CN109014106A - 减少板坯连铸尾坯精整量和提高坯尾温度的封顶方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种减少板坯连铸尾坯精整量和提高坯尾温度的封顶方法，所述方法如下：1）按照正常的终浇降速曲线后，在终浇关闭钢流，转尾坯方式的同时，将连铸机拉速设定到爬行拉速，跟踪其爬行速度距离,爬行速度运行区间长度为结晶器长度的2/3；2）当尾坯爬行速度运行距离超过结晶器长度的2/3后，将铸机拉速控制在0.3‑0.5m/min的低拉速运行，跟踪其运行长度，当坯尾运行长度大于结晶器长度后，则将结晶器足辊水量按照最大水量的80%打开，目的在于强冷坯尾头部，确保封顶不发生冒涨事故；3）铸机弧形扇形段的尾坯冷却；4）尾坯进入水平段以后的冷却控制。该技术方案能在保证尾坯封顶不冒涨的情况下最大限度减少尾坯缩孔和夹渣量，从而减少连铸尾坯精整量。
Description
技术领域
本发明涉及一种封顶方法，具体涉及一种减少板坯连铸尾坯精整量和提高坯尾温度的封顶方法，属于钢铁冶金连续铸造技术领域。
背景技术
目前的冶金企业中，大多数的板坯连铸机主要都包括结晶器、0#段、扇形段、矫直段、水平段等主体设备。连铸实质上是不断地将熔融金属注入到结晶器中，形成一定强度凝固坯壳后拉出铸坯。拉尾坯是连铸生产必不可少的环节，每开始一次浇注过程就必然产生一次拉尾坯过程。连铸出尾坯时通常进行降速、停机，打水、搅拌等操作，以防止尾坯钢液冒顶，造成钢水喷溅等人身伤害或漏钢等设备伤害事故。这些尾坯操作过程都会造成板坯的尾坯有夹渣，缩孔等缺陷从而造成尾坯的精整废。而且在尾坯的输送过程中，出尾坯的低速，停机、打水等的操作造成坯尾过冷，而坯尾的过冷造成板坯强度偏大，从而造成对连铸机的精度损坏。随着板坯质量要求的越来越严格，和板坯质量关联度最大的连铸机功能精度，诸如结晶器对弧，流线开口度等关键精度都是0.1毫米来进行要求的。但是强度过大的尾坯往往会造成这些精度会越来越差从而造成板坯连铸机的板坯质量问题越来越多。因此，如何，确保板坯连铸在出正常封顶不造成冒涨的封顶事故，又要减少夹渣，缩孔等缺陷，提高尾坯温度减少对铸机功能精度的损害都是连铸工艺技术人员研究的课题。基于以上情况，必须有一套完整科学的技术方案来处理连铸工艺中的出尾坯工艺。通过申请人的检索，目前公布的板坯连铸出尾坯方法的专利中，申请号200710052336.2“一种防止钢液冒顶的板坯连铸封顶工艺”公布了一种板坯连铸的封顶工艺，其采取分段降速，搅动结晶器液面，打水冷却，加入铝条，尾坯升速等控制过程来进行板坯连铸的封顶操作。但是其采取搅动液面导致卷渣概率大，打水操作工艺导致工人劳动强度大，而且打水冷却容易造成打水不当，尾坯封顶爆炸等安全事故。其加入铝条导致连铸工序成本增加。更为重要的是，其没有考虑这种方式导致的尾坯强度增大对铸机的损伤，所以目前这种封顶工艺已经很少在连铸现场使用。
初步检索，现有相关的技术如下：申请号为201110405366.3“一种防治宽厚板坯坯尾溢钢的方法“公布的尾坯封顶方法，通过控制结晶器顶渣厚度，减少搅拌对尾坯部分的质量影响，同时对产生收缩的坯壳通过加入支撑架进行支撑，减少坯壳收缩造成的钢水外溢，并通过控制拉速，提高坯壳强度，达到防止坯尾溢钢的目的。此方法已经开始考虑到了搅拌对尾坯质量的影响，采取减少末期保护渣的添加，不搅拌的方式进行封顶。但是其减少保护渣加入，末期加入支撑件，同样也劳动强度大，工人操作现场安全隐患较大。支撑件的制作和使用增加了连铸工序成本。更为重要的是，其也没有考虑到尾坯过冷对铸机功能精度的持续损坏影响。
