[發(fā)明專(zhuān)利]利用夾帶形核劑的射釘改善連鑄生產(chǎn)鑄坯質(zhì)量的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710445694.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107252879B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李寶寬;牛冉;劉中秋;李向龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B22D11/11
• 分類(lèi)號(hào): B22D11/11;B22D11/117
• 代理公司: 北京易捷勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

1.一種利用夾帶形核劑的射釘改善連鑄生產(chǎn)鑄坯質(zhì)量的方法，其特征在于，包括：

步驟S1、制備多個(gè)預(yù)設(shè)尺寸范圍的射釘，該射釘包括：鋼殼及位于鋼殼內(nèi)部且通過(guò)鋼殼密封的形核劑，所述鋼殼的鋼種與當(dāng)前生產(chǎn)鑄坯使用的鋼種相同；

步驟S2、依據(jù)所述射釘中鋼殼在當(dāng)前生產(chǎn)鑄坯過(guò)程中的熔化時(shí)間，當(dāng)前生產(chǎn)鑄坯的工況，確定射出射釘?shù)某跏妓俣龋?/p>

步驟S3、在待射出射釘?shù)膮^(qū)域充入保護(hù)氣體，并向當(dāng)前生產(chǎn)鑄坯的預(yù)定區(qū)域以固定時(shí)間間隔射入具有所述初始速度的多個(gè)射釘；

所述待射出射釘?shù)膮^(qū)域?yàn)榕旁b置中不與當(dāng)前生產(chǎn)的鑄坯的鋼液接觸的區(qū)域；

其中，所述步驟S1包括：

S11、根據(jù)當(dāng)前生產(chǎn)的鑄坯的鋼種確定形核劑的種類(lèi)和鋼殼的鋼種；

S12、根據(jù)當(dāng)前生產(chǎn)鑄坯的工況，確定鋼殼的厚度；

S13、根據(jù)形核劑的種類(lèi)和鋼殼的鋼種、鋼殼的厚度，制備多個(gè)預(yù)設(shè)尺寸范圍的射釘；

所述子步驟S12包括：

根據(jù)公式一確定鋼殼的厚度δ；

公式一：

其中，所述D為射釘橫截面的直徑，A為鑄坯截面積，Q_B為鑄坯冷卻熱量，L為鋼殼熔化潛熱，T₀為射釘?shù)某跏紲囟龋琓_l為當(dāng)前生產(chǎn)鑄坯所使用的鋼液液相線(xiàn)溫度，C_p為鋼液比熱，v_c為鑄坯的拉速，h為射釘?shù)拈L(zhǎng)度；

所述步驟S2包括：

根據(jù)公式二，確定射出射釘?shù)某跏妓俣葀₀；

公式二：

其中，v₀為射釘初始速度，t_m為射釘外部鋼殼熔化所需時(shí)間，l為液相穴深度；b為鑄坯的厚度，v_c為鑄坯的拉速，K為凝固系數(shù)，取20～24；a為射釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)加速度，

D為射釘?shù)闹睆剑琱為射釘?shù)拈L(zhǎng)度，m為射釘?shù)馁|(zhì)量，v_a為射釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)速度，v_c為鑄坯的拉速，射釘外部鋼殼熔化所需時(shí)間t_m由擬合公式lnt_m＝4.082+2.085lnδ-0.497lnΔT-0.365lnT₀確定，ΔT為鋼液過(guò)熱度，T₀為射釘初始溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述形核劑的種類(lèi)包括：稀土類(lèi)形核劑、硅鈣粉類(lèi)形核劑和鐵素體類(lèi)形核劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

所述射釘為子彈形狀的射釘；

和/或，所述射釘橫截面的最大直徑范圍為3-6mm，長(zhǎng)度為20-70mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行步驟S3之前，所述方法還包括：

加熱所述射釘，以使所述射釘?shù)臏囟葹?00-500℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述相鄰射釘射出時(shí)的時(shí)間差Δt為：

其中，v_c為鑄坯拉速，h為射釘?shù)拈L(zhǎng)度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述射出射釘?shù)亩丝谒幬恢脼樗谂c結(jié)晶器寬面之間、靠近水口1/3處。

7.一種采用連鑄方式生產(chǎn)的鑄坯，其特征在于，包括：

在生產(chǎn)鑄坯的過(guò)程中采用上述權(quán)利要求1至6任一所述的方法射入射釘。