專利名稱：：連鑄方法
背景技術(shù)：
：1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種能盡可能減少偏析的連鑄方法，更具體而言，涉及一種能防止合金元素如C、Mn、Si、P、S等沿鑄坯厚度方向上在鑄坯的中心部分發(fā)生偏析而制造均質(zhì)鋼的連鑄方法。2.相關(guān)工藝描述連鑄方法的重要問題之一是如何減少在鑄坯的中心部分造成的偏析和中心疏松。為防止偏析，已采用電磁攪拌技術(shù)和低溫澆鑄。它們是根據(jù)一種偏析擴散技術(shù)來產(chǎn)生大量的等軸晶，再進而引入一種高水平的凈化工藝來減少鋼水中的雜質(zhì)元素(特別是P，S等)，并且采用通過密排小直徑輥來防止未凝固的鑄坯產(chǎn)生鼓肚變形的技術(shù)，而這些對策分別獲得了相當好的結(jié)果。但是，當涉及到凝固的最后階段時，對于鋼水流動所引起的偏析以及在凝固最終時由于凝固時體積收縮而形成的中心疏松而言，還沒有形成一個滿意的解決方法。為解決這個問題，最新的連鑄方法建議在連鑄工藝的最后階段設(shè)置多個壓輥，由此在凝固最后階段，以低壓下率壓下中心部分未凝固的鑄坯。當以低壓下率壓下鑄坯時，通過限制鋼水的上述流動而防止了偏析，并且通過補償凝固過程中的體積收縮而防止了中心疏松，因而可以得到無澆鑄缺陷的連鑄產(chǎn)品。以低壓下率實現(xiàn)壓下的工藝是已知的，例如從日本審定的專利公開號(JapaneseExaminedPublication)59-16862，日本審定的專利公開號3-6855，日本審定的專利公開號3-8863，日本審定的專利公開號3-8864，日本審定的專利公開號4-20696，日本審定的專利公開號4-22664以及日本審定的專利公開號5-30548。這些已知的工藝關(guān)于實現(xiàn)壓下的區(qū)間(“區(qū)間”此處是指在拉坯過程的末端，考慮到鑄坯中心部分未凝固，從壓下開始直到壓下結(jié)束。此術(shù)語“區(qū)間”在下文描述中含義相同)提出了幾個構(gòu)思(采用鑄坯中心部分的固相率的變化作為參考的思考方法)。當總體研究這些工藝時，它們的共同構(gòu)思在于，在拉坯過程的后半部分中，在該中心部分形成高的固相率時，即中心固相率達到例如0.8到0.9時，即使存在未凝固的鋼水，也被認為是達到了限制鋼水流動的時刻，此后停止壓下或以少量進行壓下。在連鑄中固化晶的形成與生長這里將參照板坯的澆鑄加以說明。首先，在大板坯的四面附近產(chǎn)生大量的晶核，然后它們開始大致沿垂直于表面的方向呈柱狀晶而分別長大(朝向大板坯的中心)。結(jié)果是，當從大板坯的縱向橫截面觀察時，形成一種固化的結(jié)構(gòu)(柱狀晶結(jié)構(gòu))，其中許多結(jié)晶各自象柱狀一樣彼此互相接觸而從大板坯表面向著其中心延伸，當各個柱狀晶的末端(凝固的前沿表面)在穿過大板坯中心的直線上彼此相對碰撞時，該柱狀晶的延伸停止。但是，在微觀狀態(tài)下觀察結(jié)晶生長的狀態(tài)時，相鄰柱狀晶的生長速度實際上并不總是相同的，因而在晶體生長的終點附近(凝固終點附近)的結(jié)晶末端到相鄰柱狀晶末端的連線呈現(xiàn)鋸齒狀態(tài)。當在這種狀態(tài)中繼續(xù)進行結(jié)晶的生長，而且達到這樣的時刻即具有更高的生長速度的相對晶體的末端開始彼此碰撞時，如圖1(B)中所示，在未接觸碰撞的晶體的末端保留著未凝固鋼水的液相的液體滯留部分。雜質(zhì)元素如P，S等的凝固被延遲而以聚集的狀態(tài)被熔入這一部分。由于未凝固的鋼水的流動在這種狀態(tài)下受到限制，所以當在這種狀態(tài)下凝固結(jié)束時，如圖1(C)所示，就有點狀偏析形成。