CN104646641B - 连铸系统中降拉速控制方法以及换中间包控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连铸系统中降拉速控制方法以及换中间包控制方法，属于金属连铸领域，可降低在需要更换中间包时最后一炉最后一块铸坯出现中心裂纹的比率，进而提高铸坯质量，提高产品合格率，通过在最后一炉大包内钢水浇注后剩余设定量得钢水时，以－0.15m/min2的加速度将拉速由正常拉速按照阶梯降速至最低拉速，并且降至位于正常拉速和最低拉速之间的每一阶中间阶梯速度时，以该阶中间阶梯速度保持平稳运行8～10min后再降速至下一速度。通过在拉速降速过程中采用阶梯降速，同时以每阶中间阶梯速度平稳运行8～10min，确保在每一阶达到新的平稳状态。本发明可降低板坯凝固末端区域的波动情况，进而可降低出现板坯中出现中心裂纹的情况，提高板坯质量和合格率。
Description
技术领域
本发明涉及金属连铸领域，尤其涉及一种在连铸系统换中间包时降拉速的控制方法以及一种换中间包控制方法。
背景技术
连铸板坯中心裂纹是连铸板坯常见的内部缺陷之一。中心裂纹产生的位置一般位于板坯的中部区域，其形成原因是在铸坯凝固过程中，由于铸坯中P、S等元素的偏析而形成低熔点的液相区域，另外在铸坯冷却过程中由于搭桥现象的存在，常常造成凝固末端钢液不能自由流动，影响到对末端区域钢液的补充，如果凝固末端钢液不能得到及时补充，那么就容易形成中心裂纹缺陷。凝固末端的位置与连铸拉速变化有关，拉速高，则钢水相对凝固速较慢，铸坯液芯长度较长，凝固末端靠后，反之亦然。如果拉速变化较大，凝固末端区域频繁变动，则会影响到钢液补充，产生铸坯中心裂纹的机率就会增大。
在连铸生产过程中，大包钢水通过长水口流到中间包内，大包内钢水浇注完毕后，再更换下一炉钢水继续浇注，当中间包寿命达到一定标准后，必须进行更换中间包的操作，这样来保证连铸生产不中断。目前在更换中间包时，最后一炉大包钢水浇注过程中，由正常速度降至0.3m/min后，才能进行更换中间包的操作；然而目前连铸降速方法为，大包钢水浇注完毕，中间包钢水浇至一半后，拉速直接由正常拉速连续降至0.3m/min，这样由于拉速降速太快，铸坯凝固末端变化频繁，钢液不能及时补充，最后一炉最后一块铸坯出现中心裂纹的比率较大，通常出现中心裂纹的概率达到15％，影响铸坯生产质量，造成铸坯产品合格率低下。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种连铸系统中降拉速控制方法以及换中间包控制方法，可降低最后一炉最后一块铸坯出现中心裂纹的比率，进而提高铸坯质量，提高产品合格率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：连铸系统中降拉速控制方法，在最后一炉大包内钢水正常浇注后剩余设定量的钢水时，以－0.15m/min2的加速度将拉速由正常拉速按照阶梯降速至最低拉速，并且降至位于正常拉速和最低拉速之间的每一阶中间阶梯速度时，以该阶中间阶梯速度保持平稳运行8～10min后再降速至下一速度。
进一步的是：正常拉速为1.2～1.4m/min；最低拉速为0.3m/min。
进一步的是：在正常拉速和最低拉速之间设置有三阶中间阶梯速度。
进一步的是：所述三阶中间阶梯速度，依次为第一中间阶梯速度1.0～1.1m/min、第二中间阶梯速度0.8～0.9m/min、第三中间阶梯速度0.6～0.7m/min。
另外，本发明还提供一种连铸系统中换中间包控制方法，采用上述的连铸系统中降拉速控制方法，当拉速降至最低拉速后，进行中间包的更换，待中间包更换完毕后以0.15m/min2的加速度将拉速由最低拉速按照阶梯升速至正常拉速。
进一步的是：阶梯升速过程与阶梯降速过程对应。
本发明的有益效果是：通过阶梯降速对拉速进行控制，同时在降至每一阶中间阶梯速度时保持平稳运行一定时间，一般要求8～10min，以确保降速缓慢降低，同时在每一阶达到新的平稳状态。这样最终确保在真个降速过程中拉速变化缓慢，降低板坯凝固末端区域的波动情况，进而可降低出现板坯中出现中心裂纹的比率，提高板坯质量和合格率；通过采用本发明的控制方法后，在更换中间包时的最后一炉最后一块铸坯基本不会出现中心裂纹，极大的提高了板坯的合格率和质量。
附图说明
图1为本发明所述阶梯变化中拉速随时间变化图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
连铸系统中降拉速控制方法，主要体现在对拉速的降速过程中，通过预先计算，得到降速过程所需钢水用量后，再通过中间包中的钢水量，计算出一个大包内钢水量得设定量。然后在最后一炉大包内钢水正常浇注后剩余设定量的钢水时，以－0.15m/min2的加速度将拉速由正常拉速按照阶梯降速至最低拉速，并且降至位于正常拉速和最低拉速之间的每一阶中间阶梯速度时，以该阶中间阶梯速度保持平稳运行8～10min后再降速至下一速度。其中对于最后一炉大包内钢水正常浇注后剩余的钢水设定量应确保整个阶梯降速过程中大包内钢水加上中间包内的钢水满足浇注需求，并直至拉速降低至最低拉速后进行更换中间包时确保旧中间包内还剩有适量的钢水。一般而言，大包内钢水的设定量可根据铸坯横截面、阶梯降速的各中间阶梯速度以及对应的停留时间、中间包内的钢水量等数据进行计算得出。同时，大包内钢水的设定量既要满足上述要求，又不得设定过多，否则当拉速降至最低拉速后任然剩余大量钢水，这样也会造成钢水的浪费。
