CN100421839C - 双辊薄带连铸开浇方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及双辊薄带连铸工艺中的开浇技术。一种双辊薄带连铸开浇方法，其特征是：首先，设置初始辊缝(S0)、初始浇铸速度(V0)，初始浇铸速度/初始辊缝的比例配合使初始的铸轧力(F)小于设定值(Ftarget)；接着，监控结晶辊的表面温度(T)，当结晶辊表面温度(T)达到目标值(Ttarget)后，控制结晶辊开始变辊缝，辊缝从初始(S0)变到目标值(Starge)；在这过程中，监控铸轧力(F)，当铸轧力(F)大于设定值(Ftarget)时，启动速度调节器来抵消由于辊缝变化所引起的铸轧力的变化。本发明控制容易，操作方便，装置结构简单，能实现开浇的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及双辊薄带连铸工艺中的开浇技术。
背景技术
薄带连铸工艺是将钢液从钢包注入到中间包后，通过分配器将钢液分配到布流器内，再由布流器注入到两个水冷结晶辊与侧封板围成的溶池内，钢液在这两个结晶辊表面逐渐凝固形成凝固坯壳，在两个结晶辊中心连线附近完全凝固后，通过二个结晶辊的逆向转动后，铸轧制成一定厚度，从而形成一定厚度和宽度的金属薄带，参见图1。通常由于在浇铸初期，结晶辊处于冷态，凝固速度很快，开浇时轧制力波动大，易造成开浇过程不稳定而产生漏钢、断带现象。为了能使结晶辊开浇时尽快进入稳态，首先要保证开浇时熔池的布流均匀，其次要保证辊面的传热要均匀、平稳。
为了解决上述问题，先前主要是从机械上、或控制上、或开浇方法上进行改进。其中美国专利US2002/0157807A1采用所谓动态板型控制(DPC)来解决开始阶段铸轧力的波动所造成的带厚偏差，其公开的基本原理是用弹簧来吸收和消除由于轧制力波动所造成的偏差，用后置测厚仪和伺服液压系统来补偿由于铸轧力波动所造成的厚度偏差。相类似的还有美国专利US6167943。但这些专利都没有解决由于铸带开始时的大铸轧力所引起的头部浇铸不稳定(断带、漏钢等)问题。
美国专利US4719960公开了一种采用类似传统连铸工艺的引锭杆技术，试图解决头部因铸轧力波动所造成的断带等问题，但也没有解决头部因铸轧力波动所造成的断带问题，同时还带来设备复杂、操作不便、安装困难等问题。类似的专利还有WO2004/056506所设计的开浇工艺技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双辊薄带连铸开浇方法，它克服了现有技术由于开浇前15秒时结晶辊表面温度波动大，铸轧力波动大，铸带容易断裂所造成的开浇失败。该双辊薄带连铸开浇方法控制容易，操作方便，装置结构简单，能实现开浇的稳定性。
本发明是这样实现的：一种双辊薄带连铸开浇方法，其特征是：首先，设置初始辊缝、初始浇铸速度，初始浇铸速度/初始辊缝的比例配合使初始的铸轧力小于设定值；接着，监控结晶辊的表面温度，当结晶辊表面温度达到目标值后，控制结晶辊开始变辊缝，辊缝从初始变到目标值；在这过程中，监控铸轧力，当铸轧力大于设定值时，启动速度调节器来抵消由于辊缝变化所引起的铸轧力的变化。这一过程被称为烫辊过程或烫辊工艺。
上述的双辊薄带连铸开浇方法，所述铸轧力控制在最大铸轧力与最小铸轧力之间。
上述的双辊薄带连铸开浇方法，钢水进入中间包后通过分配器和布流器均匀进入由一对结晶辊所组成的凝固熔池中，熔池中设有气体保护装置，所述在钢水成带进入二冷控制区时，在导板的上方设置一气动剪刀，气动剪刀按一定的频率前进或后退，将烫辊工艺阶段产生的带坯碎断后经过渡导板和导辊进入碎带头收集装置。烫辊工艺完成后，过渡导板放下，过渡导辊抬起，夹送辊压下，建立活套，待带头进入卷取机后，夹送辊与卷取机之间存在张力，张力为拉应力，最终完成浇铸全过程。
