CN111687388B - 一种提高板坯连铸机扇形段辊缝稳定性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高板坯连铸机扇形段辊缝稳定性的方法，属于连铸技术领域，基于各钢类的辊缝总收缩量由基础辊缝收缩量和轻压下压下量组成且各钢类的总收缩量都相等的铸坯目标厚度控制策略，并根据在线温度场仿真模型的结果，实时动态跟踪铸坯的轻压下压下位置并对其进行轻压下压下，确保了在连铸机出口的铸坯目标厚度在浇铸不同钢种及不同工况条件下都始终保持一致，最终确保了辊缝控制、铸坯厚度以及轻压下压下量效果的稳定性，进而提高了铸坯质量。
Description
技术领域
本发明属于连铸技术领域，具体涉及一种提高板坯连铸机扇形段辊缝稳定性的方法。
背景技术
连铸坯在二冷区不断冷却降温的同时，也伴随着不同程度的凝固收缩。在整个二冷区，辊缝设置需要适应铸坯的凝固收缩并在凝固末端实施轻压下，以达到改善铸坯中心偏析和中心疏松的目的。在板坯连铸过程中，辊缝总收缩量由基础辊缝收缩量和轻压下压下量组成，由于轻压下压下工艺要求，不同浇铸钢类的轻压下压下量是不同；与此同时，即使在浇铸相同钢类的条件下，由于轻压下压下量受压下区间长度以及压下率的影响，当工况发生变化时，也将引起轻压下压下量的变化。因此这些情况都将导致最终导致铸坯目标厚度(铸机出口辊缝)的波动。铸坯目标厚度的波动，将导致扇形段辊缝控制和铸坯成品规格尺寸的不稳定，并最终影响轻压下模型的冶金效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高板坯连铸机扇形段辊缝稳定性的方法，在不增加成本的前提下，实现铸坯质量的提高。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的一种提高板坯连铸机扇形段辊缝稳定性的方法，其特征在于：基于扇形段辊缝控制策略，对铸坯的轻压下压下位置实施实时动态追踪并进行相应的动态轻压下压下，确保铸坯目标厚度在浇铸不同钢种及不同工况条件下都始终保持一致；该扇形段辊缝控制策略为：δn总＝δn基+δn压、иn-δn总＝йn，且δ1总＝δ2总＝……＝δn总，и1＝и2＝……＝иn；其中，δn总为各钢类的辊缝总收缩量，δn基为各钢类的基础辊缝收缩量，δn压为各钢类的轻压下压下量，иn为各钢类的铸坯初始厚度，йn为各钢类的铸坯目标厚度。
进一步，对铸坯的轻压下压下位置实施实时动态追踪是根据在线温度场仿真模型的结果。
进一步，各钢类的基础辊缝收缩量是从连铸机的扇形段入口至扇形段出口实施远程辊缝控制。
进一步，根据浇铸的钢种划分为若干个钢类，每个钢类的基础辊缝收缩量是不相同的。
进一步，根据浇铸的钢种划分为若干个钢类，每个钢类的轻压下压下量是不相同的。
进一步，每个扇形段的轻压下压下率小于2.0mm/m，轻压下在2～4个扇形段实施压下。
进一步，动态轻压下压下的在线控制周期小于10秒。
本发明的优点在于：本发明能在不增加成本的前提下，确保了在连铸机出口的铸坯目标厚度在浇铸不同钢种和所有工况条件下都始终保持一致，最终确保了辊缝控制、铸坯厚度以及轻压下压下量效果的稳定性，达到了提高铸坯质量的目的。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为某板坯连铸机示意图；其扇形段段位分布为：0为垂直弯曲段，1～6为弧形段，7～8为矫直段，9～14为水平段，且1～14均为具有远程辊缝控制的扇形段。
图2为浇铸某钢种在不同拉速条件下的扇形段辊缝线性图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1所示的某板坯连铸机示意图，其扇形段段位分布为：0为垂直弯曲段，1～6为弧形段，7～8为矫直段，9～14为水平段，且1～14均为具有远程辊缝控制的扇形段。而本实施例在该连铸机结构上所提出的提高板坯连铸机扇形段辊缝稳定性的方法，是基于扇形段辊缝控制策略，对铸坯的轻压下压下位置实施实时动态追踪并进行相应的动态轻压下压下，确保铸坯目标厚度在浇铸不同钢种及不同工况条件下都始终保持一致；该扇形段辊缝控制策略为基于各钢类的辊缝总收缩量由基础辊缝收缩量和轻压下压下量组成且各钢类的总收缩量都相等的铸坯目标厚度控制策略，具体为：δn总＝δn基+δn压、иn-δn总＝йn，且δ1总＝δ2总＝……＝δn总，и1＝и2＝……＝иn；其中，δn总为各钢类的辊缝总收缩量，δn基为各钢类的基础辊缝收缩量，δn压为各钢类的轻压下压下量，иn为各钢类的铸坯初始厚度，йn为各钢类的铸坯目标厚度。
本实施例中的对铸坯的轻压下压下位置实施实时动态追踪是根据在线温度场仿真模型的结果。同时，各钢类的基础辊缝收缩量是从连铸机的扇形段入口至扇形段出口实施远程辊缝控制。该钢类是根据浇铸的钢种划分为若干个钢类，且每个钢类的基础辊缝收缩量δn基和轻压下压下量δn压均是不相同的，但每个钢类的基础辊缝收缩量δn基和轻压下压下量δn压的辊缝总收缩量δn总是相同的。
