川崎制钢公司水岛厂3号铸机一直浇铸初轧方坯和轧制工字梁用异形坯。浇铸后者时,为防止其断面缺陷而必须强冷铸坯;浇铸合金钢方坯时,为防止其表面缺陷须对之极缓慢冷却。因此,生产中须进行宽范围的冷却水流量控制。然而,因在慢冷区域的水量小,喷嘴背压不足而冷却水不来及喷嘴堵塞等问题,使缓冷受到了限制,且一直有缓慢冷却的铸坯表面缺陷产生。为此,该厂开发了利用间隙式出冷却水(而不降低冷却水流量)的方式进行方坯缓冷的技术。
由于铸坯表面缺陷发生在其矫直点产生拉伸应变的弧形(R)内侧,故在R内侧的二冷水管处设置了水的切换阀,使水可以间断喷流;另外,由于辊子外侧的冷却水对铸坯也有影响,故在其输水管上也设置了阀门。
在充分考虑到由热坯传给辊子热负荷的基础上,制定了以下2种冷却水操作方式:一是将二冷水和辊外水以5秒间隔喷射;二是冷却水每喷射4秒就停止6秒。然后分别调查了两种操作方式对坯表温度及表面缺陷的影响。结果表明,在距结晶器弯月面26m处R内侧的坯表温度,按1和2操作时,分别比原来提高了44℃和48℃;且缓冷不影响铸坯内部质量。由于0.35C-1.0Cr合金钢铸坯表面温度的提高,使其有裂纹支数的比率降至原来的27%,且完全没有了裂纹铸坯的报废。综合计算,用此开发技术将有表面裂纹的不良铸坯的数量减少了80%,获得了极佳效果。