[發明專利]控制連鑄板坯寬度的方法

在審

• 申請號: 202210242556.6
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114951577A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 陳洋;陳法濤;翟俊;楊永杰;楊輝
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16;B22D11/20;B22D11/22
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 高衛靜

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體涉及一種控制連鑄板坯寬度的方法，包括：(1)實時采集連鑄機的總拉矯力及對應的鑄坯寬度，計算符合鑄坯寬度控制范圍的總拉矯力平均值和鑄坯寬度平均值；(2)計算在鑄坯控制目標寬度下當前連鑄機的期望總拉矯力；(3)實時計算所述連鑄機的總拉矯力與所述期望總拉矯力的差值；(4)根據所述差值實時定期調整連鑄機中的二冷強度，使生產出的鑄坯寬度符合寬度控制范圍要求。本發明的控制連鑄板坯寬度的方法，能夠生產出符合寬度控制范圍要求的板坯，且寬度波動更小，能顯著提高鑄坯寬度合格率。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體涉及一種控制連鑄板坯寬度的方法。

背景技術

連鑄是把液態鋼液用連鑄機澆注、冷凝、切割而直接得到預定規格形狀鑄坯的工藝。它是連接煉鋼和軋鋼的中間環節，是煉鋼生產的重要組成部分。如圖1所示，連鑄過程主要是把一爐或多爐鋼水通過鋼包1、經中間包2連續注入結晶器3，結晶器3由四塊銅板構成，銅板背部裝配有水冷槽，鋼水在水冷槽中不斷流經的冷卻水冷卻下形成四周為固態的坯殼、芯部仍為鋼液的鑄坯，結晶器冷卻又稱為一次冷卻；然后依次經過帶有噴淋冷卻水(或水、氣混合)裝置的二冷段(二次冷卻簡稱為“二冷”)，二冷段從機械結構上可分為彎曲段4、弧形段5、矯直段6和水平段7，這樣鑄坯在二冷介質(水或水、氣混合)的冷卻作用下逐漸全部凝固。二冷段每個部分是由多對起支撐、傳動作用的傳動輥8或起驅動作用的驅動輥9組成，其中弧形段5、矯直段6和水平段7包含驅動輥。驅動輥在電動機帶動下以一定轉速轉動，在驅動輥與鑄坯表面之間摩擦力的作用下，鑄坯就能以設定速度(稱為拉速)不斷被拉出連鑄機，再由火焰切割機10切割成預定長度的鑄坯。一般鑄坯切割完后，會經過一臺紅外測寬儀11，該設備會以一定頻率連續測量鑄坯等間距位置的寬度。

通常，板坯在長度方向不同位置的寬度會有一定幅度的波動。這種現象在一些高溫強度較低的鋼種上尤為常見，如不銹鋼430、0Cr13、電工硅鋼、IF鋼等。主要原因是由于一些外部因素(如鋼液溫度、成分等)的不可避免的波動影響，鑄坯凝固過程中坯殼的厚度和強度就會產生波動，在芯部鋼液靜壓力作用下，若坯殼強度不足以支撐鋼液靜壓力，坯殼會向外發生輕微的變形、鼓肚，繼而在鑄機傳動輥和驅動輥的作用下，與輥接觸的鑄坯表面會恢復平整，而在沒有輥支撐的兩側鑄坯表面就會向外產生輕微延展，當然鑄坯還會因為受到冷卻產生收縮，因此若冷卻不足，前者占優，表現為鑄坯變寬；若冷卻過強，后者占優，表現為鑄坯變窄，這樣鑄坯寬度就會產生波動。鑄坯寬度波動幅度與鋼種特性和連鑄工藝條件有較大關系，一般為0至50mm之間。

對于二冷方式為水、氣混合的連鑄機，冷卻水和壓縮空氣通過氣霧噴嘴混合并霧化，然后噴淋到鑄坯表面。由于冷卻水經霧化后表面積大幅度增加，與鑄坯的接觸面積就會大大增加。這樣既增加了水的冷卻強度，也提升了水的利用率。一般在氣的壓力調節范圍內，若水的流量不變，水、氣混合冷卻的冷卻效果會隨著氣的壓力增加而增強。

鑄坯拉速大部分時間下要求恒定，即驅動輥的轉動速度要求恒定，若鑄坯寬度變化或鑄坯表面形狀起伏，就會造成驅動輥與鑄坯表面之間的摩擦力變化，這樣驅動電機為了維持轉速恒定，電機電流也隨之波動。通過電流可以計算出每對驅動輥的驅動力(稱為拉矯力)，所有驅動輥拉矯力之和稱為總拉矯力。一般連鑄機會實時采集并監控每對驅動輥的拉矯力以及總拉矯力數據。

鑄坯寬度不合或波動大會對后續熱連軋工序帶來諸多弊端。例如若鑄坯寬度嚴重不合，該鑄坯不能流通至熱連軋工序進行軋制，需要對鑄坯切邊至更小的寬度規格鑄坯，甚至直接判為廢坯。再例如熱連軋初軋工序在軋制這種寬度波動大的鑄坯時，會通過立輥由兩側向內施加側壓力盡可能將鑄坯較寬的位置壓回，但這樣最終軋成熱軋卷成品后容易在邊部形成一條或多條“黑線”缺陷，且鑄坯寬度越不穩定，“黑線”缺陷距邊部的距離就越大，這種缺陷會嚴重影響用戶使用，因此軋鋼工序需要將該缺陷全部切除。“黑線”缺陷全部切除后一方面會造成金屬收得率低，另一方面有可能會造成熱軋卷寬度不合，這樣會增加鋼廠生產成本。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供了一種控制連鑄板坯寬度的方法。