CN108907131A - 一种降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法 - Google Patents

Abstract

一种降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法，属于连铸生产工艺技术领域，用于在板坯连铸机生产过程中，降低板坯连铸头尾坯表面裂纹。其技术方案是：本发明根据开浇阶段拉坯长度、尾坯阶段的尾坯长度跟踪坯头、坯尾，根据坯头、坯尾的位置，调整二冷水量，实现板坯连铸头尾坯弱冷，自适应提高头尾坯表面温度，降低头坯、尾坯表面横裂纹的发生概率。本发明是板坯连铸工艺中的首创，解决了板坯横裂纹缺陷在铸坯内弧极难发现，发生位置不固定、深度不一的难题。本发明不需要增加任何硬件设备，方便操作，简单易行，显著提高了产品质量，降低了生产成本，保证生产的顺利进行。

Description

一种降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法

技术领域

本发明涉及一种板坯连铸机生产过程中，降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法，属于连铸生产工艺技术领域。

背景技术

目前国内大部分板材生产原料全部由板坯连铸机生产，在连铸开浇和停浇过程中，都要涉及低拉速阶段，低拉速阶段造成铸坯表面温度降低进入第三脆性区间，在进入矫直区后在表面或皮下形成横裂纹缺陷。而且随着产品结构升级、客户定制化服务等要求、异钢种连浇、小浇次生产等不同的生产特点，造成了大量的头尾坯横裂纹缺陷，尤其针对含铌、钒等微合金裂纹敏感性钢种。

在实际生产中，板坯连铸机开浇前端为坯头、停浇最后端铸坯为尾坯，传统的二冷控制方法为坯头到达该二冷分区时，二冷水开启，内弧水量为动态配水自动控制，外弧根据设定的各区内外弧水量比进行配水，尾坯阶段全部采用动态配水。因涉及不同钢种、不同断面、不同操作方式，尾坯发生横裂纹的缺陷长度也不同，含铌微裂纹敏感性强钢种发生横裂纹缺陷的铸坯长度有时能超过10m；并且横裂纹缺陷基本全部发生在铸坯内弧极难发现，发生位置不固定，深度不一。目前。大部分生产单位采用整个上表精整的方法处理，如火焰深扒皮，这种精整方法一方面造成大量的能源、金属浪费，另一方面影响热装热送，为生产顺行和质量成本造成了极大的难题，因此急需采取方法降低头坯、尾坯表面裂纹发生率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法，这种方法根据头坯、尾坯运动进程控制二冷强度，提高铸坯表面温度，降低头尾坯阶段铸坯表面横裂纹的发生率，从而提高产品质量，降低生产成本，保证生产的顺利进行。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法，它采用以下步骤进行：

a. 设定“长度阈值1”L1为3～5m；设定“长度阈值2”L2为5～10m；

b.设定连铸机的冶金长度S；

c.设定各二冷区起始端至结晶器上口的距离D(i)，i为二冷区编号（1～N+1），N为二冷分区总数，D(N+1)为冶金长度S；

d.设定各二冷区内弧极限最小水量W_min(i)，i为二冷区编号（1～N），N为二冷分区总数；

e.浇注模式下，通过安装在扇形段减速机上编码器计算拉坯长度S1，拉坯长度S1不小于冶金长度S时，采用原配水模式；拉坯长度S1小于冶金长度S时，针对弯曲段及足辊二冷分区，采用原配水模式；针对弯曲段后二冷区，当坯头超过该二冷区起始端的距离不大于L1时（即S1-D(i)≤L1），该区二冷水量设定为0，即保持关闭状态；当坯头超过该二冷区起始端的距离介于L1与L2之间时（即L1<S1-D(i)<L2），该二冷区二冷水开启，内弧水量设定值为该区极限最小水量；当坯头超过该二冷区起始端的距离不小于L2时（即S1-D(i)≥L2）采用原配水模式；

f.尾坯模式下，通过安装在扇形段减速机上编码器计算尾坯长度S2，针对足辊二冷分区，采用原配水模式；针对足辊后二冷区，当坯尾距离该二冷区起始端不小于L2时（即D(i)-S2≥L2），采用原配水模式；当坯尾距离该二冷区起始端介于L1与L2之间时（即L1<D(i)-S2＜L2），该二冷区内弧水量设定值为该区极限最小水量；当坯尾距离该二冷区起始端不大于L1且在进入下一二冷分区前（即D(i)- D(i+1)<D(i)-S2≤L1），该区二冷水量设定为0；

g.尾坯模式下，从足辊后二冷区，当坯尾到达下一个二冷区起始端后（D(i+1)≤S2），该二冷区二冷水开展，即阀门开度设置为100%，对设备进行冷却。

上述降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法，所述步骤d、e、f中内弧极限最小水量为保证该区内弧所有喷嘴冷态性能下的最小水量。

