出：沿铸坯中心线的碳偏析指数范围是0.75～1.64。
钢种为Q345B（0959121）（中包C：0.065%），电流380A、频率6.0Hz，沿铸坯中心线碳偏析情况见下图，从图中可看出：沿铸坯中心线的碳偏析指数范围是0.77～1.33。
实验结果分析：
对于相同钢种，在单辊与双辊条件下，采取不同的电流和频率所得到的碳偏析是有差异的；
就单辊而言，电流增加铸坯内部碳负偏析指数基本相同；
而双辊条件下，电流增加对铸坯内部碳的偏析程度影响就比较大，说明在目前的工艺布置情况下，搅拌作用强烈，正、负偏析均加大，因此应考虑在下一步的试验和研究中除考虑合理的布置（如布置在1、2段出口）外，适当减小电流。同时可以试验两对辊不同的电流、频率配比。
3、搅拌辊下线后的检查和局部改造
通过对下线扇形段搅拌辊进行的检查，结果表明：由于该辊子受到铸坯鼓肚发生变形，变形量在0.8mm左右，而且辊子表面有一定热裂纹和损伤（见图），需处理后方可继续使用。说明必须保证正常使用条件才能延长辊子寿命。
3.1对搅拌辊本体及配套设施的改造
从设备投入运行以来，针对设备安装和运行中存在的问题，我们主要进行了以下改造：
对辊子本体的改造：为便于在线检查和维护，我们对包括电缆插头和冷却水管路进行了改造；
对水泵座的改造：减少了回水管的长度；对水流量计进行改造；
3.2板坯低倍检验结果
对于低碳钢而言，使用电磁搅拌后，中心偏析C级比率达到80%以上，中碳钢C级比率也达到50%以上，其余也均在B1.0以下，基本杜绝了A类偏析；边缘裂纹、中间裂纹均在1.5级[3]以下，基本控制在1.0级以下。
4、存在主要问题
从电磁搅拌投入运行以来，主要存在的问题是对于低碳须一级探伤的钢板，探伤合格率时有波动，主要缺陷位置一般在钢板上表面1/4处，我们也做了钢板金相、夹杂物等检验，还请技术中心对板坯及有缺陷的钢板进行电子扫描，以确认缺陷类型，但未取得确切的实验数据，因此我们在实际生产中遇到该钢种时暂停使用电磁搅拌。但我们仍然继续做一些小批量试验，以验证是否与钢水质量有关，同时，继续摸索和优化不同钢种、浇注断面时不同的电流强度、搅拌频率参数配比，以达到更好的效果；结合不同浇注断面，摸索电磁搅拌辊安装不同位置对铸坯内部质量的影响；继续查找影响钢板探伤合格率降低的原因；针对不同钢种，规范电磁搅拌辊使用制度，形成包钢自身特色的搅拌工艺；配合的电磁搅拌使用，相应调整铸机二冷配水、软压下位置，真正发挥出电磁搅拌设备的作用。
参考文献：
[1]王茂华，汪保平等.连铸圆坯质量缺陷评述[J].维普网
[2]汪洪峰等.连铸板坯中心裂纹的形成与控制[J].安徽工业大学学报2003（3）：114～116
[3]连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图[M].中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T4002—XXXX.1991：1～39
【关键词】 电磁搅拌，双辊，中心偏析
包钢宽厚板铸机装备了动态软压下设备，可以改善铸坯内部质量如中心偏析等[1]。目前国内电磁搅拌技术发展较快，主要技术性能已达到或超过国外同类产品，在使用电磁搅拌技术后，铸坯内部质量[2]得到明显改善，满足了生产高附加值产品的要求，因此很有必要在我厂宽厚板铸机上增加电磁搅拌装置。
1、辊式电磁搅拌设备热试及试生产情况
为适应目前生产断面宽度和钢种，首次上线的搅拌辊安装位置在扇形1段出口。在设备上线前，我们对管道进行了多次冲洗、打压测试，及时处理设备泵座、管道接头等处的渗水情况，确保设备使用的安全性。在热试的第一个浇次，控制各种工艺参数如冷却水流量、压力、水箱水位、电导率、回水温度等在规定范围内，试运行48小时后，利用浇次间隔对电磁搅拌辊通电进行冷调试，试验了极限电流情况下辊子工作状况和电气设备运行情况，获得了理想的功能测试结果，如图1、图2所示。
1.1效果对比：
从铸坯低倍检验结果看，对于中碳钢而言，单辊搅拌基本就可以解决内部偏析的问题，但对低碳钢存在一侧搅拌效果不明显的问题，使用两对电磁搅拌辊后，使低碳钢整个搅拌区域更加均匀。
1.2双辊存在的问题：
由于热试期间双辊安装位置为扇形1段出口与2段入口，两对辊子的距离很近，在启动时存在电流干扰现象，需要先启动2段搅拌辊后再启动1段搅拌辊，给操作带来一定困难。而且两对辊距离太近，虽然加大了搅拌效果，但对于300mm厚板坯我们认为为搅拌位置靠前，达不到预期效果。避免该问题，搅拌装置位置调整为1、2段出口。