申请号为201310536792.X“一种提高连铸板坯头和尾坯探伤合格率的方法“考虑了冷却配水的优化，但是由于只是简单的采取了关闭结晶器足辊和弯曲段上部的水进行关闭。所以还得采取打水，搅液面操作。其搅动液面导致卷渣概率大，打水冷却人工劳动强度大，打水冷却容易造成打水不当，尾坯封顶爆炸等安全事故的不足之处依然存在。同样的，打水后造成尾坯强度增大对连铸机设备造成损坏的隐患依然存在。
申请号201610872294.6“为一种宽厚板连铸机干式封顶方法”公布了不耗渣，不捞渣，低速弱冷方式，低拉速的尾坯封顶工艺。其工艺已经开始考虑到了强冷尾坯对铸机设备造成损坏的影响，但是其采用降低比水量弱冷控制方式，没有区分钢种信息，封顶冒涨概率大，同时也造成了尾坯缩孔，夹渣量大，其公布的尾坯切除量还有800mm也证实了这一点。同时其低拉速出尾坯对铸机的生产效率影响也较大。
针对上述情况，本发明针对板坯连铸的封顶工艺，提出了一种更加科学合理的尾坯工艺技术方案。该技术方案依据出尾坯的流线长度跟踪值，把整个出尾坯过程分成结晶器上部的爬行拉速运行、结晶器下部的低拉速运行加足辊喷水冷却、弧形扇形段的二冷间隙性配水冷却以及水平段的强冷的四个区间进行。整个出尾坯过程实现了不停机，不打水，不捞渣，不添加铝条和支撑架。在连铸机二冷区域改变常规出尾坯模式冷却方式，常规出尾坯冷却方式为：连铸浇注结束，拉尾坯时连铸坯冷却水各冷却回路开关阀是根据尾坯在连铸机内的位置顺序关闭，尾坯所在的冷却区冷却水都打开，当尾坯离开所在的冷却区后则该冷却区冷却水关闭。而在本技术方案中，在连铸机的弧形扇形段(结晶器下口至矫直扇形段)，尾坯头部所在的冷却区及其相邻的下一冷却区冷却水关闭，保证坯尾不过冷且保持较高的温度；而且，当尾坯离开所在的冷却区30-100mm后则该冷却区的相邻前一区的冷却水关闭，而该冷却区冷却水继续打开，主要冷却连铸机设备，同时对坯尾进行冷却。在连铸机的水平扇形段(矫直扇形段以后)，尾坯所在的冷却区冷却水都打开，当尾坯离开所在的冷却区30-100mm后则该冷却区的相邻前一区的冷却水关闭，而该冷却区冷却水继续打开。因为尾坯已完成弯曲、矫直任务，主要任务是加快冷却连铸机设备和尾坯，尽快出完尾坯。
该技术能在保证尾坯封顶不冒涨的情况下最大限度减少尾坯缩孔和夹渣量，从而减少连铸尾坯精整量。本技术方案能最大限度的提高坯尾温度，杜绝了尾坯过冷造成“黑尾”现象。避免了尾坯在连铸机由于弯曲、矫直应力过大伤害连铸机设备，影响连铸机设备的功能精度和使用寿命。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种减少板坯连铸尾坯精整量和提高坯尾温度的封顶方法，该技术方案在正常的出尾坯过程中，实现了不停机，不捞渣，不打水操作，能在保证尾坯封顶不冒涨的情况下最大限度减少尾坯缩孔和夹渣量，从而减少连铸尾坯精整量。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种减少板坯连铸尾坯精整量和提高坯尾温度的封顶方法，其特征在于，所述方法如下：
1)终浇时，将拉速降速到0.6/m/min-0.8m/min之间，维持2min后将拉速控制到0.3m/min-0.4m/min；在终浇关闭钢流，转尾坯方式的同时，将连铸机拉速设定到爬行拉速，跟踪其爬行速度(一般为0.1m/min)距离,爬行速度运行区间长度为结晶器长度的2/3；此区间采取不捞渣，不打水操作。
