CN102527974A - 防止连铸板坯窄面鼓肚的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，包括措施a：通过以下公式计算出结晶器的窄面铜板拔热量，窄面铜板拔热量=窄面铜板冷却水流量×水的比热容×窄面铜板冷却水进出水温差；通过多次调节窄面铜板冷却水流量，找出具有最大拨热量的结晶器窄面铜板最优冷却水流量，并以流量不超过最优冷却水流量的冷却水冷却结晶器窄面铜板。本发明防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，采用具有最大拨热量的冷却水冷却结晶器窄面铜板，冷却效果好，可保证窄面铜板和板坯坯壳始终保持接触、且可形成厚的坯壳，从而可防止板坯坯壳在钢水静压力下产生鼓肚现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种冶金技术，特别涉及一种防止连铸板坯鼓肚的方法。
背景技术
在连铸生产中，为适应不同规格的产品需要，结晶器的宽度经常需要调整。结晶器宽度调节有离线调节和离线调节两种方式，离线调节安全性好、调节简单，但耗时长，因此现有技术中均采用在线调节。
但在线冷调宽结晶器在生产中易出现板坯窄面鼓肚现象，且鼓肚缺陷随板坯厚度增加而趋于严重。板坯窄面严重鼓肚既容易导致宽面产生纵裂纹和裂纹扩展，又容易在板坯角部上出现偏离角部纵裂纹和凹陷，还会导致钢水收得率下降，特别严重时会造成板坯角部纵裂纹漏钢。
经过研究发现板坯鼓肚的原因是：
1、调节结晶器窄面铜板的调节机构不能保证窄面铜板倒锥度的稳定性，在钢水静压力下，铜板到锥度发生改变，导致板坯窄面鼓肚产生。
2、冷却水箱中通入的冷却水量不够合理，导致板坯坯壳厚度不够，坯壳刚度不能抵抗钢水静压力，导致板坯鼓肚产生。
3、钢水凝固后形成坯壳的刚度和坯壳所受到的足辊支撑力不足以抵抗钢水静压力，导致坯壳窄面在钢水静压力作用下产生鼓肚。
4、足辊设置位置不够合理，钢水凝固收缩导致足辊不能提供足够的支撑力，使坯壳窄面在钢水静压力作用下产生鼓肚。
因此需要提供新的方法措施以消除板坯鼓肚缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，其可有效消除连铸过程中板坯的窄面鼓肚缺陷，提升产品质量。
本发明防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，其特征在于：包括措施a：通过以下公式计算出结晶器的窄面铜板拔热量，
窄面铜板拔热量=窄面铜板冷却水流量×水的比热容×窄面铜板冷却水进出水温差，
其中窄面铜板冷却水进出水温差=（窄面铜板冷却水正常浇铸时出水温度-窄面铜板冷却水冷态正常供水时的出水温度）-（窄面铜板冷却水正常浇铸时进水总管温度-窄面铜板冷却水冷态正常供水时进水总管温度）；
通过多次调节窄面铜板冷却水流量，找出具有最大拨热量的结晶器窄面铜板最优冷却水流量，并以流量不超过最优冷却水流量的冷却水冷却结晶器窄面铜板。
进一步，以流量为最优冷却水流量的冷却水冷却结晶器窄面铜板；
进一步，还包括措施b：结晶器包括与窄面铜板固定连接的冷却水箱和设置在窄面铜板下方的足辊装置，足辊装置包括支撑座、以可往复直线滑动的方式设置于支撑座上的足辊架、铰接于足辊架上的足辊和设置于支撑座上用于支撑足辊架的叠簧串，将支撑座和冷却水箱固定连接，并在每个足辊架下设置两组叠簧串；
进一步，还包括措施c：调整左右两侧窄面铜板下方同一高度上的两个足辊的距离，使在下方的两个足辊的距离比与其相邻的上方两足辊的距离短1mm；
进一步，还包括措施d：在单个支撑座的全长上布置6～8个冷却水喷嘴，控制位于支撑座前段的3个冷却水喷嘴喷出的冷却水完全覆盖对应的板坯窄面，并控制位于支撑座后段的剩余冷却水喷嘴喷出的冷却水覆盖对应的板坯窄面的部分区域，所述部分区域为距离板坯窄面棱边20mm以内的区域；
进一步，所述冷却水喷嘴按压力为0.30～0.40MPa、 流量为75-150L/min向板坯窄面喷水；
进一步，还包括措施e：采用自锁无间隙调节机构调整结晶器的窄面铜板倒锥度，控制结晶器左右窄面铜板上下口部距离差值在浇铸过程中变化范围在±0.5mm以内；所述自锁无间隙调节机构包括与窄面铜板铰接的重载无间隙丝杠、用于驱动丝杠伸缩的蜗轮和与蜗轮配合的蜗杆，所述蜗轮和蜗杆组成的传动副为自锁型传动副。
