CN112317712A - 无取向硅钢50w600连铸坯宽度的控制方法及其应用 - Google Patents

无取向硅钢50w600连铸坯宽度的控制方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本申请属于钢铁冶炼技术领域，公开了一种无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法，控制连铸坯宽度的偏差值为0～15mm，且其满足以下公式：Y＝0.267[Si]+0.264[Al]+0.331([Si]+[Al])+0.129t；通过控制RH精炼出站时钢水中硅目标含量、铝目标含量、硅铝和目标含量和中间包目标过热度的范围，可以提高连铸坯的宽度偏差值在0～15mm的命中率。

Description

无取向硅钢50W600连铸坯宽度的控制方法及其应用
技术领域
本申请属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及无取向硅钢50W600连铸坯宽度的控制方法及其应用。
背景技术
电工钢包括碳含量<0.5wt.％Si电工钢和0.5wt.％～6.5wt.％Si硅钢两类，主要用作各种电机和变压器的铁芯，是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要软磁合金。电工钢板在磁性材料中用量最大，也是一种节能的重要金属功能材料。以中低牌号无取向硅钢50W600为例，在连铸生产过程中，由于连铸坯宽度敏感性极高，目标坯宽控制偏差0～15mm的实际命中率较低，严重影响到后续热轧宽度命中率。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供无取向硅钢50W600连铸坯宽度的控制方法及其应用，以解决现有技术中目标坯宽控制偏差0～15mm的实际命中率较低的问题。
为实现上述目的，本申请一方面提供了一种无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法，控制连铸坯宽度的偏差值为0～15mm，且其满足以下公式：
Y＝0.267[Si]+0.264[Al]+0.331([Si]+[Al])+0.129t；
其中，Y表示连铸坯宽度的偏差值；[Si]表示硅目标含量，0.267表示[Si]的权重系数；[Al]表示铝目标含量，0.264表示[Al]的权重系数；[Si]+[Al]表示硅铝和目标含量，0.331表示[Si]+[Al]的权重系数；t表示中间包过热度，0.129表示t的权重系数。
可选地，所述连铸坯为RH精炼后的钢水依次经中间包和结晶器连续铸造制得；
其中，控制钢水在RH精炼出站时的硅目标含量为1.28wt.％～1.33wt.％，铝目标含量为0.29wt.％～0.33wt.％，硅铝和目标含量为1.57wt.％～1.66wt.％；控制中间包目标过热度为15℃～35℃。
可选地，还包括：当中间包和结晶器内钢水成分一致时，根据RH精炼出站时的硅铝和实际含量和目标含量的差值，调节连铸拉速；当RH精炼出站时的硅铝和实际含量小于1.57wt.％时，连铸拉速增加0.01m/min～0.02m/min；当RH精炼出站时的硅铝和实际含量大于1.66wt.％时，连铸拉速降低0.01m/min～0.02m/min。
可选地，还包括：当中间包和结晶器内钢水成分一致，且中间包实际过热度大于40℃时，连铸拉速降低0.01m/min～0.02m/min；
当中间包和结晶器内钢水成分一致，且中间包实际过热度小于15℃时，连铸拉速增加0.01m/min～0.02m/min。
可选地，根据连铸坯的目标宽度，调节结晶器出口尺寸；当采用结晶器调宽时，结晶器出口宽度的实际调整量为在目标调整量的基础上减2mm；当采用结晶器调窄时，结晶器出口宽度的实际调整量为在目标调整量的基础上加2mm；其中，所述目标调整量为连铸坯的目标宽度和结晶器出口宽度的差值。
