CN112296300B - 一种对连铸坯的二次冷却水量的控制方法及装置 - Google Patents

一种对连铸坯的二次冷却水量的控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及连铸工艺技术领域，尤其涉及一种对连铸坯的二次冷却水量的控制方法及装置，在沿着浇铸方向上布置有多个冷却区域，所述浇铸方向上包括扇形段，每个冷却区域设置有冷却单元，冷却单元包括内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，该方法包括：在最后一个冷却区域或所述扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13，进而通过对内、外弧水量比例的控制，实现铸坯内应力的均衡，从而控制铸坯坯型的平整，避免出现铸坯的“弯‑弓”缺陷。

Description

一种对连铸坯的二次冷却水量的控制方法及装置
技术领域
本发明涉及连铸工艺技术领域，尤其涉及一种对连铸坯的二次冷却水量的控制方法及装置。
背景技术
在线生产的高温连铸坯表面温度很高，在铸坯出铸机时，表面温度达到 900～1000℃，由于铸坯内、外弧冷却效率的不同导致冷却不均匀，铸坯内应力很大，经常会产生铸坯内弧向下弯曲并撞击连铸辊道，造成连铸辊道损坏，以及形成“弓”型铸坯，造成无法在线切割的问题，因而对生产造成严重影响，将这类缺陷称为铸坯的“弯-弓”缺陷。
在铸坯表面快速冷却的工艺条件中，这种缺陷就更加明显。
因此，如何降低铸坯的“弯-弓”缺陷是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种对连铸坯的二次冷却水量的控制方法及装置。
第一方面，本发明提供了一种对连铸坯的二次冷却水量的控制方法，在沿着浇铸方向上布置有多个冷却区域，所述浇铸方向上包括扇形段，每个冷却区域设置有冷却单元，冷却单元包括内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，包括：
在最后一个冷却区域或所述扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13。
进一步地，所述在最后一个冷却区域或者所述扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为 Q，5≤Q≤13，包括：
对厚度为200mm～400mm的连铸坯，在最后一个冷却区域或者所述扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13。
进一步地，所述在最后一个冷却区域或者所述扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为 Q，5≤Q≤13，包括：
在所述连铸坯内弧表面中心温度大于或等于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第一比值Q1，6≤Q1≤13。
进一步地，所述在最后一个冷却区域或者所述扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为 Q，5≤Q≤13，包括：
在所述连铸坯内弧表面中心温度小于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第二比值Q2，5≤Q2＜6。
进一步地，还包括：
在除所述最后一个冷却区域之外的其他冷却区域，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量之比为P，1.2≤ P≤2。
第二方面，本发明还提供了一种对连铸坯的二次冷却水量的控制装置，在沿着浇铸方向上布置有多个冷却区域，所述浇铸方向上包括扇形段，每个冷却区域设置有冷却单元，冷却单元包括内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，包括：
控制模块，用于在最后一个冷却区域或者所述扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为 Q，5≤Q≤13。
进一步地，所述控制模块，包括
第一控制单元，用于在所述连铸坯内弧表面中心温度大于或等于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第一比值Q1，6≤Q1≤13。
进一步地，所述控制模块，还包括：
第一控制单元，用于在所述连铸坯内弧表面中心温度小于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第二比值Q2，5≤Q2＜6。
第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的方法步骤。
第四方面，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法中任一所述的方法步骤。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供了一种对连铸坯的二次冷却水量的控制方法，在沿着浇铸方向上布置有多个冷却区域，该浇铸方向上包括扇形段，每个冷却区域设置有冷却单元，冷却单元包括内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，该方法包括：在最后一个冷却区域或者该扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13，进而通过对内、外弧水量比例的控制，实现铸坯内应力的均衡，从而控制铸坯坯型的平整，避免出现铸坯的“弯-弓”缺陷。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例一中对连铸坯的二次冷却水量的控制方法的示意图；
图2示出了本发明实施例三中实现对连铸坯的二次冷却水量的控制方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
本发明实施例一提供了一种对连铸坯的二次冷却水量的控制方法，其中，在浇铸方向上布置有多个冷却区域，该浇铸方向上包括扇形段，每个冷却区域设置有冷却单元，冷却单元包括内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，该方法包括： S101，在最后一个冷却区域或者在扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13。
其中，铸坯在连铸机的扇形段和水平段的内外弧水量喷淋效果不一样，由于对内弧喷淋后，大部分水会在铸坯上停留一段时间，而在外弧喷淋后，大部分水会落入回水沟，因此，外弧喷淋水量大，内弧喷淋水量小。
因此，总体上，外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值应当大于1，以确保铸坯表面能够快速冷却，从效率和相变因素考虑，得到本发明中的水量比值，进而保证铸坯表面的质量。
在浇铸的过程中，未到达该最后一个冷却区域时，即在除最后一个冷却区域之外的其他冷却区域，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量之比为P，1.2≤P≤2。
在对最后一个冷却区域或扇形段，对相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元的水量的比值控制时，适用的连铸坯的厚度为200mm～400mm。
因此，对厚度为200mm～400mm的连铸坯，在最后一个冷却区域或者扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13。
在一种可选的实施方式中，由于所选用的连铸机的不同，该最后一个冷却区域和扇形段可以是有重合的区域，也可以是没有重合的区域。
在最后一个冷却区域与扇形段没有重合的区域时，在最后一个冷却区域和扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧喷淋单元的外弧总水量与内弧喷淋单元的内弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13。
在最后一个冷却区域与扇形段有重合的区域时，即存在部分重合或者全部重合，那么，在浇铸过程中，到达最后一个冷却区域或者达到扇形段，都会控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量和内弧喷淋单元喷淋的外弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13。
在具体地实施方式中，在该连铸坯内弧表面中心温度大于或等于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第一比值Q1，6≤Q1≤13。
在该连铸坯内弧表面中心温度小于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第二比值Q2，5≤Q2＜6。
因此，在该连铸坯的内弧表面中心温度并不高时，选择外弧总水量与内弧总水量较大的比值；在该连铸坯的内弧表面中心温度较高时，选择外弧总水量与内弧总水量较小的比值。进而根据连铸坯的内弧表面中心温度，确定喷淋水量适用的比例范围，能够对内、外弧水量热态传热效率进行精确调控。
在具体的实施方式中，按照上述的方法形成的铸坯时，生产连铸坯 250mm*2000mm坯型的Q420钢铸坯，二次冷却中综合比水量为0.7L/Kg，连铸坯在连铸机的扇形段入口位置，其表面中心温度为839℃，即小于850℃，在扇形段的位置外弧位置外弧总水量与内弧总水量的比值为5.2，由此形成的连铸坯坯型平整，能够顺利进行一次切割。
按照上述的方法形成的铸坯时，生产连铸坯300mm*1800mm坯型的Q345 钢铸坯，二次综合比水量为0.65L/Kg。连铸坯在连铸机的扇形段入口位置，其表面中心温度为880℃，即大于850℃。在扇形段的位置外弧总水量与内弧总水量的比值为7，由此形成的连铸坯坯型平整，能够顺利进行一次切割。
按照上述的方法形成的铸坯时，生产连铸坯400mm*2000mm坯型的Q345 钢铸坯，二次综合比水量为0.6Lkg。铸坯在连铸机的扇形段入口位置时，其表面中心温度为930℃。在扇形段的位置外弧总水量与内弧总水量的比值为11，铸坯坯型平整，并能够顺利进行一次切割。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供了一种对连铸坯的二次冷却水量的控制方法，在沿着浇铸方向上布置有多个冷却区域，该浇铸方向上包括扇形段，每个冷却区域设置有冷却单元，冷却单元包括内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，该方法包括：在最后一个冷却区域或者该扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13，进而通过对内、外弧水量比例的控制，实现铸坯内应力的均衡，从而控制铸坯坯型的平整，避免出现铸坯的“弯-弓”缺陷。
实施例二
基于相同的发明构思，本发明提供了一种对连铸坯的二次冷却水量的控制装置，在沿着浇铸方向上布置有多个冷却区域，所述浇铸方向上包括扇形段，每个冷却区域设置有冷却单元，冷却单元包括内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，包括：
控制模块，用于在最后一个冷却区域或者所述扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为 Q，5≤Q≤13。
在一种可选的实施方式中，所述控制模块，包括
第一控制单元，用于在所述连铸坯内弧表面中心温度大于或等于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第一比值Q1，6≤Q1≤13。
在一种可选的实施方式中，所述控制模块，还包括：
第一控制单元，用于在所述连铸坯内弧表面中心温度小于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第二比值Q2，5≤Q2＜6。
在一种可选的实施方式中，所述控制模块，用于：
对厚度为200mm～400mm的连铸坯，在最后一个冷却区域或者所述扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13。
实施例三
基于相同的发明构思，本发明实施例三提供一种电子设备，如图2所示，包括存储器204、处理器202及存储在存储器204上并可在处理器202上运行的计算机程序，所述处理器202执行所述程序时实现上述对连铸坯的二次冷却水量的控制方法的步骤。
其中，在图2中，总线架构(用总线200来代表)，总线200可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线200将包括由处理器202代表的一个或多个处理器和存储器204代表的存储器的各种电路链接在一起。总线200还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口206在总线200和接收器201和发送器203之间提供接口。接收器201和发送器203 可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器202负责管理总线200和通常的处理，而存储器204可以被用于存储处理器202在执行操作时所使用的数据。
实施例四
基于相同的发明构思，本发明第四实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现对连铸坯的二次冷却水量的控制装置的步骤。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的对连铸坯的二次冷却水量的控制装置、电子设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (5)