但是，當大板坯被繼續(xù)壓下時，上述的液體滯留部分由于壓下而被破壞，集中著雜質(zhì)元素的未凝固鋼水的一部分沿雙向散布開以便于沿著凝固的前沿表面穿過碰撞的晶體末端的間隔，(當在垂直于紙面的橫截面中觀察未凝固的鋼水時，它以網(wǎng)格的形狀散布開)并且在此狀態(tài)下實現(xiàn)鋼的凝固。結(jié)果是，形成一種比較粗的線狀偏析，即，如圖1(D)中所示的偏析線。當形成線狀偏析時，由于氫引起的裂紋容易從偏析部分產(chǎn)生，因此要求在例如鋼管鋼中避免形成線狀偏析。所以，當固相率在中心部分增大且未凝固鋼水的流動性由此受到限制時，建議不要在這種狀態(tài)下進行壓下。另一方面，在連鑄具有大截面面積的大方坯時，在結(jié)晶器中采用電磁攪拌技術(shù)和低溫澆鑄技術(shù)可以在鑄坯軸向中心部分產(chǎn)生大約超過10％的鑄坯寬度的等軸晶區(qū)。當中心固相率達到和上述連鑄大板坯一樣高時停止壓下鑄坯，上述的點狀偏析就比較大并能形成例如3～5mm大的尺寸。當形成這么大的點狀偏析時，因為這部分含有高濃度的雜質(zhì)元素，所以在后處理的冷加工中，在高碳鋼材料、如輪胎簾線和彈簧鋼中，從偏析部分產(chǎn)生線斷裂的危險性增大了。當利用產(chǎn)生大量等軸晶的偏析擴散技術(shù)澆鑄大板坯時，這個問題也會出現(xiàn)。發(fā)明概述考慮到以上的情況本發(fā)明的目的是提供一種連鑄方法，由此在鑄坯的軸向中心形成大量的等軸晶，特別是指一種方法，它在連鑄大方坯時，不僅能防止由鋼水流動造成的偏析以及防止在凝固的最后由于凝固時體積收縮而形成的中心疏松，而且使留在凝固最后部分的未凝固液相部分造成的點狀偏析得到改善。按照本發(fā)明能解決以上問題，提供一種連鑄方法，由此能在鑄坯的軸向中心部分形成大量等軸晶區(qū)，特別是一種連鑄大方坯的方法，其中本發(fā)明的要點在于，在鑄坯的中心部分固相率為0.2到0.8～0.9的區(qū)間內(nèi)在輥對之間壓下鑄坯以補償由于鑄坯凝固和冷卻而引起的體積收縮的總量；在緊接上面的區(qū)間直到偏析結(jié)束的這段區(qū)間內(nèi)，以一定的比率繼續(xù)對鑄坯進行壓下，使得此處用壓下率(％/m)來表示沿拉坯方向鑄坯單位長度(單位米)的厚度方向的壓下量的比率(％此值由壓下量除以鑄坯的原始厚度，再乘以100而定)，在這段區(qū)間內(nèi)壓下率大于等于0.08％/m且小于等于1.50％/m，優(yōu)選地為大于等于0.3％/m且小于等于1.50％/m。應(yīng)當指出，優(yōu)選地是在這樣的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)壓下，即在從中心部分固相率為0.2的位置到固相率為0.9的位置之間的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)壓下，使得當鑄坯的中心固相率的值處于以下(1)、(2)、(3)、(4)、(5)區(qū)間內(nèi)時，壓下率滿足以下條件(A)、(B)、(C)、(D)及(E)。在區(qū)間(1)中0.2≤中心固相率＜0.35；壓下率(％/m)＝0.70～0.90(A)在區(qū)間(2)中0.35≤中心固相率≤0.45；壓下率(％/m)＝0.30～0.90(B)在區(qū)間(3)中0.45＜中心固相率＜0.65；壓下率(％/m)＝0.30～0.48(C)；在區(qū)間(4)中0.65≤中心固相率≤0.75；壓下率(％/m)＝0.08～0.48(D)在區(qū)間(5)中0.75＜中心固相率＜0.9，壓下率(％/m)＝0.08～0.16(E)那就是說，這個區(qū)域根據(jù)凝固的增長至少被分成五個部分而通過將壓下率改變到較小的值(A)→(B)→(C)→(D)→(E)而實現(xiàn)連鑄。