本发明的有益效果：本发明防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，采用具有最大拨热量的冷却水冷却结晶器窄面铜板，冷却效果好，可保证窄面铜板和板坯坯壳始终保持接触、且可形成厚的坯壳，从而可防止板坯坯壳在钢水静压力下产生鼓肚现象；支撑座和冷却水箱固定连接，两者的支撑装置可同时对两者提供支撑力，可保证窄面铜板的倒锥度不会发生变化，使窄面铜板抵抗钢水静压力的能力增强，从而可消除因窄面铜板支撑力不够导致的板坯鼓肚现象；同时每个足辊架由两组叠簧串支撑，支撑力强，能有效抵抗钢水静压力，从而能有效消除板坯坯壳较薄、足辊支撑力不足造成的窄面鼓肚现象；同时左右两侧足辊从上到下中心距逐渐缩小，其与板坯的收缩相适应，能保证足辊始终支撑在板坯坯壳上，可消除因板坯坯壳收缩而得不到足辊足够支撑力所造成的窄面鼓肚现象。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明防止连铸板坯窄面鼓肚的方法的窄面铜板和足辊装置结构示意图；
图2为足辊装置的俯视图。
具体实施方式
图1为本发明防止连铸板坯窄面鼓肚的方法的窄面铜板和足辊装置结构示意图；图2为足辊装置的俯视图。
如图所示，本实施例防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，包括措施a：通过以下公式计算出结晶器的窄面铜板拔热量，
窄面铜板拔热量=窄面铜板冷却水流量×水的比热容×窄面铜板冷却水进出水温差，
其中窄面铜板冷却水进出水温差=（窄面铜板冷却水正常浇铸时出水温度-窄面铜板冷却水冷态正常供水时的出水温度）-（窄面铜板冷却水正常浇铸时进水总管温度-窄面铜板冷却水冷态正常供水时进水总管温度）；
通过多次调节窄面铜板冷却水流量，找出具有最大拨热量的结晶器窄面铜板最优冷却水流量，并以流量等于最优冷却水流量的冷却水冷却结晶器窄面铜板。
采用具有最大拨热量的冷却水冷却结晶器窄面铜板，冷却效果好，可保证窄面铜板和板坯坯壳始终保持接触、且可形成厚的坯壳，从而可防止板坯坯壳在钢水静压力下产生鼓肚现象。当然在具体实施中，若以流量小于最优冷却水流量的冷却水冷却结晶器窄面铜板也能获得较合适的板坯坯壳厚度，则可选用流量小于最优冷却水流量的冷却水冷却结晶器窄面铜板。但若采用流量大于最优冷却水流量的冷却水冷却结晶器窄面铜板，则会使板坯收缩过快，板坯坯壳和窄面铜板会存在间隙，反而降低冷却效果，板坯坯壳较薄并得不到窄面铜板良好支撑，容易产生鼓肚现象。
作为对本实施例的改进，本防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，还包括措施b：结晶器包括与窄面铜板1固定连接的冷却水箱2和设置在窄面铜板1下方的足辊装置，足辊装置包括支撑座3、以可往复直线滑动的方式设置于支撑座3上的足辊架4、铰接于足辊架4上的足辊5和设置于支撑座3上用于支撑足辊架4的叠簧串6，将支撑座3和冷却水箱2固定连接，并在每个足辊架4下设置两组叠簧串6。
支撑座3和冷却水箱2固定连接，两者的支撑装置可同时对两者提供支撑力，可保证窄面铜板的倒锥度不会发生变化，使窄面铜板抵抗钢水静压力的能力增强，从而可消除因窄面铜板支撑力不够导致的板坯鼓肚现象；同时每个足辊架4由两组叠簧串支撑，支撑力强，能有效抵抗钢水静压力，从而能有效消除板坯坯壳较薄、足辊支撑力不足造成的窄面鼓肚现象，并能防止叠簧串6在钢水静压力下损坏。
作为对本实施方案的改进，本防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，还包括措施c：调整左右两侧窄面铜板下方同一高度上的两个足辊5的距离，使在下方的两个足辊的距离比与其相邻的上方两足辊的距离短1mm。
左右两侧足辊从上到下距逐渐缩小，其布置的位置关系与板坯的收缩相适应，能保证足辊始终支撑在板坯坯壳上，可消除因板坯坯壳收缩而得不到足辊足够支撑力所造成的窄面鼓肚现象。本实施例中，足辊距离按1mm的长度依次缩短，适用于铸造板厚在250mm和300mm间的板坯，当铸造厚度在300mm以上的板坯时，可适当增大足辊中心距收缩量。
作为对本实施方案的改进，本防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，还包括措施d：在单个支撑座3的全长上布置6个冷却水喷嘴7，控制位于支撑座3前段的3个冷却水喷嘴喷出的冷却水完全覆盖对应的板坯窄面，并控制位于支撑座后段的剩余冷却水喷嘴喷出的冷却水覆盖对应的板坯窄面的部分区域，所述部分区域为距离板坯窄面棱边20mm以内的区域。支撑座前段是指支撑座靠近结晶器出料口的一段。当然在具体实施中单个支撑座3上的冷却水喷嘴数量可做适当调节，在6～8均可，冷却效果较好。