2)当尾坯爬行速度运行距离超过结晶器长度的2/3后，将铸机拉速控制在0.3-0.5m/min的低拉速运行，跟踪其运行长度，当坯尾运行长度大于结晶器长度后，则将结晶器足辊水量按照最大水量的80％打开，目的在于强冷坯尾头部，确保封顶不发生冒涨事故；
3)铸机弧形扇形段的尾坯冷却；
4)尾坯进入水平段以后的冷却控制。
作为本发明的一种改进，所述步骤3)铸机弧形扇形段的尾坯冷却具体如下：
3.1采集跟踪坯尾运行长度，当坯尾运行距离超过足辊的长度，进入二次冷却区的的第1冷却区后，则将拉速控制在1.0m/min,同时关闭第1、第2冷却区域冷却喷嘴，其余各回路按照正常冷却模式打开，保证坯尾不过冷且保持较高的温度；
3.2当尾坯离开第1冷却区进入第2冷却区30-100mm后，该第1冷却区水打开以冷却设备；将铸机拉速设定在1.2m/min,同时第2、第3冷却区的水继续关闭以保证坯尾不过冷；
3.3继续跟踪坯尾运行长度，当坯尾运行长度离开第2冷却区进入第3冷却区30-100mm后，该第2冷却区水打开以冷却设备，关闭第1冷却区冷却水。将铸机拉速设定在1.5m/min,同时第3、第4冷却区的水继续关闭以保证坯尾不过冷；
3.4继续按照尾坯头部所在的冷却区及其相邻的下一冷却区冷却水关闭，当尾坯离开所在的冷却区30-100mm后则该冷却区的相邻前一区的冷却水关闭，而该冷却区冷却水继续打开这一原则进行二冷区域的间隙喷水，直到跟踪到坯尾过铸机的矫直段以后。
作为本发明的一种改进，所述步骤4)尾坯进入水平段以后的冷却控制，具体如下：
4.1采集跟踪坯尾运行长度，当尾坯运行距离超过铸机矫直辊，进入水平段以后，尾坯所在的冷却区冷却水都打开；
4.2当尾坯离开所在的冷却区后则该冷却区的相邻前一区的冷却水关闭，而该冷却区冷却水继续打开。因为尾坯已完成弯曲、矫直任务，主要任务是加快冷却连铸机设备和尾坯，尽快出完尾坯。
相对于现有技术，本发明具有如下优点，利用本发明的方法来进行板坯连铸出尾坯工艺，在正常的出尾坯过程中，实现了不停机，不捞渣，不打水操作，能在保证尾坯封顶不冒涨的情况下最大限度减少尾坯缩孔和夹渣量，从而减少连铸尾坯精整量，同时本技术方案的间隙喷水能最大限度的提高坯尾温度，杜绝了尾坯过冷造成“黑尾”现象，避免了尾坯在连铸机由于弯曲、矫直应力过大伤害连铸机设备，影响连铸机设备的功能精度和使用寿命的问题，同时最能反映尾坯质量的尾坯精整切除长度由原来的628mm每块减少到现在的458mm每块。
附图说明
图1为本发明尾坯工艺流程图。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1：参见图1，一种减少板坯连铸尾坯精整量和提高坯尾温度的封顶方法，所述方法如下：
1)终浇时，将拉速降速到0.6/m/min-0.8m/min之间，维持2min后将拉速控制到0.3m/min-0.4m/min；在终浇关闭钢流，转尾坯方式的同时，将连铸机拉速设定到爬行拉速，跟踪其爬行速度(一般为0.1m/min)距离,爬行速度运行区间长度为结晶器长度的2/3；此区间采取不捞渣，不打水操作。
2)当尾坯爬行速度运行距离超过结晶器长度的2/3后，将铸机拉速控制在0.3-0.5m/min的低拉速运行，跟踪其运行长度，当坯尾运行长度大于结晶器长度后，则将结晶器足辊水量按照最大水量的80％打开，目的在于强冷坯尾头部，确保封顶不发生冒涨事故；
3)铸机弧形扇形段的尾坯冷却；
4)尾坯进入水平段以后的冷却控制。
所述步骤3)铸机弧形扇形段的尾坯冷却具体如下：
3.1采集跟踪坯尾运行长度，当坯尾运行距离超过足辊的长度，进入二次冷却区的的第1冷却区后，则将拉速控制在1.0m/min,同时关闭第1、第2冷却区域冷却喷嘴，其余各回路按照正常冷却模式打开，保证坯尾不过冷且保持较高的温度；
3.2当尾坯离开第1冷却区进入第2冷却区30-100mm后，该第1冷却区水打开以冷却设备；将铸机拉速设定在1.2m/min,同时第2、第3冷却区的水继续关闭以保证坯尾不过冷；
3.3继续跟踪坯尾运行长度，当坯尾运行长度离开第2冷却区进入第3冷却区30-100mm后，该第2冷却区水打开以冷却设备，关闭第1冷却区冷却水。将铸机拉速设定在1.5m/min,同时第3、第4冷却区的水继续关闭以保证坯尾不过冷；
3.4继续按照尾坯头部所在的冷却区及其相邻的下一冷却区冷却水关闭，当尾坯离开所在的冷却区30-100mm后则该冷却区的相邻前一区的冷却水关闭，而该冷却区冷却水继续打开这一原则进行二冷区域的间隙喷水，直到跟踪到坯尾过铸机的矫直段以后。
所述步骤4)尾坯进入水平段以后的冷却控制，具体如下：
4.1采集跟踪坯尾运行长度，当尾坯运行距离超过铸机矫直辊，进入水平段以后，尾坯所在的冷却区冷却水都打开；
4.2当尾坯离开所在的冷却区后则该冷却区的相邻前一区的冷却水关闭，而该冷却区冷却水继续打开。因为尾坯已完成弯曲、矫直任务，主要任务是加快冷却连铸机设备和尾坯，尽快出完尾坯。
应用实例1
某厂板坯连铸机，流线设备具有结晶器、零号段，扇形段为1#段到5#段，矫直段为6# 段。其二冷分区总共有1到10个区。其最低拉速设定为0.4m/min,爬行拉速设定为0.1m/min. 结晶器高度为900mm，结晶器足辊最大水量为257L/min。按照本发明提供的方法实施以出尾坯操作：
1、终浇时，将拉速降速到0.6/m/min-0.8m/min之间，维持2min后将拉速控制到0.3m/min-0.4m/min；在终浇关闭钢流，转尾坯方式的同时，将连铸机拉速设定到爬行拉速0.1m/min，距离,爬行速度运行区间长度为结晶器长度的2/3，即0.1m/min的拉速运行长度为600mm。此区间采取不捞渣，不打水操作。
2、当尾坯爬行速度运行距离超过结晶器长度的2/3后，即超过600mm以后，将铸机拉速控制在0.4m/min的低拉速运行。跟踪其运行长度，当坯尾运行长度大于结晶器长度900mm后，则将结晶器足辊水量按照最大水量的80％，即按照205.6L/min水量打开，目的在于强冷坯尾头部，确保封顶不发生冒涨事故。
3、铸机弧形扇形段的尾坯冷却
3.1采集跟踪坯尾运行长度，当坯尾运行距离超过足辊的长度，进入二次冷却区的的第1冷却区后，则将拉速控制在1.0m/min,同时关闭第1、第2冷却区域冷却喷嘴，其余各回路按照正常冷却模式打开。保证坯尾不过冷且保持较高的温度。
3.2当尾坯离开第1冷却区进入第2冷却区30-100mm后，该第1冷却区水打开以冷却设备。将铸机拉速设定在1.2m/min,同时第2、第3冷却区的水继续关闭以保证坯尾不过冷。
3.3继续跟踪坯尾运行长度，当坯尾运行长度离开第2冷却区进入第3冷却区30-100mm后，该第2冷却区水打开以冷却设备，关闭第1冷却区冷却水。将铸机拉速设定在1.5m/min,同时第3、第4冷却区的水继续关闭以保证坯尾不过冷。
3.4继续按照尾坯头部所在的冷却区及其相邻的下一冷却区冷却水关闭，当尾坯离开所在的冷却区30-100mm后则该冷却区的相邻前一区的冷却水关闭，而该冷却区冷却水继续打开这一原则进行二冷区域的间隙喷水，直到跟踪到坯尾过铸机的矫直段以后。执行方式参照表一。
表一：弧形扇形段出尾坯过程间隙喷水流程表
4.尾坯进入水平段以后的冷却控制
4.1采集跟踪坯尾运行长度，当尾坯运行距离超过铸机矫直辊，进入水平段以后，尾坯所在的冷却区冷却水都打开。
4.2当尾坯离开所在的冷却区后则该冷却区的相邻前一区的冷却水关闭，而该冷却区冷却水继续打开。因为尾坯已完成弯曲、矫直任务，主要任务是加快冷却连铸机设备和尾坯，尽快出完尾坯。执行方式参照表二执行。
表二：水平段出尾坯间隙喷水流程表
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。
Claims (3)
1.一种减少板坯连铸尾坯精整量和提高坯尾温度的封顶方法，其特征在于，所述方法如下：1）终浇时，将拉速降速到0.6/m/min-0.8m/min之间，维持2min后将拉速控制到0.3m/min-0.4m/min；终浇关闭钢流，转尾坯方式的同时，将连铸机拉速设定到爬行拉速，跟踪其爬行速度距离,爬行速度运行区间长度为结晶器长度的2/3；
2）当尾坯爬行速度运行距离超过结晶器长度的2/3后，将铸机拉速控制在0.3-0.5m/min的低拉速运行，跟踪其运行长度，当坯尾运行长度大于结晶器长度后，则将结晶器足辊水量按照最大水量的80%打开，目的在于强冷坯尾头部，确保封顶不发生冒涨事故；
3）铸机弧形扇形段的尾坯冷却；
4）尾坯进入水平段以后的冷却控制。
2.根据权利要求1所述的减少板坯连铸尾坯精整量和提高坯尾温度的封顶方法，其特征在于，所述步骤3）铸机弧形扇形段的尾坯冷却具体如下，
3.1采集跟踪坯尾运行长度，当坯尾运行距离超过足辊的长度，进入二次冷却区的的第1冷却区后，则将拉速控制在1.0m/min,同时关闭第1、第2冷却区域冷却喷嘴，其余各回路按照正常冷却模式打开，保证坯尾不过冷且保持较高的温度；
3.2当尾坯离开第1冷却区进入第2冷却区30-100mm后，该第1冷却区水打开以冷却设备；将铸机拉速设定在1.2m/min,同时第2、第3冷却区的水继续关闭以保证坯尾不过冷；
3.3继续跟踪坯尾运行长度，当坯尾运行长度离开第2冷却区进入第3冷却区30-100mm后，该第2冷却区水打开以冷却设备，关闭第1冷却区冷却水；
将铸机拉速设定在1.5m/min,同时第3、第4冷却区的水继续关闭以保证坯尾不过冷；
3.4继续按照尾坯头部所在的冷却区及其相邻的下一冷却区冷却水关闭，当尾坯离开所在的冷却区30-100mm后则该冷却区的相邻前一区的冷却水关闭，而该冷却区冷却水继续打开这一原则进行二冷区域的间隙喷水，直到跟踪到坯尾过铸机的矫直段以后。
3.根据权利要求2所述的减少板坯连铸尾坯精整量和提高坯尾温度的封顶方法，其特征在于，所述步骤4）尾坯进入水平段以后的冷却控制，具体如下：
4.1采集跟踪坯尾运行长度，当尾坯运行距离超过铸机矫直辊，进入水平段以后，尾坯所在的冷却区冷却水都打开；
4.2当尾坯离开所在的冷却区后则该冷却区的相邻前一区的冷却水关闭，而该冷却区冷却水继续打开；因为尾坯已完成弯曲、矫直任务，主要任务是加快冷却连铸机设备和尾坯，尽快出完尾坯。
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