雖然根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)壓下所用設(shè)備的條件幾乎沒有任何限制，可以采用多個或一個具有壓下效果且輥子有效長度為0.2～0.8倍的鑄坯寬度的壓下輥，在鑄坯的中心部分固相率達到0.35～0.45之后的區(qū)域內(nèi)，作用在鑄坯上下兩側(cè)或該上下兩側(cè)中的任意一側(cè)而進行壓下。應(yīng)當指出，雖然本發(fā)明的效果在連鑄高碳鋼大方坯時最為顯著，但本發(fā)明的工藝范圍卻并非僅限于此。附圖簡述圖1示出在柱狀晶凝固中壓下所引起的偏析模式的變化；圖2示出在等軸晶凝固中壓下所引起的偏析模式的變化；圖3示出在本發(fā)明中如何使用短寬度輥；圖4示出在中心固相率為0.85之后，由壓下率的變化引起的最大偏析顆粒尺寸的變化；以及圖5示意出鑄坯橫截面的中心部分的宏觀結(jié)構(gòu)。優(yōu)選實施方案描述本發(fā)明粗略地將鑄坯被壓下的區(qū)域分為兩部分。第一部分是一個從鑄坯中心部分固相率為0.2的位置到固相率為0.9的位置而實現(xiàn)壓下的區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)鑄坯被壓下以便于補償凝固過程中體積收縮的總量。在第一部分之后的下一部分是連續(xù)進行壓下直到凝固結(jié)束的區(qū)間。在第二部分中進行壓下，使得壓下率(％/m)大于等于0.08％/m且小于等于1.50％/m，并且優(yōu)選的是大于等于0.30％/m(％)且小于等于1.50％/m，此處壓下率(％/m)表示沿拉坯方向鑄坯單位長度(單位米)的厚度方向的壓下量的比率。這里所用的中心部分的固相率可以根據(jù)有限元法，有限差分法或者類似的利用固相率與溫度的關(guān)系進行非穩(wěn)態(tài)熱傳遞分析的方法，用計算機模擬來確定，這要考慮到晶內(nèi)偏析分析，其可以按照下述文獻所描述的方法來確定《鐵與鋼》(“Tetsu-to-Hagane”)，1992年第2卷275-281頁。在本發(fā)明中，第一部分是從這樣確定的中心固相率為0.2的位置開始，“換言之，是從鑄坯中心部分的固相率為0.2的位置開始或者如果需要的話是從一個比上述位置稍向上游方向的位置(在結(jié)晶器側(cè))開始”，同樣由此開始壓下。第一部分的壓下是為了補償由于鑄坯在該區(qū)域內(nèi)的凝固與冷卻所引起的體積收縮的總量。只要以上條件滿足，壓下的條件就不受特別的限制。但是，由于鑄坯在拉坯過程的下游側(cè)的中心固相率逐漸增加，當選定了最佳的壓下率時，優(yōu)選的是本發(fā)明的第一部分中的壓下一直持續(xù)到中心固相率達到0.9，該壓下率相應(yīng)于中心固相率的增加而減小。第一部分中的優(yōu)選壓下條件在下文還將進一步說明。此外，中心固相率達到0.9之后的壓下條件(此時更嚴格的定義為0.9)，即改善點狀偏析的壓下條件，將在下文加以說明。圖2示意出在大方坯普通連鑄中，在凝固的最后，晶體是如何形成的。在附圖中，形成了大量的被稱作等軸晶的顆粒狀晶體并且集中有雜質(zhì)元素的未凝固液相被保留在這些晶體之間。當在這種狀態(tài)下，根據(jù)本發(fā)明所調(diào)整的壓下條件進行壓下時，富含雜質(zhì)元素的鋼水沿三個方向廣泛地散布，以便于穿過等軸晶粒并且散布在這些晶粒之間。