本发明之所以需要在大包内的钢水还没有浇注完时就开始对拉速进行降速，是因为整个降速过程采用阶梯降速，并且在每阶中间阶梯速度时保持平稳运行8～10min，因此整个阶梯降速时间较长，导致降速过程所需要的钢水量也较多。
本发明正是通过将拉速由正常速度通过阶梯降速方式降至最低拉速，同时保证在每阶中间阶梯拉速时稳定运行8～10min，以使拉速通过阶梯降速后在每阶中间阶梯速度中重新达到稳定状态，之后再进行下一降速过程，以此来确保整个拉速的阶梯、平稳降速，并直至降至更换中间包所需的最低拉速。本发明中整个降速过程可避免因为拉速的连续变化较大而引起的铸坯容易产生中心裂纹的情况。
一般而言，拉速在加速或者减速时的加速度为0.15m/min2，其由设备自身条件决定；对于不同的浇铸设备，理论上其加速度也可为不同的值。
另外，在目前常规的连铸系统中，正常拉速一般设定为1.2～1.4m/min；而最低拉速一般设定为0.3m/min。理论上，根据实际情况，正常拉速和最低拉速均可做出适当的调整。
考虑到钢水对浇注时间具有一定要求，浇注时间过长后容易造成钢水温度太低，而使铸坯质量较差，为此本发明在正常拉速和最低拉速之间可设置三阶中间阶梯速度。进一步，所述三阶中间阶梯速度，依次设置为第一中间阶梯速度1.0～1.1m/min、第二中间阶梯速度0.8～0.9m/min、第三中间阶梯速度0.6～0.7m/min。这样，整个降速过程可控制在30分钟左右，确保了钢水对浇注总时间的要求。
对于本发明所述的连铸系统中换中间包控制方法，其实际为采用本发明所述的连铸系统中降拉速控制方法之后，当拉速降至最低拉速后，进行中间包的更换，待中间包更换完毕后以0.15m/min2的加速度将拉速由最低拉速按照阶梯升速至正常拉速。这样，在更换中间包的过程中，确保了拉速的平稳降速和平稳升速，进而降低铸坯中出现中心裂纹的情况。
对于连铸系统中换中间包控制方法，其阶梯升速过程与阶梯降速过程可相对应；如在阶梯降速过程中和阶梯升速过程中可设置三个速度对应相同的中间阶梯速度。由于拉速的降速过程和升速过程均可采取类似的阶梯升降形式，并且相应的中间阶梯速度也可取相同的值，其控制原理相同，因此对连铸系统中换中间包控制方法不再详细介绍。
另外，在实际情况下，大包钢水的实际正常浇注时间一般为40分钟左右，而在本发明所述的连铸系统中降拉速控制方法中，通过对钢水的需求量的计算后，一般在大包内钢水进行正常浇注30～35分钟后即达到大包内钢水的设定量，对应即可开始进行阶梯降速。
下面为本发明所述的连铸系统中降拉速控制方法的具体实施例，其中加速度均为－0.15m/min2：
实施例1：正常拉速1.2m/min，大包内钢水正常浇注35分钟后，拉速降至1.0m/min，稳定8分钟；然后降至0.8m/min，稳定8分钟；然后降至0.6m/min，稳定8分钟；最后降至0.3m/min后直至浇注结束。结果为，在铸坯中未发现中心裂纹。
实施例2：正常拉速1.4m/min，大包内钢水正常浇注30分钟后，拉速降至1.1m/min，稳定10分钟，然后降至0.9m/min，稳定10分钟，然后降至0.7m/min，稳定8钟，最后降至0.3m/min后直至浇注结束。结果为，在铸坯中未发现中心裂纹。
实施例3：正常拉速1.3m/min，大包内钢水正常浇注32分钟后，拉速降至1.1m/min，稳定8份钟，然后降至0.9m/min，稳定8分钟，然后降至0.6m/min，稳定8分钟，最后降至0.3m/min后直至浇注结束。结果为，在铸坯中未发现中心裂纹。
Claims (3)
1.连铸系统中降拉速控制方法，其特征在于：在最后一炉大包内钢水正常浇注后剩余设定量的钢水时，以－0.15m/min2的加速度将拉速由正常拉速按照阶梯降速至最低拉速，并且降至位于正常拉速和最低拉速之间的每一阶中间阶梯速度时，以该阶中间阶梯速度保持平稳运行8～10min后再降速至下一速度；正常拉速为1.2～1.4m/min；最低拉速为0.3m/min，在正常拉速和最低拉速之间设置有三阶中间阶梯速度，所述三阶中间阶梯速度，依次为第一中间阶梯速度1.0～1.1m/min、第二中间阶梯速度0.8～0.9m/min、第三中间阶梯速度0.6～0.7m/min。
2.连铸系统中换中间包控制方法，其特征在于：采用上述权利要求1所述的连铸系统中降拉速控制方法，当拉速降至最低拉速后，进行中间包的更换，待中间包更换完毕后以0.15m/min2的加速度将拉速由最低拉速按照阶梯升速至正常拉速。
3.如权利要求2所述的连铸系统中换中间包控制方法，其特征在于：阶梯升速过程与阶梯降速过程对应。
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