本发明采用液压伺服位置控制系统和可编程控制器PLC来控制液压缸的走行和结晶辊的转动速度，并可根据钢水的温度来调节初始浇铸速度/初始辊缝的比例关系。根据辊面温度的变化来预测带钢进入稳定状态的时间。该工艺技术对于避开浇铸开始期不稳定状态，控制铸轧力异常波动有明显的效果，且操作和控制均比较容易，装置结构简单，安装维护方便。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1为双辊薄带连铸结构示意图；
图2为双辊薄带连铸开浇方法控制参数原理图；
图3为双辊薄带连铸开浇方法控制框图；
图4为薄带连铸工艺配置示意图；
图中：1布流器，2分配器，3中间包，4熔池气体保护，5、6结晶辊，7钢液，8薄带铸坯，9过渡导板、10碎断剪、11碎断气动缸，12夹送辊，13、14、15输送辊道，16可摆动过渡辊道，17碎带头收集箱，18、21、22、23、24、25输送辊道，19在线轧机，20喷淋冷却，26助卷辊，27卷取机。
具体实施方式
参见图3，该控制过程分为两部分，一部分是收辊缝控制，一部分是铸轧力控制。其中V0/S0的设计尤为关键。首先，初始辊缝设置为S0，初始浇铸速度设置为V0，比例配合以使初始的铸轧力F小于设定目标值Ftarget。此时，控制结晶辊的表面温度T，当结晶辊表面温度T达到目标值Ttarget后，结晶辊开始变辊缝，从S0变到Starget。在该过程中，严密监控铸轧力F，当铸轧力F大于Ftarget时，启动速度调节器来抵消由于辊缝变化所引起的铸轧力的变化，铸轧力应控制在Fmax与Fmin之间。这一过程被称为烫辊过程或烫辊工艺。
当一定温度的待浇铸钢水7进入中间包3后通过分配器2和布流器1均匀进入由一对结晶辊5、6所组成的凝固熔池中，熔池中设有气体保护装置4，钢水成带8后进入二冷控制区。为了使烫辊阶段的断带能够进入带头收集装置，在过渡导板9的上方设置一气动剪刀10，用于处理烫辊阶段的长带坯的碎断，该气动剪刀采用气缸方式11按一定的频率运动(前进、后退)实现剪切，被碎断的烫辊带坯通过过渡导板9和导辊16进入碎带头收集装置17。烫辊工艺完成后，过渡导板9放下，过渡导辊16抬起，夹送辊12压下，建立活套；带头进入卷取机27后，由于夹送辊12与卷取机27之间存在速度差，所以在这两个设备之间存在张力，张力为拉应力，最终完成浇铸全过程。
本发明采用液压伺服位置控制系统和可编程控制器PLC来控制液压缸的走行和结晶辊的转动速度，并可根据钢水的温度来调节V0/S0的比例关系。根据辊面温度的变化来预测带钢进入稳定状态的时间。该工艺技术对于避开浇铸开始期不稳定状态，控制铸轧力异常波动有明显的效果，且操作和控制均比较容易，装置结构简单，安装维护方便。
Claims (4)
1. 一种双辊薄带连铸开浇方法，其特征是：
首先，设置初始辊缝(S0)、初始浇铸速度(V0)，初始浇铸速度/初始辊缝的比例配合使初始的铸轧力(F)小于设定值(Ftarget)；
接着，监控结晶辊的表面温度(T)，当结晶辊表面温度(T)达到目标值(Ttarget)后，控制结晶辊开始变辊缝，辊缝从初始(S0)变到目标值(Starget)；
在这过程中，监控铸轧力(F)，当铸轧力(F)大于设定值(Ftarget)时，启动速度调节器来抵消由于辊缝变化所引起的铸轧力的变化。
2. 根据权利要求1所述的双辊薄带连铸开浇方法，其特征是铸轧力(F)控制在最大铸轧力(Fmax)与最小铸轧力(Fmin)之间。
3. 根据权利要求1所述的双辊薄带连铸开浇方法，其特征是在钢水成带进入二冷控制区时，在过渡导板的上方设置一气动剪刀，气动剪刀按一定的频率前进或后退，将烫辊工艺阶段产生的带坯碎断后经过渡导板和导辊进入碎带头收集装置。
4. 根据权利要求3所述的双辊薄带连铸开浇方法，其特征是烫辊工艺完成后，过渡导板放下，过渡导辊抬起，夹送辊压下，建立活套，待带头进入卷取机后，夹送辊与卷取机之间存在张力，张力为拉应力，最终完成浇铸全过程。
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