1.一种对连铸坯的二次冷却水量的控制方法，在沿着浇铸方向上布置有多个冷却区域，所述浇铸方向上包括扇形段，每个冷却区域设置有冷却单元，冷却单元包括内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，其特征在于，包括：
对厚度为200mm～400mm的连铸坯，在最后一个冷却区域或所述扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13，包括：
在所述连铸坯内弧表面中心温度大于或等于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第一比值Q1，6≤Q1≤13；
在所述连铸坯内弧表面中心温度小于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第二比值Q2，5≤Q2＜6。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在除所述最后一个冷却区域之外的其他冷却区域，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量之比为P，1.2≤P≤2。
3.一种对连铸坯的二次冷却水量的控制装置，在沿着浇铸方向上布置有多个冷却区域，所述浇铸方向上包括扇形段，每个冷却区域设置有冷却单元，冷却单元包括内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，其特征在于，包括：
控制模块，用于对厚度为200mm～400mm的连铸坯，在最后一个冷却区域或者所述扇形段，控制相应的冷却单元中内弧喷淋单元和外弧喷淋单元，使得外弧总水量与内弧总水量的比值为Q，5≤Q≤13；
所述控制模块，包括：第一控制单元和第二控制单元；
第一控制单元，用于在所述连铸坯内弧表面中心温度大于或等于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第一比值Q1，6≤Q1≤13；
第一控制单元，用于在所述连铸坯内弧表面中心温度小于850℃时，控制相应的冷却单元中外弧喷淋单元喷淋的外弧总水量与内弧喷淋单元喷淋的内弧总水量的比值为第二比值Q2，5≤Q2＜6。
4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一权利要求所述的方法步骤。
5.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-2中任一权利要求所述的方法步骤。
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