[發(fā)明專利]一種控制連鑄機(jī)矯直點(diǎn)處鑄坯表面溫度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310025769.4
• 申請(qǐng)日: 2013-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN103071774A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉青;劉孝山;張曉峰;王彬;汪宙;王剛;王寶;謝飛鳴;李紅衛(wèi);盧新春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B22D11/22
• 分類號(hào): B22D11/22
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及連鑄坯質(zhì)量控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種控制連鑄機(jī)矯直點(diǎn)處鑄坯表面溫度的方法。本方法，特別適用于在連鑄機(jī)矯直點(diǎn)前設(shè)置了較長空冷區(qū)的裂紋敏感性鋼種的鑄坯生產(chǎn)。應(yīng)用本方法，可以保證在鑄坯拉速不穩(wěn)定的生產(chǎn)下，鑄坯通過連鑄機(jī)矯直點(diǎn)處的表面溫度能穩(wěn)定地避開所澆鋼種的“脆性溫度區(qū)間”，從而減少鑄坯在矯直過程中發(fā)生裂紋的幾率，提高鑄坯的質(zhì)量。

背景技術(shù)

連鑄二次冷卻控制是鑄坯生產(chǎn)過程的關(guān)鍵技術(shù)之一，二次冷卻控制不僅影響連鑄機(jī)的生產(chǎn)率，還對(duì)鑄坯質(zhì)量有重要地影響。合理的二次冷卻控制，不僅要保證鑄坯在橫向上均勻冷卻，在縱向（拉坯方向）上的冷卻速率合理，還要保證鑄坯在連鑄機(jī)矯直點(diǎn)處被進(jìn)行矯直時(shí)，鑄坯的表面溫度避開所澆鋼種的“脆性溫度區(qū)間”。對(duì)于裂紋敏感性鋼種的連鑄生產(chǎn)，為了提高其鑄坯質(zhì)量，在連鑄機(jī)矯直點(diǎn)前設(shè)置較長的空冷區(qū)（相對(duì)于普通鋼種），對(duì)鑄坯進(jìn)行弱冷，這通過降低鑄坯冷卻速率減小鑄坯冷卻過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，從而減少鑄坯在冷卻過程中裂紋發(fā)生的幾率。

近年來，連鑄技術(shù)不斷地向著控制精細(xì)化和高度自動(dòng)化的方向發(fā)展，連鑄二次冷卻控制技術(shù)也需要不斷地進(jìn)行改進(jìn)和完善，以適應(yīng)產(chǎn)品高質(zhì)量的要求。對(duì)連鑄坯二次冷卻控制方法前人有很多研究，他們也申請(qǐng)了很多關(guān)于連鑄坯冷卻過程質(zhì)量控制方面的專利，例如，專利CN1911561主要研究了應(yīng)用輕壓下工藝來來有效的補(bǔ)償鑄坯的凝固收縮量來提高鑄坯質(zhì)量；專利CN101347822主要通過鑄坯凝固過程溫度場(chǎng)在線檢測(cè)，實(shí)時(shí)反饋來調(diào)整二冷各段水量，控制鑄坯有一個(gè)合理的溫度場(chǎng)來獲得高質(zhì)量的鑄坯；專利CN101474666主要通過實(shí)驗(yàn)確定不同鋼種凝固坯殼的不同連鑄凝固行為與二冷低塑性區(qū)域溫度范圍的定量關(guān)系，用于修正二冷配水冶金準(zhǔn)則和確定合理的目標(biāo)表面溫度曲線，使鑄坯凝固過程有個(gè)合理的溫度場(chǎng)，進(jìn)而保證鑄坯質(zhì)量。

當(dāng)前，鋼廠最常用的連鑄二冷控制方法是形如：Q_i=A_iV²+B_iV+C_i+D_iΔT的參數(shù)配水方法。該方法應(yīng)用于連鑄生產(chǎn)時(shí)，首先，設(shè)定生產(chǎn)鋼種的各個(gè)冷卻段末的控制目標(biāo)溫度；其次，運(yùn)用傳熱模型計(jì)算出二冷各段水量與拉速和鋼水過熱度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；最后，運(yùn)用數(shù)學(xué)回歸分析求出各個(gè)冷卻段的配水控制參數(shù)A_i，B_i，C_i，D_i。該方法應(yīng)用于連鑄生產(chǎn)控制時(shí)，連鑄機(jī)二冷區(qū)各段水量以二冷各段出口的鑄坯表面溫度作為控制目標(biāo)，根據(jù)鑄坯拉速和鋼水澆鑄溫度變化做相應(yīng)水量調(diào)整。對(duì)于在連鑄機(jī)矯直點(diǎn)前設(shè)置較短的空冷區(qū)或者全部水冷的連鑄生產(chǎn)，應(yīng)用參數(shù)配水方法，基本能夠能保證鑄坯在連鑄機(jī)各個(gè)冷卻段末以及矯直點(diǎn)處的表面溫度達(dá)到控制目標(biāo)溫度。圖1為連鑄機(jī)冶金結(jié)構(gòu)簡圖，對(duì)于在連鑄機(jī)矯直點(diǎn)前設(shè)置了較長空冷段的連鑄生產(chǎn)而言，在工作拉速生產(chǎn)情況下，應(yīng)用參數(shù)配水方法，可以保證鑄坯在連鑄機(jī)各冷卻段末以及矯直點(diǎn)處的表面溫度達(dá)到控制目標(biāo)溫度；在實(shí)際拉速偏離工作拉速的不穩(wěn)定生產(chǎn)下，參數(shù)配水法卻難以保證鑄坯在矯直點(diǎn)處的表面溫度控制在設(shè)定目標(biāo)溫度范圍內(nèi)，因而也難以保證鑄坯在矯直點(diǎn)處的表面溫度穩(wěn)定地避開所澆鋼種的“脆性溫度區(qū)間”，而且矯直點(diǎn)前的空冷區(qū)越長，越難以保證鑄坯在矯直點(diǎn)處溫度的穩(wěn)定性。這是因?yàn)榭绽鋮^(qū)越長，鑄坯在空冷區(qū)傳輸?shù)臒崃空颊麄€(gè)二冷過程傳輸?shù)臒崃勘壤酱螅俚牟▌?dòng)會(huì)導(dǎo)致鑄坯在空冷區(qū)傳輸?shù)臒崃慨a(chǎn)生一定的波動(dòng)，從而直接影響鑄坯在連鑄機(jī)矯直點(diǎn)處的溫度的控制。因而，參數(shù)配水法很難保證鑄坯拉速不穩(wěn)定時(shí)生產(chǎn)的鑄坯質(zhì)量。