可选地，通过调节结晶器出口尺寸调整连铸坯宽度，当采用结晶器调宽时，结晶器出口宽度的实际调整量为在目标调整量的基础上减2mm；当采用结晶器调窄时，结晶器出口宽度的实际调整量为在目标调整量的基础上加2mm；其中，所述目标调整量为连铸坯的目标宽度和结晶器出口宽度的差值。
本申请另一方面提供了一种如上述任一项所述的无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法应用于热轧处理的应用。
与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
本申请实施例通过控制RH精炼出站时钢水中硅目标含量、铝目标含量、硅铝和目标含量和中间包目标过热度的范围，可以提高连铸坯的宽度偏差值在0～15mm的命中率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中连铸坯宽度偏差值与影响因子的对应图；
图2为现有技术中调节结晶器出口尺寸调节无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值、热轧宽度偏差值的趋势图；
图3为本申请实施例中无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值、热轧宽度偏差值的趋势图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
本申请实施例是针对无取向硅钢50W600的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：铁水预处理、转炉冶炼、吹氩、RH精炼、连铸、酸洗冷轧和退火等；连铸工序包括钢水依次经钢包、中间包、结晶器、除磷、加热、保温冷却、控轧控冷等操作连铸为连铸坯。
连铸过程为钢水在结晶器开始凝固并逐渐收缩成铸坯的过程，无取向硅钢50W600在连铸生产过程中，连铸坯宽度敏感性极高，传统连铸过程控制宽度的手段为通过调节结晶器的尺寸进行连铸坯的宽度控制，但是结晶器的尺寸调节存在滞后性，很难将连铸坯宽度控制在目标范围内。
在连铸工序中连铸坯宽度偏差值为热轧宽度值减去连铸坯宽度值，如连铸坯宽度偏差值较大，因热轧板厂粗轧工序采用带槽大立辊，投入控宽后，电工钢边部会出现起皮缺陷，连铸坯的宽度，会导致连铸坯在热轧工序中无法投入立辊控宽，将严重影响到热轧宽度命中率。
本申请实施例一方面提供了一种无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法，在连铸恒定拉速恒定如0.9m/min的条件下，对连铸坯宽度影响因素从大到小依次是：硅铝和＞Si含量＞Al含量＞钢水过热度；
请参阅图1，在确认上述四种因素中某一种或几种因素的权重系数时，将其余的因素保证恒定，改变该种或几种因素为变量，确认连铸坯宽度偏差值和变量因素的关系，并最终将四种因素和连铸坯宽度偏差值拟合为公式，各影响因素满足以下公式：Y＝0.267[Si]+0.264[Al]+0.331([Si]+[Al])+0.129t；
其中，Y表示连铸坯宽度的偏差值；[Si]表示硅目标含量，0.267表示[Si]的权重系数；[Al]表示铝目标含量，0.264表示[Al]的权重系数；[Si]+[Al]表示硅铝和目标含量，0.331表示[Si]+[Al]的权重系数；t表示中间包过热度，0.129表示t的权重系数。
本申请实施例通过控制RH精炼出站时钢水中硅目标含量、铝目标含量、硅铝和目标含量和中间包目标过热度的范围，控制连铸坯的宽度偏差值在0～15mm，并可以提高连铸坯的宽度偏差值在0～15mm的命中率。
具体地，控制RH精炼出站时钢水中硅目标含量、铝目标含量、硅铝和目标含量和中间包目标过热度的范围，包括：
RH精炼后的钢水依次经钢包、中间包和结晶器进行连续铸造为连铸坯；
