铸坯内部质量主要取决于铸坯的凝固过程中铸坯的高温特性、冷却状况及与铸坯接触设备的状况。针对车轮轮箍钢产品,铸坯内部裂纹及铸坯疏松程度将对车轮轮箍等产品质量产生较直接的影响,因此消除铸坯内部裂纹,提高铸坯的致密度是提高轮箍质量的关键。另外,结晶器电磁搅拌对铸坯质量有着重要影响。为此,马钢在开展圆坯高温力学性能试验、连铸二冷工艺优化,电磁搅拌参数优化等试验研究的基础上,研究建立了圆坯凝固传热过程数学模型,制定了合理的连铸拉速制度、二冷水控制模型、矫直制度等,消除了内部裂纹、缩孔,降低了疏松、偏析程度,有效保证了铸坯内部质量。

    (1)在900～1200℃的温度区间内,CL60钢圆坯强度低、断面收缩率高,具有较高的塑性;在850℃以下,铸坯强度大并随温度降低而迅速升高,断面收缩率小并随温度降低呈下降趋势。

    (2)基于目标温度反算法建立的二冷工艺模型,能有效控制了铸坯的偏析、疏松,较好地满足了高质量产品对铸坯的质量需求。

    (3)结晶器电磁搅拌可有效提高铸坯中心等轴晶比率,最高达72.2%,平均达50%以上;铸坯中心等轴晶比率随着搅拌电流的增加而增加;结晶器电磁搅拌能有效改善铸坯内部夹杂物的分布,减小夹杂物的尺寸,对改善铸坯疏松及偏析有明显效果。