[發明專利]一種板坯連鑄機二冷水幅切控制方法

有效

• 申請號: 201110431125.6
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN102430733A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 潘貽芳;蔡兆鎮;鞏文旭;祭程;朱苗勇
• 申請（專利權）人: 天津鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: B22D11/22
• 分類號: B22D11/22
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

技術領域

本發明屬于連鑄冷卻水控制技術領域，特別是冷卻水噴淋寬度的在線調節技術。具體指寬厚板坯連鑄機內弧二冷水噴淋寬度在線幅切控制的方法。

技術背景

寬厚板坯連鑄機具有斷面大、拉速低等特點，且具備適澆多個規格斷面連鑄坯的能力，其鑄流冷卻機制主要依靠在扇形段內弧和外弧有規律安裝噴淋管冷卻系統，利用噴射至鑄坯表面的冷卻水冷卻。在實際連鑄生產過程中，一方面由于寬厚板坯具有斷面大的特點，為確保鑄坯在連鑄生產過程不產生鼓肚行為和實現對連鑄坯凝固潛熱的有效消除，二冷水噴淋強度相比常規板坯連鑄大，受噴淋管直接噴淋至鑄坯角部的冷卻水和由鑄坯內弧表面中部流向鑄坯邊部的冷卻水共同冷卻作用，鑄坯角部溫度下降速度快；另一方面，受寬厚板連鑄拉速相對低的影響，坯殼角部在鑄流內受二維傳熱作用的時間加長，進一步加劇了坯殼角部區域的降溫，極易引起鑄坯邊角部在過矯直區時落入鋼的第三脆性溫度區而導致連鑄坯其內弧角部發生表面微橫裂紋缺陷，嚴重制約了連鑄機的穩定和高效化生產。

目前，避免該類型裂紋缺陷的有效手段為采用鑄坯高溫過矯直手段，促使連鑄坯角部高溫過矯直避開相應鋼種的第三脆性溫度區。在實際生產中，由于受連鑄機設計和現場調度的制約，連鑄拉速是相對穩定的。因此，降低寬厚板連鑄坯內弧邊角部受水量是確保其過矯直區高溫避開鋼的第三脆性溫度區的主要手段。此外，由于寬厚板坯連鑄機具有生產不同規格斷面的能力，在實際生產過程中需頻繁切換連鑄坯斷面的寬度，而安裝在扇形段上的噴淋管設計準則為：冷卻水在鑄坯橫向上的噴淋寬度滿足最大寬度鑄坯連鑄生產需求，且位置固定。當鑄坯寬度由大寬度規格調整為較小寬度斷面時，受噴嘴流量特性的影響，由噴淋管噴射至鑄坯內弧角部表面的冷卻水量加大，鑄坯角部降溫加劇，致使鑄坯內弧角部表面產生微橫裂紋的幾率加大。

為了解決由于鑄坯自身冷卻特點和噴淋管位置相對固定對連鑄坯角部造成溫降較快而致使其過矯直時其角部溫度落入鋼的第三脆性溫度區的難題，連鑄機設計廠商及部分科研院所近年來在部分寬厚板坯連鑄機引入了二冷水幅切控制系統方法，并得到了推廣和應用。但是該方法存在以下不足：一、工程改造量較大，實現費用昂貴。在寬厚板坯連鑄機上引入該二冷幅切控制系統需重新對二冷各冷卻區供水回路進行全面改造，扇形段上的原有噴淋管位置及數量進行重新優化，實現兩套供水回路獨立、協調工作。而扇形段上的供水回路一般都是固化在扇形段內部，重新改造新的二冷供水回路勢必要對二冷各扇形段進行重新改造，不僅影響生產節奏，而且成本也較高。兩套獨立供水回路的協調工作也需要對二冷水表進行重新開發，精確的二冷配水控制系統研發周期也較長且十分復雜；二、寬厚板坯連鑄機一般都具有適澆多個寬度規格鑄坯的能力，而現有的幅切控制方法一般僅有兩套供水回路，不能適應所有寬度斷面的鑄坯生產。

中國專利“CN201283419Y”公開了一種利用連桿頂升結構的板坯連鑄機扇形段二次輔助冷卻用活動噴淋架裝置，該裝置可通過線調整噴嘴與鑄坯間的高度和噴淋管之間的間距實現對鑄坯噴淋寬度的實時調整，但是該裝置需要重新改造扇形段內原已固化的供水回路，工程改造量大，成本太高。

中國專利“CN200960545”公開了一種以推進裝置控制的活動噴淋裝置，該裝置可準確調整噴嘴與鑄坯間的距離和角度等工藝參數。但該裝置僅適用于方坯和圓坯連鑄機。

美國專利“US4256168A”公開了一種以雙連桿與絲桿滑塊組合的噴嘴裝置，通過在連鑄機扇形段側面安裝機械式手動執行機構，根據鑄坯的斷面寬度調整噴嘴與板坯之間的距離與噴淋范圍，手動實現二冷水噴淋寬度的有效控制。但該裝置結構較復雜，工程改造量大而繁瑣，且手動調節二冷水噴淋寬度的控制精度較差，無法滿足當今連鑄的高效化生產。

因此，為了盡可能降低對二冷設備及工藝的改動量，并確保連鑄機二冷水噴淋寬度與鑄坯斷面寬度良好、自動精確匹配，有效實現連鑄坯角部過矯直時高溫避開鋼的第三脆性溫度區，是目前連鑄行業特別是寬厚板坯連鑄行業亟待解決的問題。

發明內容

本發明為了有效實現對二冷各扇形段冷卻水噴淋寬度的在線精確幅切控制，達到連鑄坯角部過矯直高溫避開鋼的第三脆性溫度區和整體改善連鑄坯冷卻效果的目的，克服已有發明存在對冷卻水供水回路工程改造量大，成本太高或手動調節噴淋寬度控制精度較差，無法滿足當今連鑄的高效化生產等不足，提出了一種寬厚板坯二冷水噴淋寬度在線自動精確幅切控制的方法。