隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外新設(shè)計(jì)的直弧型板坯連鑄機(jī)基本上都采用連續(xù)彎曲、矯直方法，同時(shí)也熱衷于對現(xiàn)有的多點(diǎn)彎曲、矯直進(jìn)行連續(xù)彎曲、矯直改造。
在該技術(shù)改造中實(shí)施了兩項(xiàng)對傳統(tǒng)連續(xù)彎曲、矯直技術(shù)的新探索：一是分別對連續(xù)彎曲段、連續(xù)矯直段劃分為較高溫度區(qū)和較低溫度區(qū)，在較高溫度區(qū)實(shí)行較高的變形速度：二是對處于連鑄二冷區(qū)前部高溫區(qū)的連續(xù)彎曲段總體上實(shí)行高的變形速度，而對處于二冷區(qū)后部低溫區(qū)的連續(xù)矯直段總體上采用低的變形速度。改造后的生產(chǎn)實(shí)踐表明，上述新探索是可行的。
1.連鑄坯的高溫蠕變
在連鑄過程中，從結(jié)晶器內(nèi)初的凝固殼開始到連鑄機(jī)的出口，鑄坯的溫度變化范圍為1500—800℃。在這樣的溫度下，物體原子振動(dòng)十分強(qiáng)烈，在外力不變的條件下，物體的變形隨著時(shí)間的延長而不斷增加，即產(chǎn)生蠕變。
由材料流變學(xué)知，流變學(xué)模型稱為伯格斯模型，它是由麥克斯偉模型和開爾文模型串聯(lián)而成。該模型能代表某些復(fù)雜的粘彈性材料的流變性質(zhì)。
通過對連鑄坯蠕變特性的探討，得到以下認(rèn)識：處于連續(xù)彎曲段的鑄坯的蠕變變形速度遠(yuǎn)高于處于連續(xù)矯直段的鑄坯的蠕變變形速度；處于連續(xù)彎曲段較高溫度區(qū)的鑄坯蠕變變形速度明顯高于較低溫度區(qū)鑄坯的蠕變變形速度，處于連續(xù)矯直段較高溫度區(qū)的鑄坯的蠕變變形速度稍高于較低溫度區(qū)的鑄坯蠕變速度。
2.按溫度分區(qū)設(shè)定應(yīng)變速率的初步
目前國內(nèi)外的連續(xù)彎曲矯直方法有漸進(jìn)彎曲矯直法，浮動(dòng)輥連續(xù)矯直法，固定輥等應(yīng)變速率連續(xù)彎曲矯直法。
漸進(jìn)彎曲矯直法，其變形區(qū)分為三段：具有恒定應(yīng)變速率的較長中間段，在其前后各有一小段過渡區(qū)。連續(xù)矯直為浮動(dòng)輥等應(yīng)變速率連續(xù)矯直。傳統(tǒng)的連續(xù)彎曲矯直技術(shù)均為等應(yīng)變速率彎曲矯直法。其連續(xù)彎曲段和連續(xù)矯直段也不加區(qū)別的采用相同的應(yīng)變速率。
顯然傳統(tǒng)的連續(xù)彎曲、矯直技術(shù)的不足之處是沒有充分地利用高溫條件下連鑄坯的蠕變特性。
對5點(diǎn)彎曲、5點(diǎn)矯直，主半徑為R9300mm的直弧型板坯連鑄機(jī)進(jìn)行了連續(xù)彎曲矯直改造。該鑄機(jī)澆鑄的鋼種為普碳鋼、優(yōu)碳鋼、深沖鋼、低合金鋼，斷面為(200—250)mmx(900—1550)mm。
受原有設(shè)備的限制，并考慮到力求改造工程量小化原則，提出了以下總體改造方案：將5點(diǎn)彎曲和5點(diǎn)矯直段改造成連續(xù)彎曲、連續(xù)矯直段，其彎曲、矯直段長度基本上分別保持5點(diǎn)彎曲、5點(diǎn)矯直的原長，采用分段函數(shù)分別構(gòu)造連續(xù)彎曲、矯直曲線。分段函數(shù)給出的連續(xù)彎曲曲線將彎曲段分為較高溫度區(qū)和較低溫度區(qū)，在較高溫度區(qū)的蠕變曲率變化率大于較低溫度區(qū)的曲率變化率，以實(shí)現(xiàn)較高溫區(qū)的鑄坯的蠕變應(yīng)變速率高于較低溫區(qū)的應(yīng)變速率。連續(xù)矯直曲線的情況與連續(xù)彎曲曲線的分區(qū)情況相同。(圖/文www.hseshg.com)