[發明專利]用于改善連鑄坯內部質量的方法和系統

有效

• 申請號: 201110213669.5
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102896287A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 李志強;吳國榮;曾建華;潘紅;陳永;楊文中;陳雄
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團有限公司;攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司
• 主分類號: B22D11/115
• 分類號: B22D11/115;B22D11/16
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 南毅寧;周建秋

技術領域

本發明涉及連鑄工藝技術領域，具體涉及一種用于改善連鑄坯內部質量方法和系統。

背景技術

在連鑄生產中采用電磁攪拌技術能夠擴大鑄坯的等軸晶區，減輕鑄坯的中心疏松、中心偏析和中心縮孔，促進夾雜物的上浮，因而電磁攪拌技術得到了廣泛的應用并使鑄坯質量得到很大改善。

《中國冶金》雜志2010年8月(第20卷第8期第43～47頁，電磁攪拌在大方坯合金鋼連鑄機上的研究與應用，呂銘等著)報道了萊鋼通過對結晶器電磁攪拌的各工藝參數進行了重新優化、設定，調整后的工藝參數大大提高了鑄坯內部質量，中心縮孔、疏松、中間裂紋等常見缺陷的等級都控制在0.5級以內，中心偏析指數由原來的1.18降到1.03，鑄坯中心等軸晶率比原來提高38％。

曾小平等人發明的專利《圓坯結晶器電磁攪拌參數的制定方法》(公開號：CN101244452)在電磁攪拌磁場分布模擬結果的基礎上對電磁攪拌過程結晶器內鋼液的流場、溫度場及夾雜物運動軌跡進行耦合計算，針對鋼液的流動、凝固傳熱及夾雜物軌跡等現象做考察判斷電磁攪拌參數的合理性，并再將計算結果與現場取樣試驗進行反饋對比分析，以確定電磁攪拌參數。

可見，雖然電磁攪拌技術已廣泛應用于連鑄生產過程中并在提高鑄坯質量方面起到了重要作用，但在關于電磁攪拌技術的相關專利及文獻基本是針對其設備結構、工藝參數等方面的研究，而關于其使用過程中的衰減對鑄坯質量的影響卻很少提及，各鋼廠及設備生產廠家也未能提出減小電磁攪拌于其使用過程中的衰減對連鑄坯內部質量的影響的方案。

發明內容

為了至少解決上述問題之一提出本發明。

根據本發明的一個方面，提供了一種用于改善連鑄坯內部質量的方法，該方法包括：測量電磁攪拌器中心軸上任一位置處的磁場強度和/或該電磁攪拌器的電攪力矩；檢測不同磁場強度和/或電攪力矩對應的連鑄坯內部質量；根據不同磁場強度和/或電攪力矩對應的連鑄坯內部質量，確定一預定磁場強度和/或預定電攪力矩；以及在磁場強度和/或該電磁攪拌器的電攪力矩達到預定磁場強度和/或預定電攪力矩時，更換電磁攪拌器。

進一步地，檢測不同磁場強度和/或電攪力矩對應的連鑄坯內部質量包括：在連鑄工藝參數和鑄機流道質量穩定的情況下，統計以下至少一者：在一段時間長度中，采樣磁場強度和/或電攪力矩，檢測不同磁場強度和/或電攪力矩對應的連鑄坯內部質量；在同一爐次同一流次，通過改變電流強度來改變磁場強度和/或電攪力矩，檢測不同磁場強度和/或電攪力矩對應的連鑄坯內部質量；以及在同一爐次且所述磁場強度和/或電攪力矩不同的流次，檢測不同磁場強度和/或電攪力矩對應的連鑄坯內部質量。

進一步地，電磁攪拌器可包括以下至少之一：結晶器電磁攪拌器、二冷區電磁攪拌器、凝固末端電磁攪拌器。

進一步地，所述檢測可為低倍檢驗，其中低倍檢驗的內容可包括以下至少之一：連鑄坯中心等軸晶率、邊部細晶區、成分均勻性、中心疏松、縮孔。

進一步地，所述鑄機的鑄機斷面可為280mm×380mm，生產過程中穩定控制拉速可在0.74m/min～0.76m/min。

進一步地，所述預定磁場強度不低于300Gs，所述預定電攪力矩不低于1.7Kgf/cm²。

根據本發明的另一個方面，提供了一種用于改善連鑄坯內部質量的系統，該系統包括：測量裝置，被配置成測量電磁攪拌器中心軸上任一位置處的磁場強度和/或該電磁攪拌器的電攪力矩；檢測裝置，被配置成檢測不同磁場強度和/或電攪力矩對應的連鑄坯內部質量；以及確定裝置，被配置成根據不同磁場強度和/或電攪力矩對應的連鑄坯內部質量，確定一預定磁場強度和/或預定電攪力矩；以及更換裝置，被配置成在磁場強度和/或該電磁攪拌器的電攪力矩達到預定磁場強度和/或預定電攪力矩時，更換電磁攪拌器。

進一步地，檢測裝置包括：統計裝置，被配置成在連鑄工藝參數和鑄機流道質量穩定的情況下，統計以下至少一者：在一段時間長度中，采樣磁場強度和/或電攪力矩，檢測不同磁場強度和/或電攪力矩對應的連鑄坯內部質量；在同一爐次同一流次，通過改變電流強度來改變磁場強度和/或電攪力矩，檢測不同磁場強度和/或電攪力矩對應的連鑄坯內部質量；以及在同一爐次且所述磁場強度和/或電攪力矩不同的流次，檢測不同磁場強度和/或電攪力矩對應的連鑄坯內部質量。

進一步地，電磁攪拌器包括以下至少之一：結晶器電磁攪拌器、二冷區電磁攪拌器、凝固末端電磁攪拌器。