[發(fā)明專利]一種大斷面鑄坯連鑄過程電磁補(bǔ)縮控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010731609.1
• 申請(qǐng)日: 2020-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN111940690B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許長(zhǎng)軍;張連望;張巖;吳紅健;張佳正;金煜凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B22D11/12
• 分類號(hào): B22D11/12;B22D11/115;B22D11/16
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 陶新亞

本發(fā)明涉及一種大斷面鑄坯連鑄過程電磁補(bǔ)縮控制方法，連鑄機(jī)在末端安裝末端電磁攪拌裝置，并在末端電磁攪拌裝置上游安裝電磁加熱裝置；電磁加熱裝置在對(duì)應(yīng)的電磁加熱區(qū)域內(nèi)形成頻率為350～2500Hz的交變磁場(chǎng)，依靠交變磁場(chǎng)在鑄坯表層滲透深度內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱，增大鑄坯內(nèi)熔融金屬凝固末期的流動(dòng)性；末端電磁攪拌裝置在對(duì)應(yīng)的電磁攪拌區(qū)域內(nèi)施加交變磁場(chǎng)，通過交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動(dòng)鑄坯內(nèi)熔融金屬流動(dòng)補(bǔ)縮.本發(fā)明能夠有效增加鑄坯內(nèi)熔融金屬的流動(dòng)性，細(xì)化晶粒組織，促進(jìn)凝固末端金屬補(bǔ)縮，從而提高大斷面鑄坯質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及連鑄技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大斷面鑄坯連鑄過程電磁補(bǔ)縮控制方法。

背景技術(shù)

連續(xù)鑄鋼技術(shù)(簡(jiǎn)稱連鑄)是鋼鐵行業(yè)標(biāo)志性的突破技術(shù)之一，對(duì)冶金領(lǐng)域產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。相對(duì)于模鑄，連鑄具有生產(chǎn)效率高、能耗低、質(zhì)量穩(wěn)定性好及金屬綜合收得率高等優(yōu)點(diǎn)。21世紀(jì)初期，隨著風(fēng)電、工程機(jī)械、軌道交通等行業(yè)對(duì)大斷面鑄坯需求量的提升，大斷面鑄坯的質(zhì)量控制技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展。

大斷面鑄坯包括圓坯、矩形坯、板坯、異型坯等，適用于立式、立彎式、弧形、水平連鑄方式。對(duì)于大斷面鑄坯而言，理論設(shè)計(jì)中連鑄機(jī)的拉速慢，二冷區(qū)范圍小，鑄坯的凝固冷卻速度控制難。對(duì)于中高合金鋼種的生產(chǎn)，鑄坯凝固進(jìn)程更加難以控制，鑄坯中心區(qū)域的液態(tài)金屬凝固收縮難以得到補(bǔ)充，造成中心縮松、裂紋和偏析等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種大斷面鑄坯連鑄過程電磁補(bǔ)縮控制方法，能夠有效增加鑄坯內(nèi)熔融金屬的流動(dòng)性，細(xì)化晶粒組織，促進(jìn)凝固末端金屬補(bǔ)縮，從而提高大斷面鑄坯質(zhì)量。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種大斷面鑄坯連鑄過程電磁補(bǔ)縮控制方法，連鑄機(jī)在末端安裝末端電磁攪拌裝置，并在末端電磁攪拌裝置上游安裝電磁加熱裝置；所述電磁加熱裝置的具體安裝位置對(duì)應(yīng)鑄坯凝固層厚度為20％～75％等效直徑的區(qū)域，電磁加熱裝置在對(duì)應(yīng)的電磁加熱區(qū)域內(nèi)形成頻率為350～2500Hz的交變磁場(chǎng)，依靠交變磁場(chǎng)在鑄坯表層滲透深度內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱，增大鑄坯內(nèi)熔融金屬凝固末期的流動(dòng)性；所述末端電磁攪拌裝置的具體安裝位置對(duì)應(yīng)鑄坯凝固層厚度為55％～80％等效直徑的區(qū)域，末端電磁攪拌裝置在對(duì)應(yīng)的電磁攪拌區(qū)域內(nèi)施加交變磁場(chǎng)，通過交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動(dòng)鑄坯內(nèi)熔融金屬流動(dòng)補(bǔ)縮，該交變磁場(chǎng)的頻率能夠調(diào)節(jié)且不超過10Hz。

所述電磁加熱裝置為單級(jí)電磁加熱裝置或多級(jí)電磁加熱裝置。

鑄坯連鑄過程具體包括如下步驟：鋼液通過浸入式水口進(jìn)入連鑄機(jī)進(jìn)行澆鑄，依次經(jīng)水冷結(jié)晶器、二次冷卻系統(tǒng)、鑄流電磁攪拌器后進(jìn)入電磁加熱區(qū)域，根據(jù)鑄坯的凝固層厚度，調(diào)節(jié)電磁加熱裝置的電流強(qiáng)弱；鑄坯通過連鑄機(jī)末端的電磁攪拌區(qū)域時(shí)，調(diào)節(jié)末端電磁攪拌裝置的電流與頻率，控制交變磁場(chǎng)的電磁力，驅(qū)動(dòng)熔融金屬流動(dòng)；停止?jié)沧⒑螅T坯冷卻至設(shè)定溫度，再經(jīng)火焰切割后輸出至保溫坑緩冷到室溫。

所述浸入式水口的下端與水冷結(jié)晶器的入口相連，水冷結(jié)晶器的外側(cè)設(shè)結(jié)晶器電磁攪拌裝置；水冷結(jié)晶器的出口與二次冷卻系統(tǒng)的入口相連，二次冷卻系統(tǒng)及夾棍裝置設(shè)于連鑄機(jī)的彎曲與矯正段；二次冷卻系統(tǒng)的出口處設(shè)鑄流電磁攪拌裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明所述方法能夠有效增加鑄坯內(nèi)熔融金屬的流動(dòng)性，細(xì)化晶粒組織，促進(jìn)凝固末端金屬補(bǔ)縮，從而提高大斷面鑄坯補(bǔ)縮質(zhì)量；

(2)電磁加熱裝置位于鑄流電磁攪拌裝置與鑄坯末端電磁攪拌裝置之間，能夠根據(jù)鑄坯的不同凝固層厚度，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)電磁加熱區(qū)域的電磁加熱裝置的電流，依靠交變磁場(chǎng)在鑄坯表層滲透深度內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱，增加熔融金屬凝固末期的流動(dòng)性，為提高電磁攪拌效果奠定基礎(chǔ)。