[發明專利]用于大范圍連鑄結晶器在線調整寬度減小的方法

有效

• 申請號: 201110233288.3
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102240783A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 徐永斌;馬春武;幸偉;徐海倫;孫鐵漢;李智;杜斌;葉理德;邵遠敬
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: B22D11/05
• 分類號: B22D11/05;B22D11/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及連鑄結晶器在線調寬技術領域，尤其是涉及大范圍連鑄結晶器在線熱調整寬度減小的過程。

背景技術

連鑄結晶器作為連鑄機的核心部件，其結構、性能直接影響著鑄坯質量與鋼種的適應性。為適應連鑄連軋生產頻繁變化的要求，結晶器經常需要調整寬度來獲得不同尺寸的鑄坯。傳統的連鑄機在變更鑄坯尺寸時，采用的方法是停止澆鑄，手動調整結晶器寬度或者通過更換結晶器實現寬度改變。在連鑄機停機二次開澆情況下，一方面影響鋼廠生產節奏、降低鑄坯產量；另一方面停機開澆還造成原材料的浪費，增加生產成本。此外，傳統在線調寬技術由于結晶器上下口速度差異導致調寬過程中液壓缸出現的瞬時壓力變化作用調寬速度的急增和急減，對設備使用不利。

基于上述情況，有必要開發一種新的，能夠適應多種規程鑄坯連續生產需要、縮短生產準備時間、降低勞動強度、提高鑄坯質量，提高設備使用壽命的結晶器連續在線調寬技術。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種用于大范圍連鑄結晶器在線調整寬度減小的方法，該方法簡易可行，為用于連鑄生產中大范圍在線熱態調寬（寬度減小）過程提供了便捷的途徑，從而滿足連鑄在線變更生產鑄坯尺寸的要求。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：

本發明提供的用于大范圍連鑄結晶器在線調整寬度減小的方法，具體是：以坯殼凝固收縮作為出發點，將結晶器寬度減小過程導入在線調寬中，該過程為寬度減小過程，并迅速確定調寬過程的控制參數，包括調寬速度、調寬時間和楔形段長度；以此來指導連鑄結晶器在線調寬操作，實現大范圍在線熱調寬過程，該過程為寬度減小過程。

所述用于大范圍連鑄結晶器在線調整寬度減小的方法，其步驟包括：

第一步，判定調寬范圍：

首先，根據當前實際值和最終目標值，判定是否可進行大范圍連鑄結晶器在線調寬，如若超出調寬范圍則直接終止調寬計算；如若在許用調寬范圍之內，則繼續判定一次調寬或多次調寬；?

第二步，調寬控制參數確定：

調寬速度由公式（1）確定獲得：

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式中：Vm為調寬速度；Vc為連鑄拉坯速度；tanθ是調寬過程中，錐度變更后的夾角值；tanα是調寬過程前，結晶器錐度的夾角值；

調寬時間可由公式（2）確定獲得：

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式中：t是調寬時間，Vm為調寬速度，Vc是連鑄拉坯速度，ΔL是錐度該變量，W是調寬寬度值，l是結晶器有效長度；

調寬楔形段長度可由公式（3）確定獲得：

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式中：S是楔形段長度，Vc是連鑄拉坯速度，t是調寬時間。

因此，通過設定的調寬速度、調寬時間和楔形段長度，就能夠獲知連鑄結晶器在線調寬的每個階段，并進行大范圍連鑄結晶器在線熱調寬，實現寬度減小。

所述大范圍連鑄結晶器在線熱調寬，其中“大范圍”是指連鑄結晶器單邊調寬范圍超過20?mm的調寬過程。

本發明與現有技術相比，具有以下的主要有益效果：

該方法考慮鑄坯凝固收縮特點，實施減緩鑄坯作用銅板摩擦力，不僅簡易可行，操作方便，同時為高效連鑄生產、提高連鑄機生產能力和效率，增加金屬收得率提供了可行途徑。

該方法以坯殼凝固收縮作為出發點，將結晶器寬度減小過程導入在線調寬過程（寬度減小）的計算中，并迅速確定調寬過程（寬度減小）控制參數，包括：調寬速度、調寬時間和楔形段長度。通過預設結晶器錐度變更量，利用錐度變更與鋼液的凝固過程中高溫坯殼的自然收縮量相符的基本特征，將高溫坯殼的拉坯過程限定在平移的結晶器窄邊上，實現了在線調寬過程與拉坯過程的匹配，成功克服了傳統調寬工藝中，結晶器上下口速度差異導致平移過程中液壓缸的瞬時變化對設備造成的影響，減緩調寬過程中，鋼液對窄面銅板的磨損，同時也穩定了連鑄結晶器內鋼液的凝固傳熱過程。這為高效連鑄提供條件，對降低生產成本，改善產品質量，提高產品的市場競爭力具有極為重要的意義。