CN104148605B

CN104148605B - 连铸板坯轻压下力的在线设置方法及装置

Info

Publication number: CN104148605B
Application number: CN201410427195.8A
Authority: CN
Inventors: 陈洪智; 马春武
Original assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2034-08-27
Also published as: CN104148605A

Abstract

本发明适用于炼钢连铸领域，提供一种连铸板坯轻压下力的在线设置方法及装置，所述方法包括：实时获取浇铸钢种铸坯高温下的坯壳强度σ_S和位于压下区间内辊子i处的坯壳厚度S_i；计算连铸板坯轻压下力本发明将板坯连铸过程中坯壳受到压下辊作用产生的压下变形，实时导入板坯连铸过程工况，得到板坯连铸过程轻压下所需力的大小。本发明技术方案具有明确的理论依据，可实现板坯连铸动态轻压下过程合理设置轻压下力，从而改善铸坯质量，提高金属收得率并降低生产成本。

Description

连铸板坯轻压下力的在线设置方法及装置

技术领域

本发明属于炼钢连铸领域，尤其涉及一种连铸板坯轻压下力的在线设置方法及装置。

背景技术

连铸板坯动态轻压下技术通过人为在线给定铸坯一定的收缩量，一方面使得铸坯中心未凝固的富集溶质元素的钢液沿拉坯方向的反方向流动，以减轻铸坯中心溶质偏析，另一方面对凝固过程中形成的中心疏松和中心缩孔进行补偿，从而改善铸坯质量。而板坯连铸过程中轻压下力的控制是连铸板坯动态轻压下的核心技术之一。轻压下力如果设置得过小，则达不到减轻中心偏析和改善中心疏松的效果，轻压下力如果设置得过大，则容易出现铸坯中心线裂纹并缩短压下辊的使用寿命。为此，合理地设置板坯连铸过程中的轻压下力具有非常显著的现实意义。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种连铸板坯轻压下力的在线设置方法及装置，旨在解决现有板坯连铸过程中的轻压下力设置不合理，无法达到减轻中心偏析和改善中心疏松的效果，以及出现铸坯中心线裂纹的技术问题。

一方面，所述连铸板坯轻压下力的在线设置方法包括下述步骤：

实时获取浇铸钢种铸坯高温下的坯壳强度σ_S和位于压下区间内辊子i处的坯壳厚度S_i；

计算连铸板坯轻压下力其中C为压下力调整系数，f为单位压下力影响系数，K为坯壳修正强度，D_i为位于压下区间内辊子i的辊径；δ_i为辊子i处的轻压下量。

另一方面，所述连铸板坯轻压下力的在线设置装置，包括：

坯壳状态获取单元，用于实时获取浇铸钢种铸坯高温下的坯壳强度σ_S和位于压下区间内辊子i处的坯壳厚度S_i；

轻压下力计算单元，用于计算连铸板坯轻压下力其中C为压下力调整系数，f为单位压下力影响系数，K为坯壳修正强度，D_i为位于压下区间内辊子i的辊径；δ_i为辊子i处的轻压下量。

本发明的有益效果是：本发明将板坯连铸过程中坯壳受到压下辊作用产生的压下变形，实时导入板坯连铸过程工况，得到板坯连铸过程轻压下所需力的大小。本发明技术方案具有明确的理论依据，可实现板坯连铸动态轻压下过程合理设置轻压下力，从而改善铸坯质量，提高金属收得率并降低生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的连铸板坯轻压下力的在线设置方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的连铸板坯轻压下力的在线设置装置的结构方框图；

图3是本发明第一实施例提供的铸坯中心固相率和轻压下力的曲线关系图；

图4是本发明第二实施例提供的铸坯中心固相率和轻压下力的曲线关系图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的连铸板坯轻压下力的在线设置方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的连铸板坯轻压下力的在线设置方法包括下述步骤：

步骤S101、实时获取浇铸钢种铸坯高温下的坯壳强度σ_S和位于压下区间内辊子i处的坯壳厚度S_i。

首先要确定压下区间内坯壳状态。具体的，根据板坯连铸过程工况，实时获得此浇铸钢种铸坯高温下的坯壳强度σ_S和位于压下区间内辊子i处的坯壳厚度S_i。

步骤S102、计算连铸板坯轻压下力

然后通过公式计算连铸板坯轻压下所需力的大小。式中C为压下力调整系数，f为单位压下力影响系数，通常取值范围为0～3，K为坯壳修正强度，D_i为位于压下区间内辊子i的辊径；δ_i为辊子i处的轻压下量。