在本实施例中，根据在线温度场仿真模型的结果、及浇铸钢种和工艺条件的变化，每个扇形段的轻压下压下率小于2.0mm/m，轻压下在2～4个扇形段实施压下，动态轻压下压下的在线控制周期小于10秒。
下面再结合附图2及下表1详细说明下本方法。
| 位置 | 超低碳 | 低碳钢 | 包晶钢 | 中碳钢 | 高碳钢 |
| 结晶器顶部，mm | 264.50 | 264.50 | 264.50 | 264.50 | 264.50 |
| 结晶器底部，mm | 262.50 | 262.50 | 262.50 | 262.50 | 262.50 |
| 弯曲段首辊，mm | 261.50 | 261.50 | 261.50 | 261.50 | 261.50 |
| 弯曲段末辊，mm | 260.50 | 260.50 | 260.50 | 260.50 | 260.50 |
| 弧形段末辊，mm | 258.57 | 258.94 | 259.32 | 259.69 | 260.07 |
| 矫直段末辊，mm | 257.93 | 258.43 | 258.93 | 259.43 | 259.93 |
| 水平段末辊，mm | 256.50 | 257.00 | 257.50 | 258.00 | 258.50 |
| 基础辊缝收缩量，mm | 6.00 | 5.50 | 5.00 | 4.50 | 4.00 |
| 轻压下收缩量，mm | 3.00 | 3.50 | 4.00 | 4.50 | 5.00 |
| 热坯厚度，mm | 253.50 | 253.50 | 253.50 | 253.50 | 253.50 |
表1：各钢类的基础辊缝收缩量和轻压下压下量
以某钢厂采用直弧型板坯连铸机生产断面厚度为250mm的铸坯为例，具体步骤如下。
连铸机生产过程中，通过在线温度场仿真模型，实时动态跟踪铸坯的轻压下压下位置；设浇铸钢种为δ1，其属于低碳钢，从连铸机的扇形段入口至扇形段出口，每个扇形段实施的基础辊缝收缩量如表1所示，该钢类的基础辊缝收缩量为5.50mm，该钢种工作拉速为1.00m/min，在该拉速条件下铸坯实施轻压下的扇形段为8段、9段和10段，而轻压下压下量为3.50mm，连铸机出口辊缝值为253.50mm。
由于工况条件的变化，该钢种δ1工作拉速变为0.55m/min，在该拉速条件下铸坯实施轻压下的扇形段为5段和6段，轻压下压下量为3.50mm；连铸机出口辊缝值为253.50mm。
由于工况条件的变化，浇铸钢种为δ2，其属于中碳钢，从连铸机的扇形段入口至扇形段出口，每个扇形段实施的基础辊缝收缩量如表1所示，该钢类的基础辊缝收缩量为4.50mm；该钢种工作拉速为0.95m/min，在该拉速条件下铸坯实施轻压下的扇形段为9段和10段，轻压下压下量为4.50mm；连铸机出口辊缝值为253.50mm。
该生产过程中，对比没有采用该方法的铸坯厚度和轻压下冶金效果，发现采用了该方法后，连铸机辊缝控制更加平稳；连铸机出口辊缝目标控制值在浇铸不同钢种和不同工况条件下都始终保持了一致，冷坯的铸坯厚度最大偏差由原来的±4.0mm减少到±0.5mm；通过取样并对铸坯进行低倍分析，对比没有采用的该方法的铸坯试样，发现采用了该方法的铸坯偏析等级提高了9.16％。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种提高板坯连铸机扇形段辊缝稳定性的方法，其特征在于：基于扇形段辊缝控制策略，对铸坯的轻压下压下位置实施实时动态追踪并进行相应的动态轻压下压下，确保铸坯目标厚度在浇铸不同钢种及不同工况条件下都始终保持一致；
该扇形段辊缝控制策略为：δn总＝δn基+δn压、иn-δn总＝йn，且δ1总＝δ2总＝……＝δn总，и1＝и2＝……＝иn；其中，δn总为各钢类的辊缝总收缩量，δn基为各钢类的基础辊缝收缩量，δn压为各钢类的轻压下压下量，иn为各钢类的铸坯初始厚度，йn为各钢类的铸坯目标厚度；
每个扇形段的轻压下压下率小于2.0mm/m，轻压下在2～4个扇形段实施压下；动态轻压下压下的在线控制周期小于10秒。
2.根据权利要求1所述的提高板坯连铸机扇形段辊缝稳定性的方法，其特征在于：对铸坯的轻压下压下位置实施实时动态追踪是根据在线温度场仿真模型的结果。
3.根据权利要求1所述的提高板坯连铸机扇形段辊缝稳定性的方法，其特征在于：各钢类的基础辊缝收缩量是从连铸机的扇形段入口至扇形段出口实施远程辊缝控制。
4.根据权利要求1所述的提高板坯连铸机扇形段辊缝稳定性的方法，其特征在于：根据浇铸的钢种划分为若干个钢类，每个钢类的基础辊缝收缩量是不相同的。
5.根据权利要求1所述的提高板坯连铸机扇形段辊缝稳定性的方法，其特征在于：根据浇铸的钢种划分为若干个钢类，每个钢类的轻压下压下量是不相同的。
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