上述降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法，所述步骤e中开浇前拉坯长度S1默认为400 mm-500mm，步骤f、g中默认初始尾坯长度S2为结晶器液位高度。

上述降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法，适用于直弧形板坯连铸机，铸坯厚度为180-320mm，宽度1500-2500mm。

本发明的有益效果是：

本发明是板坯连铸工艺中的首创，解决了板坯横裂纹缺陷在铸坯内弧极难发现，发生位置不固定、深度不一的难题。本发明根据开浇阶段拉坯长度、尾坯阶段的尾坯长度跟踪坯头、坯尾，根据坯头、坯尾的位置，调整二冷水量，实现板坯连铸头尾坯弱冷，自适应提高头尾坯表面温度，降低头坯、尾坯表面横裂纹的发生概率，不需要增加任何硬件设备，方便操作，简单易行，显著提高了产品质量，降低了生产成本，保证生产的顺利进行。

具体实施方式

本发明采用以下步骤进行：

a. 设定“长度阈值1”L1为3～5m；设定“长度阈值2”L2为5～10m；

b.设定连铸机的冶金长度S；

c.设定各二冷区起始端至结晶器上口的距离D(i)，i为二冷区编号（1～N+1），N为二冷分区总数，D(N+1)为冶金长度S；

d.设定各二冷区内弧极限最小水量W_min(i)，i为二冷区编号（1～N），N为二冷分区总数；

e.浇注模式下，通过安装在扇形段减速机上编码器计算拉坯长度S1，拉坯长度S1不小于冶金长度S时，采用原配水模式；拉坯长度S1小于冶金长度S时，针对弯曲段及足辊二冷分区，采用原配水模式；针对弯曲段后二冷区，当坯头超过该二冷区起始端的距离不大于L1时（即S1-D(i)≤L1），该区二冷水量设定为0，即保持关闭状态；当坯头超过该二冷区起始端的距离介于L1与L2之间时（即L1<S1-D(i)<L2），该二冷区二冷水开启，内弧水量设定值为该区极限最小水量；当坯头超过该二冷区起始端的距离不小于L2时（即S1-D(i)≥L2）采用原配水模式；

f.尾坯模式下，通过安装在扇形段减速机上编码器计算尾坯长度S2，针对足辊二冷分区，采用原配水模式；针对足辊后二冷区，当坯尾距离该二冷区起始端不小于L2时（即D(i)-S2≥L2），采用原配水模式；当坯尾距离该二冷区起始端介于L1与L2之间时（即L1<D(i)-S2＜L2），该二冷区内弧水量设定值为该区极限最小水量；当坯尾距离该二冷区起始端不大于L1且在进入下一二冷分区前（即D(i)- D(i+1)<D(i)-S2≤L1），该区二冷水量设定为0；

g.尾坯模式下，从足辊后二冷区，当坯尾到达下一个二冷区起始端后（D(i+1)≤S2），该二冷区二冷水开展，即阀门开度设置为100%，对设备进行冷却。

本发明的步骤d、e、f中内弧极限最小水量为保证该区内弧所有喷嘴冷态性能下的最小水量。

本发明的步骤e中开浇前拉坯长度S1默认为400 mm-500mm，步骤f、g中默认初始尾坯长度S2为结晶器液位高度。

本发明适用于直弧形板坯连铸机，铸坯厚度为180-320mm，宽度1500-2500mm。

本发明的一个实施例如下：

某厂断面厚度260mm板坯连铸机，包含12个扇形段，目标拉速在0.8 m/min -0.9m/min，配备以拉速为准的动态配水模型，连铸机通过编码器计算坯头坯尾长度。

（1）、设定“长度阈值1”L1为4m；设定“长度阈值2”L2为8m；

（2）、各二冷区起始端至结晶器上口的距离D(i)如下表所示，i为二冷区编号；二冷分区总数N 为9；

表1 连铸机二冷固定参数

（3）、输入连铸机的冶金长度S为27.7m；

（4）、输入各二冷区内弧极限最小水量W_min(i)如表1所示，i为二冷区编号；

（5）浇注模式下当拉坯长度S1≥27.7m时，采用原动态配水；当S1＜27.7m时，弯曲段及足辊二冷分区（即1-4区），采用原配水模式；以5区为例，当坯头超过5区起始端的距离不大于L1时（即S1≤10.31m），该区二冷水量设定为0，即保持关闭状态；当坯头超过5区起始端的距离介于L1与L2之间时（即S1处于10.31～14.31m时），该二冷区二冷水开启，第5区内弧二冷水设定为极限最小水量39L/min；；当坯头超过5区起始端的距离不小于L2时（即S1≥14.31时）

采用原配水模式；其它二冷区参照5区；

（6）尾坯模式下，足辊二冷分区即1区，采用原配水模式；针对2-9区，以5区为例；当坯尾距离该二冷区起始端不小于L2时（S2≤-1.69m时），采用原配水模式；当坯尾距离5区起始端介于L1与L2之间时（S2小于2.31m时），5区内弧水量设定值为5区极限最小水量39L/min；当坯尾距离5区起始端不大于L1且在进入下一二冷分区前（即S2介于2.31至10.23m时），该区二冷水量设定为0；当坯尾到达6区起始端后，5区二冷水开展即阀门开度设置为100；其它二冷区参照5区。

本发明保证了开浇、停浇阶段头尾坯实现自适应弱冷，根据坯头、坯尾的运动过程自动调整二冷水量，提高头坯、尾坯表面温度及高温塑性，降低表面裂纹的发生概率，操作方便简单易于实现。

Claims (4)

1.一种降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法，其特征在于：它采用以下步骤进行：

a. 设定“长度阈值1”L1为3～5m；设定“长度阈值2”L2为5～10m；

b.设定连铸机的冶金长度S；

c.设定各二冷区起始端至结晶器上口的距离D(i)，i为二冷区编号（1～N+1），N为二冷分区总数，D(N+1)为冶金长度S；

d.设定各二冷区内弧极限最小水量W_min(i)，i为二冷区编号（1～N），N为二冷分区总数；

e.浇注模式下，通过安装在扇形段减速机上编码器计算拉坯长度S1，拉坯长度S1不小于冶金长度S时，采用原配水模式；拉坯长度S1小于冶金长度S时，针对弯曲段及足辊二冷分区，采用原配水模式；针对弯曲段后二冷区，当坯头超过该二冷区起始端的距离不大于L1时（即S1-D(i)≤L1），该区二冷水量设定为0，即保持关闭状态；当坯头超过该二冷区起始端的距离介于L1与L2之间时（即L1<S1-D(i)<L2），该二冷区二冷水开启，内弧水量设定值为该区极限最小水量；当坯头超过该二冷区起始端的距离不小于L2时（即S1-D(i)≥L2）采用原配水模式；

f.尾坯模式下，通过安装在扇形段减速机上编码器计算尾坯长度S2，针对足辊二冷分区，采用原配水模式；针对足辊后二冷区，当坯尾距离该二冷区起始端不小于L2时（即D(i)-S2≥L2），采用原配水模式；当坯尾距离该二冷区起始端介于L1与L2之间时（即L1<D(i)-S2＜L2），该二冷区内弧水量设定值为该区极限最小水量；当坯尾距离该二冷区起始端不大于L1且在进入下一二冷分区前（即D(i)- D(i+1)<D(i)-S2≤L1），该区二冷水量设定为0；

g.尾坯模式下，从足辊后二冷区，当坯尾到达下一个二冷区起始端后（D(i+1)≤S2），该二冷区二冷水开展，即阀门开度设置为100%，对设备进行冷却。

2.根据权利要求1所述的降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法，其特征在于：所述步骤d、e、f中内弧极限最小水量为保证该区内弧所有喷嘴冷态性能下的最小水量。

3.根据权利要求2所述的降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法，其特征在于：所述步骤e中开浇前拉坯长度S1默认为400 mm-500mm，步骤f、g中默认初始尾坯长度S2为结晶器液位高度。

4.根据权利要求3所述的降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法，其特征在于：本发明适用于直弧形板坯连铸机，铸坯厚度为180-320mm，宽度1500-2500mm。