關(guān)于這一點，在圖1所示的柱狀晶的凝固中，因為如上面提到的，在存在未凝固液相的狀態(tài)下實現(xiàn)壓下所造成的分散是二維的，雖然本發(fā)明涉及的偏析的分散度是比較小的，但是在其中三維分散的等軸晶凝固的情況下，分散效應(yīng)是大大增強了的。此外，在等軸晶凝固中，三維散布的富含雜質(zhì)元素的鋼水與原來存在于等軸晶粒之間的晶內(nèi)偏析混和并且彼此無法區(qū)分，因此這里幾乎沒有可能在柱狀晶凝固時形成清晰的偏析線。因此，在象連鑄大方坯那樣的形成大量的等軸晶凝固的連鑄中，優(yōu)選的是即使中心固相率超過0.9后，仍繼續(xù)進行壓下。其次，在中心固相率已經(jīng)達到0.9后，對壓下程度不同的試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，控制最好是根據(jù)前面提到的壓下率的概念來進行。壓下率的優(yōu)選范圍是大于等于0.08％/m且小于等于1.50％/m，而當壓下率小于0.08％/m時，只能使未凝固液相部分稍稍變形而不足以使這些部分穿破等軸晶粒而分散。另一方面，雖然就富含雜質(zhì)元素的鋼水的分散效應(yīng)而言，壓下分散的上限是不受限制的，但這個效應(yīng)會在1.50％/m附近達到飽和。相反，當超過此值時，由于鑄坯可能產(chǎn)生并非所需的變形，所以優(yōu)選地把上限定在1.50％/m。應(yīng)當指出，更優(yōu)選的壓下率為0.30％/m到1.50％/m。其次，這里將說明第一部分的壓下條件，第一部分從中心固相率為0.2的位置開始，“換言之，就是從鑄坯的中心部分的固相率為0.2的位置開始或者如果需要的話從一個比上述位置稍向上游方向的位置(在結(jié)晶器側(cè))開始。在這一部分實現(xiàn)壓下以便于補償如前面所述的由于鑄坯的凝固與冷卻而引起的體積收縮的總量。但是，建議當選擇了最佳壓下率時優(yōu)選地繼續(xù)進行壓下，如在以上公式(A)-(E)中所述，對應(yīng)于中心固相率朝向鑄坯拉坯方向的下游側(cè)的逐漸增加，該壓下率逐漸減小。當保持以上建議的條件時，就能通過防止V型偏析及進而防止會造成內(nèi)裂紋和惡化偏析的倒V型偏析而形成無偏析的鑄坯。應(yīng)當指出，當壓下從中心固相率達到0.2之前的初始階段開始時，建議壓下按照公式(A)所表示的壓下率條件進行。如果壓下是從中心固相率已達到0.2(更嚴格地說，0.20)之后開始，因為當固相率達到0.2時，凝固時的體積收縮引起了鋼水的流動，由此引起偏析的可能性就增加了。但是，在一種情況下壓下開始的時間可能被延遲到中心固相率是0.25的位置，這主要取決于鋼的種類。另一方面，當在中心因相率達到0.9之前的位置停止壓下時，可能不能避免形成V型偏析，因為壓下是在這樣的狀態(tài)下停止的，即在該狀態(tài)中存在由于凝固過程中的體積收縮而引起的鋼水流動的可能性。此外，由于凝固過程中的體積收縮并未得到補償，所以形成大量中心疏松的危險性增加了。如前所述，即使壓下繼續(xù)進行，鑄坯溫度也會逐漸降低，因此中心固相率是增加的。要解決這個問題，優(yōu)選的是在本發(fā)明中壓下的程度沿一個方向變化，即該壓下的程度隨著中心固相率的增加而沿該方向減少。并且本發(fā)明采用一個下文所描述的“壓下率”的概念以表示壓下的程度。壓下率是一個數(shù)量值，示出沿鑄坯的拉坯方向鑄坯單位長度(單位米)的厚度方向的壓下程度(％)，并用單位％/m表示。V型偏析是以這樣一種方式形成的，即當鋼水在鑄坯凝固的最后階段中凝固時，由于鑄坯體積的收縮，富含雜質(zhì)元素的鋼水流向并被吸引向鑄坯的中心部分。因此，鑄坯中鋼水的體積減少量必須和由于凝固而引起的體積收縮量相當，以便于完全停止鋼水的流動，這也是壓下凝固鑄坯的目的。但是，凝固中體積的收縮量隨凝固的進行、即隨著中心固相率的增加而減少，發(fā)明人認為當中心固相率增加時，優(yōu)選地是適當?shù)販p少壓下率，那就是說，在前面所述的區(qū)間(1)到(5)中，存在由公式(A)到(E)示出的合適的壓下率，而上述適當?shù)膲合侣史秶_定的理由如下所述。區(qū)間(1)0.2≤中心固相率≤0.35在此區(qū)間內(nèi)凝固尚未充分進行并且鑄坯中的鋼水呈現(xiàn)出高度流動性。所以，當壓下率不足夠時，更具體而言，在此狀態(tài)下當它小于0.70％/m時，由于壓下不充分而常有V型偏析出現(xiàn)。但是，當壓下率超過0.9％/m時，由于凝固前沿被過度地變形，在出現(xiàn)倒V型偏析之前，就有引起內(nèi)裂紋的危險。應(yīng)當指出，盡管在中心固相率達到0.2之前的位置壓下的應(yīng)用在功能與效果上并無顯著的意義，當在中心固相率達到0.2之后的位置開始壓下時，前面提到的不利因素卻因開始壓下的延遲而引發(fā)。因此，建議恰好在中心固相率達到0.2之前開始壓下。所以，本發(fā)明并不排除在中心固相率達到0.2之前實現(xiàn)壓下。區(qū)間(3)0.45＜中心固相率＜0.65在此區(qū)間內(nèi)，由于凝固比在區(qū)間(1)內(nèi)進行得更多，而且凝固坯殼已相當長成，未凝固部分的體積減少且凝固時的體積收縮量也相應(yīng)地減少。所以，未引起不充分壓下的壓下率的下限與在區(qū)間(1)中所確定的值相比是下降的，而難以引起V型偏析的下限是0.30％/m。另一方面，為防止由于過分壓下而使鋼水逆向流動所引起的倒V型偏析的危險，將上限設(shè)定在0.48％/m，此值比在區(qū)間(1)中所確定的值下降了。區(qū)間(5)0.75＜中心固相率≤0.9在此區(qū)間內(nèi)凝固仍繼續(xù)進行而凝固坯殼大大長成。因此，不充分壓下未導致V型偏析的壓下率的下限被進一步下降到0.08％/m，而鋼水的逆向流動未導致倒V型偏析的壓下率的上限也降低到0.16％/m。區(qū)間(2)與區(qū)間(4)考慮到鋼水的流動性隨鋼的成分在中心固相率為(0.35-0.45)附近與中心固相率為(0.65-0.75)附近而變化，可以以比較高的靈活性劃分這些區(qū)間。所以，允許以更大的自由度來劃分區(qū)間本身，如區(qū)間(2)與區(qū)間(4)所示?？傊?，既然本發(fā)明的要點是在各自劃分的區(qū)間內(nèi)降低壓下率，那么就可以遵照本發(fā)明的要點，在相應(yīng)的區(qū)間內(nèi)從各相應(yīng)的公式(A)、(B)、(C)、(D)及(E)所示的區(qū)間中選定出最佳壓下率。本發(fā)明中所用的壓下輥不受特定限制，且任何普通的平輥以及凸面輥都可以在本發(fā)明中使用。但是，更優(yōu)先的是由本發(fā)明人設(shè)計的下面將描述的短寬段輥。那就是說平輥和凸面輥具有下述諸問題。首先，平輥的一個問題是由于鑄坯的整個表面包括坯殼部分被壓下，該坯殼部分呈現(xiàn)出高剛度，由于該坯殼部分是從鑄坯的兩側(cè)向鑄坯的中心部分生長，所以存在很大的壓下抗力(對于小寬厚比的大方坯，這是特別顯著的)，并且由此減少位于鑄坯中心部分的鑄坯未凝固部分的橫截面面積的有效比率(壓下效率)是低的。因而，存在一個問題即由于為防止偏析而需要大量的壓下，施加在輥子上的負荷就增加了，由此輥子與軸承就大大地磨損。而且為了適應(yīng)必需的壓下量，設(shè)備與操作費用也提高了。