CN104525886A - 一种改善铸坯边角部裂纹缺陷的方法 - Google Patents

一种改善铸坯边角部裂纹缺陷的方法 Download PDF

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杨帆
王芬
徐冰
陈骥
程煌
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Abstract

本发明提出的一种改善铸坯边角部裂纹缺陷的方法，采用电磁感应加热器对铸坯的边、角进行局部加热，使得铸坯的边角温度避开温度脆性区，从而使得铸坯避免产生裂纹；铸坯从结晶器出来，边角部测温元件开始工作对铸坯进行测温，边角部测温元件将所测得到的温度数据传递至计算机，计算机根据钢种和得到的温度数据进行计算，计算出电磁感应加热器的输出功率值和电磁频率值；当铸坯经过高频电磁感应加热器时，电磁感应加热器开始工作，对铸坯的边部和角部的温度进行补偿；当边角部测温元件测得的温度值发生变化时，电磁感应加热器的输出功率值则进行自动调整。本发明改提高了铸坯的表面质量、金属收得率以及生产效率，对铸坯的热装、热送提供了有力的帮助，为节约能源和提高钢坯质量有着重要意义。

Description

一种改善铸坯边角部裂纹缺陷的方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种改善铸坯边角部裂纹缺陷的方法。
背景技术
在连铸坯中，裂纹是发生在铸坯表面和凝固前沿。这些裂纹是由应力和应变引起的。当铸坯通过脆化温度区（800℃-900℃）时，若受到这些应力的作用，铸坯表面就会产生裂纹。据统计，连铸坯缺陷中50%是表面裂纹，其中，边部和角部的裂纹又占其中90%的缺陷比例。
目前实际生产中，对铸坯的边、角部的裂纹处理是在精整区由人工吹氧清理的，方法是用氧气管直接将有裂纹的铸坯切除，局部或整条角、边部。这样做，效率低，又降低了金属收得率。
如何能够解决上述问题找到一种能在线大幅减少或消除铸坯边、角部裂纹，同时又不损失铸坯金属，从而大幅提高连铸坯质量，降低生产成本，是本领域技术人员的研究目标。
发明内容
本发明的目的在于提出的一种新改善铸坯边角部裂纹缺陷的方法。通常情况下，为防止铸坯在矫直时产生表面裂纹，需在900℃以上进行矫直。当铸坯从结晶器内出来时，由于通过喷水强冷，铸坯的边角由于冷却速度快，通过矫直段时，铸坯边角的温度通常在800-900℃左右，恰好在温度脆性区间，由于矫直的强应力作用，使得铸坯边、角产生裂纹。
本发明提出的改善铸坯边角部裂纹缺陷的方法，采用中、高频率的电磁感应加热器对铸坯的边、角进行局部加热，使得铸坯的边角温度在连铸弯曲段时避开温度脆性区，从而使得铸坯避免产生裂纹；具体步骤如下：
（1）在铸二冷段和/或矫直段铸坯经过位置处安装中、高频率的电磁感应加热器4,并在电磁感应加热器4的前段安装有边角部测温元件5，所述高频电磁感应加热器4和边角部测温元件5分别连接计算机，铸坯的外围设有支撑辊；
（2）铸坯从结晶器出来，边角部测温元件5开始工作对铸坯进行测温，边角部测温元件5将所测得到的温度数据传递至计算机，计算机根据钢种和得到的温度数据进行计算，计算出高频电磁感应加热器4的输出功率值和电磁频率值；当铸坯经过中、高频率的电磁感应加热器4时，中、高频率的高频电磁感应加热器4开始工作，对铸坯的对边部和角部的温度进行补偿；当边角部测温元件5测得的温度值发生变化时，中、高频率的频电磁感应加热器4的输出功率值则进行自动调整；
（3）连铸结束时，中、高频率的电磁感应加热器4停止工作。
本发明中，所述中、高频率的电磁感应加热器4的频率为300HZ-100KHZ。
本发明中，钢种的不同，其脆性区的温度不同。因此，钢种的不同，补偿到的温度目标值也不同，所用的功率值也不同。另外测温元件5反馈的边角部温度也是作为确定感应器4输出功率值的参考数据。
本发明中，所述频电磁感应加热器4为1套或几套，根据具体情况而定，几套频电磁感应加热器4依次排列。
本发明的有益效果在于：采用此方法来改善铸坯的边角部裂纹缺陷，是从源头上改善了铸坯的质量，提高了铸坯质量及成材率。避免了铸坯在精整后期的处理工序，大幅度节约了后期处理边角部裂纹所消耗的氧气等能源，同时能节省大量的人力，提高生产效率。最重要的是，为铸坯的热送创造了极为有利的条件，为后续轧钢能大幅度节约加热的能源，其意义重大。
附图说明
图1为本发明的结构图示。
图中标号：1为连铸结晶器，2为铸坯，3为支撑辊，4为电磁感应加热器，5为边角部测温元件。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例1：
图中铸坯2从结晶器1内出来，边角部测温元件5开始工作测温。温度数据上传至计算机，计算机根据钢种和反馈的温度值，计算出高频电磁感应加热器4的输出功率值。例如：测温的数据800℃，需要补偿的温度需＞100℃，假定铸坯拉速为1米/分钟，铸坯需要补偿温度的角部尺寸为30x30mm，则计算出铸坯一个角部补偿的功率为P=Cp×Q×△T×60min/h=10kw，考虑加热角部的效率较低（效率按50%），则选择加热一个角部电磁感应加热器的功率为20kw。铸坯有4个角部，则总功率为80kw。铸坯通过电磁感应加热器4时，高频电磁感应加热器4开始启动工作，对边角部开始加热。温度反馈值发生变化时，输出功率也能自动进行调整，整个系统是闭环控制系统。
连铸结束时，电磁感应加热器4停止工作。

Claims (3)

1.一种改善铸坯边角部裂纹缺陷的方法，其特征在于采用中、高频率的电磁感应加热器对铸坯的边、角进行局部加热，使得铸坯的边角温度避开温度脆性区，从而使得铸坯在通过弯曲段和矫直段强应力变形时避免产生裂纹；具体步骤如下：
（1）在铸坯的二冷段和/或矫直段前部经过位置处安装电磁感应加热器(4),电磁感应加热器(4)的前段安装有边角部测温元件(5)，所述高频电磁感应加热器(4)和边角部测温元件(5)分别连接计算机，铸坯的外围设有支撑辊；
（2）铸坯从结晶器出来，边角部测温元件(5)开始工作对铸坯进行测温，边角部测温元件(5)将所测得到的温度数据传递至计算机，计算机根据钢种和得到的温度数据进行计算，计算出电磁感应加热器(4)的输出功率值和电磁频率值；当铸坯经过高频电磁感应加热器(4)时，高频电磁感应加热器(4)开始工作，对铸坯的边部和角部的温度进行补偿；当边角部测温元件(5)测得的温度值发生变化时，高频电磁感应加热器(5)的输出功率值则进行自动调整；
（3）连铸结束时，高频电磁感应加热器(4)停止工作。
2.根据权利要求1所述的一种改善铸坯边角部裂纹缺陷的方法，其特征在于钢种的不同，其脆性区的温度不同，补偿到的温度目标值也不同，所用的功率值也不同。
3.根据权利要求1所述的一种改善铸坯边角部裂纹缺陷的方法，其特征在于所述电磁感应加热器(4)为1套或几套，根据具体情况而定，几套电磁感应加热器(4)依次排列。
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