支撑座3前段上的冷却水喷嘴喷出的冷却水完全覆盖对应的板坯窄面，可使板坯窄面中部得到足够冷却避免发生鼓肚，同时可使板坯窄面棱边部也得到足够冷却，从而避免因冷却不良导致的角部纵裂纹漏钢；支撑座后段上的冷却水喷嘴喷出的冷却水覆盖对应的板坯窄面的部分区域，部分区域为距离板坯窄面棱边20mm以内的区域，可保证板坯窄面中部被进一步冷却，板坯窄面中部厚度更厚，可保证板坯在离开足辊后板坯坯壳能有效抵抗钢水静压力而不发生鼓肚，同时能避免板坯窄面棱边区域不会因过度冷却而发生裂纹，也不会因此而漏钢。
作为对本实施方案的改进，所述冷却水喷嘴按压力为0.30MPa、 流量为75L/min向板坯窄面喷水，可保证板坯坯壳厚度较厚、并能防止板坯因过度冷却而产生裂纹。当然在具体实施中，冷却水喷嘴的喷水参数可根据板坯拉速高低进行对应调节，冷却水喷嘴喷水压力可为0.30～0.40MPa之间的其它值：如0.35MPa、0.4MPa等，冷却水喷嘴喷水流量可为75～150L/min之间的其它值，如80L/min、90L/min、100L/min、110L/min、120L/min、130L/min、140L/min、150L/min等。
作为对本实施方案的改进，本防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，还包括措施e：采用自锁无间隙调节机构调整结晶器的窄面铜板倒锥度，控制结晶器左右窄面铜板上下口部距离差值在浇铸过程中变化范围在±0.5mm以内；所述自锁无间隙调节机构包括与窄面铜板1铰接的重载无间隙丝杠8、用于驱动丝杠8伸缩的蜗轮9和与蜗轮9配合的蜗杆10，所述蜗轮9和蜗杆10组成的传动副为自锁型传动副；本措施可保证窄面铜板倒锥度调整好后，窄面铜板倒锥度不会在钢水静压力下发生超范围改变，窄面铜板倒锥度能与板坯收缩量相适应，可保证窄面铜板能始终和板坯坯壳相接触，防止其发生鼓肚。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，其特征在于：包括措施a：通过以下公式计算出结晶器的窄面铜板拔热量，
窄面铜板拔热量=窄面铜板冷却水流量×水的比热容×窄面铜板冷却水进出水温差，
其中窄面铜板冷却水进出水温差=（窄面铜板冷却水正常浇铸时出水温度-窄面铜板冷却水冷态正常供水时的出水温度）-（窄面铜板冷却水正常浇铸时进水总管温度-窄面铜板冷却水冷态正常供水时进水总管温度）；
通过多次调节窄面铜板冷却水流量，找出具有最大拨热量的结晶器窄面铜板最优冷却水流量，并以流量不超过最优冷却水流量的冷却水冷却结晶器窄面铜板。
2.根据权利要求1所述的防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，其特征在于：以流量为最优冷却水流量的冷却水冷却结晶器窄面铜板。
3.根据权利要求1所述的防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，其特征在于：还包括措施b：结晶器包括与窄面铜板固定连接的冷却水箱和设置在窄面铜板下方的足辊装置，足辊装置包括支撑座、以可往复直线滑动的方式设置于支撑座上的足辊架、铰接于足辊架上的足辊和设置于支撑座上用于支撑足辊架的叠簧串，将支撑座和冷却水箱固定连接，并在每个足辊架下设置两组叠簧串。
4.根据权利要求3所述的防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，其特征在于：还包括措施c：调整左右两侧窄面铜板下方同一高度上的两个足辊的距离，使在下方的两个足辊的距离比与其相邻的上方两足辊的距离短1mm。
5.根据权利要求3所述的防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，其特征在于：还包括措施d：在单个支撑座的全长上布置6～8个冷却水喷嘴，控制位于支撑座前段的3个冷却水喷嘴喷出的冷却水完全覆盖对应的板坯窄面，并控制位于支撑座后段的剩余冷却水喷嘴喷出的冷却水覆盖对应的板坯窄面的部分区域，所述部分区域为距离板坯窄面棱边20mm以内的区域。
6.根据权利要求5所述的防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，其特征在于：所述冷却水喷嘴按压力为0.30～0.40MPa、 流量为75-150L/min向板坯窄面喷水。
7.根据权利要求1所述的防止连铸板坯窄面鼓肚的方法，其特征在于：还包括措施e：采用自锁无间隙调节机构调整结晶器的窄面铜板倒锥度，控制结晶器左右窄面铜板上下口部距离差值在浇铸过程中变化范围在±0.5mm以内；所述自锁无间隙调节机构包括与窄面铜板铰接的重载无间隙丝杠、用于驱动丝杠伸缩的蜗轮和与蜗轮配合的蜗杆，所述蜗轮和蜗杆组成的传动副为自锁型传动副。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder |