CN109093087A - 一种铸坯角部加热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种铸坯角部加热方法，采用铸机完成，该铸机上设有煤氧枪，具体按照以下步骤进行：(1)在铸机连铸过程中，采用煤氧枪火焰直接加热连铸坯角部，为角部和边部提温；(2)在煤氧枪加热过程中，控制煤气与氧气流量≤800m3/h；(3)在拉速5～8m/min条件下，铸坯厚度50～120mm条件下，在4～8s内，提高铸坯温度150～240℃。本发明利用简易煤氧枪针对连铸坯的边部进行直接火焰加热，适合当前连铸坯高拉速生产条件下的边角部补热过程，通过提高温度均匀性避免边部开裂，从而降低拉断概率，也降低边部裂纹产生和开裂程度，并在拉速5～8m/min条件下，铸坯厚度50～120mm条件下，可迅速提高铸坯温度150～240℃。

Description

一种铸坯角部加热方法
技术领域：
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种铸坯角部加热方法。
背景技术：
在钢铁厂生产各类钢铁坯料过程中，控制钢水凝固成型的方法有有两种：即模铸法和连续铸钢法。连续铸钢法英文为Continuous Steel Casting，属于钢铁板坯生产的最主要方式。而在1950年代在欧美国家开始逐步使用连铸技术，从而实现了钢水直接浇注成形板坯或者圆坯。与传统方法相比，钢坯连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势，现在钢铁般板坯中90％以上有连铸方式进行。
当然连铸过程中也需要解决大量具体工艺技术问题：
一个主要的连铸问题是连铸坯的断裂。如果凝固的金属外壳过薄，有可能导致钢坯在拉出一定长度后下方的金属将上方正在凝结的金属拉断，导致钢水泄露，进而破坏其他机器而发生事故。通常情况下，断裂是由于过高的拉出速度，使凝固的外壳没有足够时间来产生所要求的厚度；
另一个主要缺陷就是边部/角部裂纹问题，铸坯边部由于散热面积大，凝固过程和温度降低幅度较大，非常容易使边部积累大量应力，并且较之芯部位置存在固相-液相并存的情况，硬度和变形行为都用很大不同，因此在铸坯在通过拉矫机和弯曲辊的过程中边部极易产生裂纹。铸坯拉断、边部质量下降(切边量增加，造成收得率降低)。
为了解决边部均热问题，相关工作者提出了响应解决方案，比如倒角结晶器—即在铸坯四个角部进行一定距离的切角处理，比如专利105057613B和104399917A分别公开了一种倒角结晶器和弧形倒角结晶器的方法，这种方法一定程度上解决了角部散热过快的问题，但是温降带来的裂纹依然存在，切边量依然较大。
发明内容：
本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，针对钢连铸坯边部温度变化和连铸机各个工序阶段特点，本发明提供一种钢质连铸坯角部快速加热方法，基于煤氧枪位置和气体流程控制热量分布，实现铸坯角部升温的过程。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种铸坯角部加热方法，采用铸机完成，所述铸机上设有煤氧枪，按照以下步骤进行：
(1)在铸机连铸过程中，采用煤氧枪火焰直接加热连铸坯角部，为角部和边部补热量提温；
(2)在煤氧枪加热过程中，控制煤气与氧气流量≤800m3/h；
(3)在拉速5～8m/min条件下，铸坯厚度50～120mm条件下，在4～8s内，提高铸坯温度150～240℃。
所述的铸机设有弯曲辊和拉矫辊，所述的煤氧枪设置数量为八支，其中，沿钢水流动方向为向前流动，四支煤氧枪设置在弯曲辊前，四支煤氧枪设置在拉矫辊前。
所述的煤氧枪设置位置控制系统适应不同厚度规格连铸坯生产。
所述的煤氧枪设有独立气体调节阀，用于控制煤气与氧气流量。
所述的煤氧枪煤氧枪喷口行程180mm，行走速度为5mm/s。
所述的步骤(1)中，连铸坯厚度为50～120mm。
所述的步骤(1)中，角部补热量通过气体流量和火焰距离调节，手动操作，八只煤氧枪具有联动和单动设计。
所述的步骤(1)中，煤氧枪点火时应小流量开氧气数秒种，再开煤气点燃，根据火色情况进行调节；熄火时，则应先关闭煤气门再关氧气门，为避免喷火孔爆炸，可先将氧气调低，再关煤气，最后将氧气门关闭。
所述的步骤(2)中，采用气体调节阀控制煤气与氧气流量范围。
本发明的技术方案利用简易煤氧枪的火焰对铸坯角部/边部直接加热，利用氧气-焦炉煤气的比例配比降低钢坯氧化率。当前钢坯连铸的一个趋势是高效率化，一方面降低铸坯厚度规格，一方面提高拉速。薄板坯连铸连轧技术已经开始成功进入工业化开发。而且由于铸坯拉速提高以后，火焰能够更加均匀的分布在铸坯上，避免火焰加热过于集中造成的局部融化，解决边部温降过大的问题，减少边部裂纹，提高板坯横向均匀性，从而为整个热轧过程中坯料边部质量提升打下基础。
本发明的有益效果：
1、利用简易煤氧枪针对连铸坯的边部进行直接火焰加热，适合当前连铸坯高拉速生产条件下的边部/角部补热过程；
2、设计氧枪位置为拉矫辊和弯曲辊之前，通过提高温度均匀性避免边部开裂，从而降低拉断概率，也降低边部裂纹产生和开裂程度；
3、通过通气量、煤氧枪升降和弧形移动控制火焰加热量，从而实现边部/角部温度控制，在拉速5～8m/min条件下，铸坯厚度50～120mm条件下，可迅速提高铸坯温度150～240℃。
附图说明：
图1为实施例1采用的煤氧枪在连铸设备中布置示意图，其中，1-塞棒，2-中间包，3-浸入式水口，4-结晶器，R1-第一组压下装置，R2-第二组压下装置，A-二冷1～2段，B-二冷3～8段，5-拉矫装置，6-煤氧枪，7-切割装置。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
以下实施例中的“第一”，“第二”只用于区分结构名称，不代表操作先后顺序；
实施例1
一种铸坯角部加热方法，其采用的煤氧枪在连铸设备中布置示意图如图1所示，连铸设备包括塞棒1，中间包2，浸入式水口3，结晶器4，第一组压下装置R1，第二组压下装置R2，二冷1～2段A，二冷3～8段B，拉矫装置5，煤氧枪6，切割装置7，具体包括以下步骤：
(1)铸坯材质为Q195钢；
(2)控制煤气与氧气流量范围为，拉矫辊前总流量为焦炉煤气500m3/h-氧气400m3/h，弯曲辊前为总流量为焦炉煤气700m3/h-氧气560m3/h；
(3)煤氧枪6喷口距离角部100mm；
(4)铸坯厚度100mm；
(5)角部补热量通过气体流量和火焰距离调节，手动操作，八只煤氧枪具有联动和单动设计，煤氧枪6点火时应小流量开氧气数秒种，再开煤气点燃，根据火色情况进行调节，熄火时，则应先关闭煤气门再关氧气门，为避免喷火孔爆炸，也可先关一些氧气(不能一下关死)，再关煤气，最后将氧气门关闭；
(6)在拉速6m/min条件下，铸坯厚度100mm条件下，可迅速提高铸坯温度150℃。
实施例2
一种铸坯角部加热方法，其采用的煤氧枪在连铸设备中布置方式同实施例1，具体包括以下步骤：
(1)铸坯材质为Q235A钢；
(2)控制煤气与氧气流量范围为，拉矫辊前总流量为焦炉煤气400m3/h-氧气320m3/h，弯曲辊前为总流量为焦炉煤气500m3/h-氧气400m3/h；
(3)煤氧枪喷口距离角部120mm；
(4)铸坯厚度50mm；
(5)角部补热量通过气体流量和火焰距离调节，手动操作，八只煤氧枪具有联动和单动设计，煤氧枪点火时应小流量开氧气数秒种，再开煤气点燃，根据火色情况进行调节，熄火时，则应先关闭煤气门再关氧气门，为避免喷火孔爆炸，也可先关一些氧气(不能一下关死)，再关煤气，最后将氧气门关闭；
(6)在拉速8m/min条件下，铸坯厚度50mm条件下，可迅速提高铸坯温度240℃。
实施例3
一种铸坯角部加热方法，其采用的煤氧枪在连铸设备中布置方式同实施例1，具体包括以下步骤：
(1)铸坯材质为Q195钢；
(2)控制煤气与氧气流量范围为，拉矫辊前总流量为焦炉煤气800m3/h-氧气800m3/h，弯曲辊前为总流量为焦炉煤气800m3/h-氧气800m3/h；
(3)煤氧枪喷口距离角部100mm；
(4)铸坯厚度120mm；
(5)角部补热量通过气体流量和火焰距离调节，手动操作，八只煤氧枪具有联动和单动设计，煤氧枪点火时应小流量开氧气数秒种，再开煤气点燃，根据火色情况进行调节，熄火时，则应先关闭煤气门再关氧气门，为避免喷火孔爆炸，也可先关一些氧气(不能一下关死)，再关煤气，最后将氧气门关闭；
(6)在拉速5m/min条件下，铸坯厚度120mm条件下，可迅速提高铸坯温度200℃。

Claims (6)

1.一种铸坯角部加热方法，其特征在于，采用铸机完成，所述铸机上设有煤氧枪，具体按照以下步骤进行：
(1)在铸机连铸过程中，采用煤氧枪火焰直接加热连铸坯角部，为角部和边部提温；
(2)在煤氧枪加热过程中，控制煤气与氧气流量≤800m3/h；
(3)在拉速5～8m/min条件下，铸坯厚度50～120mm条件下，在4～8s内，提高铸坯温度150～240℃。
2.根据权利要求1所述的铸坯角部加热方法，其特征在于，所述的铸机设有弯曲辊和拉矫辊，所述的煤氧枪设置数量为八支，其中，沿钢水流动方向为向前流动，四支煤氧枪设置在弯曲辊前，四支煤氧枪设置在拉矫辊前。
3.根据权利要求1所述的铸坯角部加热方法，其特征在于，所述的煤氧枪设有独立气体调节阀，用于控制煤气与氧气流量。
4.根据权利要求1所述的铸坯角部加热方法，其特征在于，所述的煤氧枪煤氧枪喷口行程180mm，行走速度为5mm/s。
5.根据权利要求1所述的铸坯角部加热方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，连铸坯厚度为50～120mm。
6.根据权利要求3所述的铸坯角部加热方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，采用气体调节阀控制煤气与氧气流量范围。
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