作为优选的，所述压下力调整系数其中η为调整修正系数，通常取值范围为0～2，B为铸坯的最大宽度，D为铸坯的设计厚度，f_si为辊子i处铸坯中心固相率。

作为优选的，所述坯壳修正强度K＝a×σ_S；其中a为强度修正系数，通常取值范围为0～3。

作为优选的，所述辊子i处的轻压下量δ_i＝Q_S×l_i；其中Q_S为铸坯平均压下率，通常取值范围为0～3mm/m；l_i为辊子i处的辊间距。

另外，本发明实施例还提供了一种连铸板坯轻压下力的在线设置装置，如图2所示，包括：

坯壳状态获取单元201，用于实时获取浇铸钢种铸坯高温下的坯壳强度σ_S和位于压下区间内辊子i处的坯壳厚度S_i；

轻压下力计算单元202，用于计算连铸板坯轻压下力其中C为压下力调整系数，f为单位压下力影响系数，通常取值范围为0～3，K为坯壳修正强度，D_i为位于压下区间内辊子i的辊径；δ_i为辊子i处的轻压下量。

下面通过两个具体计算实施例来对本发明作进一步说明，但不限定本发明。

实施例一：

浇铸最大宽度为2300mm、设计厚度为300mm的板坯，位于压下区间内辊子i的辊径为300mm；板坯连铸过程实时获得的辊子i处对应的高温下坯壳强度为50MPa，坯壳厚度为125mm，铸坯中心固相率为0.8，辊间距为350mm。

由上述分析可知，B＝2300mm，D＝300mm，D_i＝300mm，σ_S＝50MPa，S_i＝125mm，f_si＝0.8，l_i＝350mm；相应地，取f＝0.8，η＝0.12，a＝1.15，Q_S＝1mm/m。

1.1计算压下力调整系数C：

C = \frac{2 \times η \times B - D}{D} \times f_{s i}^{4} + 1 = 1.34

1.2计算坯壳修正强度K：

K＝a×σ_S＝57.5MPa

1.3计算辊子i处的轻压下量δi：

δ_i＝Q_S×l_i＝0.35mm

1.4计算连铸板坯轻压下所需力的大小P：

P = 2 \times C \times f \times K \times S_{i} \times \sqrt{D_{i} \times δ_{i}} = 158.38 k N .

图3示出了本实施例中，铸坯中心固相率和轻压下力的对应关系。

实施例二：

浇铸最大宽度为2300mm、设计厚度为250mm的板坯，位于压下区间内辊子i的辊径为300mm；板坯连铸过程实时获得的辊子i处对应的高温下坯壳强度为40MPa，坯壳厚度为110mm，铸坯中心固相率为0.85，辊间距为350mm。

由上述分析可知，B＝2300mm，D＝250mm，D_i＝300mm，σ_S＝40MPa，S_i＝110mm，f_si＝0.85，l_i＝350mm；相应地，取f＝0.8，η＝0.12，a＝1.15，Q_S＝1mm/m。

2.1计算压下力调整系数C：

C = \frac{2 \times η \times B - D}{D} \times f_{s i}^{4} + 1 = 1.63

2.2计算坯壳修正强度K：

K＝a×σ_S＝46MPa

2.3计算辊子i处的轻压下量δi：

δ_i＝Q_S×l_i＝0.35mm

2.4计算连铸板坯轻压下所需力的大小P：

P = 2 \times C \times f \times K \times S_{i} \times \sqrt{D_{i} \times δ_{i}} = 135.27 k N .

图4示出了本实施例中，铸坯中心固相率和轻压下力的对应关系。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种连铸板坯轻压下力的在线设置方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述压下力调整系数其中η为调整修正系数，B为铸坯的最大宽度，D为铸坯的设计厚度，f_si为辊子i处铸坯中心固相率。

3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述坯壳修正强度K＝a×σ_S；其中a为强度修正系数。

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述辊子i处的轻压下量δ_i＝Q_S×l_i；其中Q_S为铸坯平均压下率；l_i为辊子i处的辊间距。

5.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述单位压下力影响系数f为0～3，所述调整修正系数η为0～2，所述强度修正系数a为0～3，所述铸坯平均压下率Q_S为0～3mm/m。

6.一种连铸板坯轻压下力的在线设置装置，其特征在于，所述装置包括：

7.如权利要求6所述装置，其特征在于，所述压下力调整系数其中η为调整修正系数，B为铸坯的最大宽度，D为铸坯的设计厚度，f_si为辊子i处铸坯中心固相率。

8.如权利要求7所述装置，其特征在于，所述坯壳修正强度K＝a×σ_S；其中a为强度修正系数。

9.如权利要求8所述装置，其特征在于，所述辊子i处的轻压下量δ_i＝Q_S×l_i；其中Q_S为铸坯平均压下率；l_i为辊子i处的辊间距。

10.如权利要求9所述装置，其特征在于，所述单位压下力影响系数f为0～3，所述调整修正系数η为0～2，所述强度修正系数a为0～3，所述铸坯平均压下率Q_S为0～3mm/m。