另一方面，由于凸面輥中間部分的直徑大于其兩端的直徑，該凸面輥只在該輥子的中間部分對鑄坯的中心部分起到壓下作用，所以由上述的坯殼部分的高剛度所引起的壓下抗力減小了，由此判斷在實際應(yīng)用中壓下效率有所提高并且即使在比較小的壓下量下，也能達到高效率以防止偏析與中心疏松。但是，如果想通過盡可能減小由鑄坯傳來的熱量而產(chǎn)生的輥子變形以維持壓下的精度，輥子兩端的直徑就必須被顯著加大而輥子中間部分的直徑也要相應(yīng)地增大，因此沿鑄坯拉坯方向彼此相鄰的凸面輥之間的間隔(輥距)也增大了。所以出現(xiàn)一個問題即由于鑄坯中鋼水的靜壓力而在輥子之間使鑄坯產(chǎn)生鼓肚變形的現(xiàn)象是很顯著的，而防止偏析與中心疏松的效果卻喪失了?？紤]到上述問題，本發(fā)明人設(shè)計了一種壓下輥子，其有效長度為鑄坯寬度的0.2到0.8倍(說明書中稱為短寬度輥)，并提交了輥子的專利申請(日本未審定專利公開(JapaneseUnexaminedPatentPublication)號6-210420)。圖3概念性地解釋了本發(fā)明的短寬度輥是如何使用的，其中數(shù)字1表示短寬度輥子，數(shù)字2表示鑄坯，數(shù)字3表示未凝固部分，數(shù)字4表示軸，而數(shù)字5表示平輥。雖然圖3表示一種情況，其中短寬度輥子作用在鑄坯2的上側(cè)，而鑄坯2的下側(cè)由平輥子5所支承，具有同樣尺寸的短寬度輥子可以作用在鑄坯的上側(cè)與下側(cè)。雖然短寬度輥子1在日本未審定專利公開號6-210420中已有詳細描述，優(yōu)選地使用軸向長度W基本上小于鑄坯2的寬度W′的、特別是滿足以下關(guān)系式0.2W′≤W≤0.8W′(P)的短寬度輥子1。更優(yōu)選的是滿足以下關(guān)系式0.3W′≤W≤0.7W′(Q)的短寬度輥子1。由于短寬度輥子1沿軸向方向長度較短，即使該輥子沒有特別大的直徑，它也具有足夠的剛度。所以，由于輥子直徑可以減小，而輥距可以相應(yīng)地減小，先有技術(shù)中采用凸面輥子的缺點即鼓肚變形可以被限制。應(yīng)當指出，從防止鼓肚變形的觀點建議把輥距設(shè)定在小于或等于350mm。此外，從圖3顯而易見，因為本發(fā)明的短寬度輥子能夠有效且強烈地壓下存在未凝固部分3的鑄坯的中心部分，為防止偏析和中心疏松所需的壓下量可以被減小，由此操作費用可以降低。另外，由于輥子表面與輥子軸之間的摩擦減少了，設(shè)備的維護費用也可以減少。雖然短寬度輥子可以用在所有的壓下區(qū)間(1)到(5)中，由于短寬度輥子對于具有減少的未凝固部分的鑄坯的壓下是特別有效的，所以短寬度輥子只用在區(qū)間(2)到(3)以及以后的區(qū)間中，而在區(qū)間(1)中可以用普通平輥子或者凸面輥子。當以上公式(P)不滿足時，例如當W小于0.2W′時，由于未凝固部分3不能在其整個寬度上被壓下，則不能充分地獲得所期待的效果例如防止偏析等等。另一方面，當W超過0.8W′時，由于輥子受到已凝固的坯殼的巨大抗力，則難以通過壓下而達到防止偏析等等效果。應(yīng)當指出，雖然短寬度輥子優(yōu)選地被設(shè)置在從鑄坯2的上側(cè)與下側(cè)壓下鑄坯2，或者本發(fā)明的短寬度輥子被設(shè)置在鑄坯2的上下兩側(cè)中的任一側(cè)而該鑄坯2的另一側(cè)則由上述的平輥子所支承以實現(xiàn)壓下該鑄坯2，但不要求沿鑄坯拉坯方向的整個長度具有同樣的設(shè)置，而且上述設(shè)置可以通過改變設(shè)計而替換。此外，已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于從中低碳鋼到高碳鋼而不論截面形狀與尺寸的鑄坯上而且在任何情況下都能得到預期的效果，本發(fā)明在連鑄高碳鋼大方坯時尤其呈現(xiàn)出顯著的效果。實施例每個具有380×600(毫米)的鑄坯尺寸的大方利用含碳量為0.71～0.82％(參看表1)的各種種類的鋼進行連鑄(在結(jié)晶器中也采用電磁攪拌)。應(yīng)當指出，在區(qū)間(1)中在鑄坯上下兩側(cè)都是利用平輥進行壓下，而在區(qū)間(2)、(3)、(4)、(5)、(6)(區(qū)間(6)是中心固相率為等于或大于0.90的區(qū)間)中，在鑄坯上側(cè)利用寬度為250毫米的短寬度輥子且在鑄坯下側(cè)利用一個平輥子而進行壓下。應(yīng)當指出，相鄰壓下輥子之間的輥距(沿鑄坯拉坯方向的間距)被設(shè)定在320毫米。表2表示區(qū)間(1)到(6)的中心偏析的檢查結(jié)果以及相應(yīng)的壓下率(如圖4中所示，區(qū)間(6)中的壓下率的變化是不同的)。表1</tables>(質(zhì)量％)表2</tables>圖4表示在鑄坯中心部分測得的最大偏析顆粒尺寸，該鑄坯長200毫米，其縱向橫截面被拋光且被加有表面活化劑的飽和苦味酸腐蝕。當壓下率在區(qū)間(4)內(nèi)小于0.08％/m時，點狀偏析的顆粒尺寸并未得到改善；當壓下率超過0.08％/m時開始有改善的效果；當壓下率超過0.30％/m時，改善效果是顯著的。但是，當壓下率超過大約1.50％/m時，該效果達到飽和。圖5一般示意出鑄坯橫截面的宏觀結(jié)構(gòu)。實驗(a)表示未經(jīng)壓下的鑄坯的宏觀結(jié)構(gòu)，實驗(b)表示在區(qū)間(1)至(5)中實現(xiàn)隨后的優(yōu)選壓下而并未在區(qū)間(6)中實現(xiàn)壓下的鑄坯的宏觀結(jié)構(gòu)，而實驗(C)表示在所有的區(qū)間(1)到(6)中實現(xiàn)優(yōu)先壓下的鑄坯的宏觀結(jié)構(gòu)，由此可以看出圖5(C)所示的鑄坯的宏觀結(jié)構(gòu)是最佳的。區(qū)間(1)0.74％/m(實驗(b)，(c)共有)區(qū)間(2)，(3)0.37％/m(實驗(b)，(c)共有)區(qū)間(4)，(5)0.12％/m(實驗(b)，(c)共有)區(qū)間(6)0.50％/m(實驗(b)中無壓下)在實驗(a)中，在鑄坯各部位都產(chǎn)生V型偏析，在鑄件的中心部也產(chǎn)生如圖5(a)中所示的V型偏析；在實驗(b)中，雖然不允許產(chǎn)生V型偏析與倒V型偏析，但在鑄坯中央部位會產(chǎn)生如圖5(b)中所示的點狀偏析；在實驗(c)中，在鑄坯中既不允許產(chǎn)生V型偏析也不允許產(chǎn)生倒V型偏析，就象圖5(c)中所表示的鑄坯中心部分那樣，因此鑄坯中有極少量的偏析發(fā)生。在本發(fā)明中象前面所說的那樣設(shè)置，因為在中心固相率為0.2到0.9的區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)壓下的量相當于由于鑄坯的凝固與冷卻而引起的體積收縮的總量，而在中心固相率已經(jīng)達到0.9之后的凝固末端的區(qū)間內(nèi)，壓下也是以一適當?shù)膲合侣蔬M行的，這樣就能使鑄坯不僅不會產(chǎn)生V型偏析、倒V型偏析及中心疏松，而且在軸向中心部分也不會產(chǎn)生點狀偏析。特別是，在連鑄大方坯時由于凝固過程中體積收縮所引起的等軸晶的運動和富含雜質(zhì)元素的鋼水的吸引，一般在凝固的最后階段在軸向中心部分形成顯著的V型偏析，其中在大方坯中廣泛形成了等軸晶區(qū)，盡管如此，但已確信本發(fā)明在防止這種偏析上呈現(xiàn)出極好的效果。而且，由于不會產(chǎn)生鼓肚變形，中心偏析可以被可靠地除去。權(quán)利要求1.一種連鑄方法，用這種方法在輥對之間壓下在軸向中心部分具有寬等軸晶區(qū)的連續(xù)鑄坯的同時拉出該鑄坯，在從鑄坯中心部分固相率為0.2的位置到固相率為0.9的位置的這段區(qū)間內(nèi)鑄坯被壓下，以便于補償在這個區(qū)間內(nèi)由于鑄坯的冷卻和凝固而產(chǎn)生的體積收縮的總量；在緊接上段區(qū)間直到鑄坯凝固結(jié)束的這段區(qū)間內(nèi)，鑄坯以一定的比率被連續(xù)壓下，使得此處用壓下率(％/m)來表示沿鑄坯拉坯方向鑄坯單位長度(單位米)的壓下量與鑄坯原始厚度的比率(％)，在這段區(qū)間內(nèi)壓下率大于等于0.8％/m且小于等于1.5％/m。2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄方法，其特征在于，壓下在從中心部分固相率為0.2的位置到固相率為0.9的位置的區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)，因而當鑄坯中心固相率值位于下列區(qū)間(1)、(2)、(3)、(4)、(5)內(nèi)時，壓下率滿足以下條件(A)、(B)、(C)、(D)及(E)；在區(qū)間(1)內(nèi)0.2≤中心固相率＜0.35；壓下率(％/m)＝0.70～0.90(A)在區(qū)間(3)內(nèi)0.45≤中心固相率＜0.65；壓下率(％/m)＝0.30～0.48(C)在區(qū)間(2)內(nèi)0.35≤中心固相率≤0.45；而壓下是以壓下率等于或小于區(qū)間(1)中所取的值且等于或大于區(qū)間(3)中所取的值而進行的，壓下率(％/m)＝0.30～0.90(B)以及在區(qū)間(4)內(nèi)0.65≤中心固相率≤0.75；而壓下是以壓下率等于或小于區(qū)間(3)中所取的值且等于或大于區(qū)間(5)中所取的值而進行的，壓下率(％/m)＝0.08～0.48(D)在區(qū)間(5)內(nèi)0.75＜中心固相率＜0.9；壓下率(％/m)＝0.08～0.16(E)3.一種按照權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的連鑄方法，其特征在于，其適用于大方坯的連鑄。4.一種按照權(quán)利要求1到權(quán)利要求3中任一項所述的連鑄方法，其特征在于，可以采用多個或一個具有壓下作用且輥子有效長度為0.2～0.8倍鑄坯寬度的壓下輥，在鑄坯的中心固相率為0.35～0.45之后的區(qū)間內(nèi)，該壓下輥作用在鑄坯上下兩側(cè)或該上下兩側(cè)中的任意一側(cè)而進行壓下。5.一種按照權(quán)利要求1到權(quán)利要求5中任一項所述的連鑄方法，其特征在于，在鑄坯中心部分固相率超過0.9的區(qū)間內(nèi)以0.30～1.50％/m的壓下率進行壓下。全文摘要一種連鑄方法,在凝固的最后階段壓下鑄坯,從而盡可能減少鑄坯中心的偏析與中心疏松,尤其是防止點狀偏析。壓下是在鑄坯中心固相率達到0.2之后開始,而且進行壓下是為了補償在壓下的截面中由于鑄坯的凝固與冷卻而引起的體積收縮的總量,直到中心固相率達到0.9。然后,以大于等于0.08%/m且小于等于1.5%/m的壓下率而繼續(xù)進行壓下。文檔編號B22D11/128GK1176160SQ97102620公開日1998年3月18日申請日期1997年2月17日優(yōu)先權(quán)日1996年2月19日發(fā)明者綾田研三,森秀夫,石黑進,新田正樹申請人:株式會社神戶制鋼所