2、工艺参数实验
经过一段时间的试生产，我们结合板坯低倍检验结果逐步摸索了针对不同的钢种、断面采取不同的工艺参数配比，同时委托技术中心做了不同钢种、不同搅拌参数条件下的内部成分偏析状况，针对出现的问题加以解决。特别是2010年一季度逐步确定了搅拌参数，保证了铸坯内部质量。
2.1调整电流、频率配比
针对低碳钢搅拌效果较中碳差的情况，我们试验了不同的电流和频率配比，电流主要采用380A、400A、420A、450A，频率选用5.8Hz、6.0Hz。
2.2 Hz的不同配置
随着电流的增加，搅拌效果强，但负偏析带清晰，改变频率对搅拌效果影响不明显。
2.3在不同参数配比条件下，检验板坯内部成分偏析
为检验不同电流参数对板坯内部成分偏析的影响，我们委托技术中心做了几组检验：
（1）单辊条件下的取样分析情况：
钢种为Q345B（0907694A1000）（中包C：0.07%），电流420A、频率6Hz，沿铸坯中心线碳偏析情况见下图，从图中可看出：沿铸坯中心线的碳偏析指数范围是0.77～1.33。
钢种为Q345B（0907694A0500）（中包C：0.06%），电流450A、频率6Hz，沿铸坯中心线碳偏析情况见下图，从图中可看出：沿铸坯中心线的碳偏析指数范围是0.79～1.33
（2）双辊条件下的取样分析情况：
钢种为Q345B（0959102）（中包C：0.068%），电流400A、频率6.2Hz，沿铸坯中心线碳偏析情况见下图，从图中可看出：沿铸坯中心线的碳偏析指数范围是0.75～1.64。
钢种为Q345B（0959121）（中包C：0.065%），电流380A、频率6.0Hz，沿铸坯中心线碳偏析情况见下图，从图中可看出：沿铸坯中心线的碳偏析指数范围是0.77～1.33。
实验结果分析：
对于相同钢种，在单辊与双辊条件下，采取不同的电流和频率所得到的碳偏析是有差异的；
就单辊而言，电流增加铸坯内部碳负偏析指数基本相同；
而双辊条件下，电流增加对铸坯内部碳的偏析程度影响就比较大，说明在目前的工艺布置情况下，搅拌作用强烈，正、负偏析均加大，因此应考虑在下一步的试验和研究中除考虑合理的布置（如布置在1、2段出口）外，适当减小电流。同时可以试验两对辊不同的电流、频率配比。
3、搅拌辊下线后的检查和局部改造
通过对下线扇形段搅拌辊进行的检查，结果表明：由于该辊子受到铸坯鼓肚发生变形，变形量在0.8mm左右，而且辊子表面有一定热裂纹和损伤（见图），需处理后方可继续使用。说明必须保证正常使用条件才能延长辊子寿命。
3.1对搅拌辊本体及配套设施的改造
从设备投入运行以来，针对设备安装和运行中存在的问题，我们主要进行了以下改造：
对辊子本体的改造：为便于在线检查和维护，我们对包括电缆插头和冷却水管路进行了改造；
对水泵座的改造：减少了回水管的长度；对水流量计进行改造；
3.2板坯低倍检验结果
对于低碳钢而言，使用电磁搅拌后，中心偏析C级比率达到80%以上，中碳钢C级比率也达到50%以上，其余也均在B1.0以下，基本杜绝了A类偏析；边缘裂纹、中间裂纹均在1.5级[3]以下，基本控制在1.0级以下。
4、存在主要问题
从电磁搅拌投入运行以来，主要存在的问题是对于低碳须一级探伤的钢板，探伤合格率时有波动，主要缺陷位置一般在钢板上表面1/4处，我们也做了钢板金相、夹杂物等检验，还请技术中心对板坯及有缺陷的钢板进行电子扫描，以确认缺陷类型，但未取得确切的实验数据，因此我们在实际生产中遇到该钢种时暂停使用电磁搅拌。但我们仍然继续做一些小批量试验，以验证是否与钢水质量有关，同时，继续摸索和优化不同钢种、浇注断面时不同的电流强度、搅拌频率参数配比，以达到更好的效果；结合不同浇注断面，摸索电磁搅拌辊安装不同位置对铸坯内部质量的影响；继续查找影响钢板探伤合格率降低的原因；针对不同钢种，规范电磁搅拌辊使用制度，形成包钢自身特色的搅拌工艺；配合的电磁搅拌使用，相应调整铸机二冷配水、软压下位置，真正发挥出电磁搅拌设备的作用。
参考文献：
[1]王茂华，汪保平等.连铸圆坯质量缺陷评述[J].维普网
[2]汪洪峰等.连铸板坯中心裂纹的形成与控制[J].安徽工业大学学报2003（3）：114～116
[3]连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图[M].中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T4002—XXXX.1991：1～39