其中，控制钢水在RH精炼出站时的硅目标含量为1.28wt.％～1.33wt.％，铝目标含量为0.29wt.％～0.33wt.％，硅铝和目标含量为1.57wt.％～1.66wt.％；控制中间包目标过热度为15℃～35℃。
申请人在研究连铸坯控宽的过程中发现，钢水中的合金元素如Si、Al、Mn、P等是影响连铸坯凝固收缩的主要原因，例如Si、Al的凝固收缩体积变化较大，而Mn、P等元素收缩体积相对较小。过热度对宽度的影响机理是因为随着连铸坯温度的升高，连铸坯的高温塑性变好，延展性增大。
无取向硅钢50W600的钢水中窄成分的控制难度极大，不同炉次之间的成分通常具有上下波动，会造成连铸坯宽度的变化，不利于硅钢宽度的控制。为避免RH精炼出站时钢水中成分的实际含量与目标含量的偏差，导致连铸坯的宽度偏差值范围较大；根据钢水实际成分含量进行连铸拉速的动态微调，使得连铸坯宽度偏差值可以稳定在0～15mm范围内波动，实现稳定控制。
动态微调拉速的具体调节措施为：
钢水浇注到一半时，此时继续浇注，中间包内的钢水成分为该炉次的钢水成分，此时，中间包和结晶器内钢水成分一致，均匀性好，可以对连铸拉速进行微调。当中间包和结晶器内钢水成分一致时，根据RH精炼出站时的硅铝和实际含量和目标含量的差值，调节连铸拉速；当RH精炼出站时的硅铝和实际含量小于1.57wt.％时，连铸拉速增加0.01m/min～0.02m/min；当RH精炼出站时的硅铝和实际含量大于1.66wt.％时，连铸拉速降低0.01m/min～0.02m/min。
当中间包和结晶器内钢水成分一致，且当中间包实际过热度大于40℃时，连铸拉速降低0.01m/min～0.02m/min；优选地，连铸拉速可降低0.02m/min。作为一具体示例，如中间包实际过热度为41℃，则连铸拉速降低0.02m/min。
当中间包和结晶器内钢水成分一致，且中间包实际过热度小于15℃时，连铸拉速增加0.01m/min～0.02m/min；优选地，连铸拉速可增加0.02m/min。
为了避免因结晶器调宽调窄而导致连铸坯宽度不受控，可以根据浇次内连铸坯的目标宽度值进行宽度补偿。为了进一步精确控制连铸坯的宽度，通过调节结晶器出口尺寸进行调宽调窄。因为结晶器是一个机械动作机构，连锁动作的时候会有间隙，间隙会增加连铸坯宽度的误差，造成宽度偏差大，通过结晶器调宽调窄增加机械补偿。主要措施为：通过调节结晶器出口尺寸调整连铸坯宽度，当采用结晶器调宽时，结晶器出口宽度的实际调整量为在目标调整量的基础上减2mm；当采用结晶器调窄时，结晶器出口宽度的实际调整量为在目标调整量的基础上加2mm；其中，所述目标调整量为连铸坯的目标宽度和结晶器出口宽度的差值。
作为一具体实施例，连铸坯的目标宽度为1250mm，结晶器计划调窄量为20mm，结晶器出口宽度由1250mm目标调窄至1230mm。在上述目标调窄量的基础上，结晶器的实际调窄量设置为22mm，也就是说结晶器的出口宽度由1250mm调窄至1228mm。
作为另一具体实施例，连铸坯的目标宽度为1250mm，结晶器计划调宽量为20mm，结晶器出口宽度由1250mm目标调窄至1270mm。在上述目标调宽量的基础上，结晶器的实际调宽量设置为18mm，也就是说结晶器的出口宽度由1250mm调窄至1268mm。
本申请实施例另一方面提供了上述无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法应用于热轧处理的应用；可以提高热轧成品的宽度偏差值在2～18mm的命中率，基本控制热轧成品的宽度偏差值稳定在2～18mm。
参阅图2，图2中提供了传统连铸过程控制连铸坯宽度偏差值以此控制热轧宽度的偏差值，其调控连铸坯宽度偏差值的手段为通过调节结晶器的尺寸进行连铸坯的宽度控制，传统工艺通过调节结晶器的出口宽度为连铸坯的目标宽度，结晶器的出口宽度的调整量即为目标调整量，但是因为来钢条件变化频繁，来钢条件具有随意性和不可控性，因为结晶器调宽调窄的时候没有修正补偿，导致结晶器调宽或者调窄以后，连铸坯的宽度无任何规律性，可能造成持续性的超宽或者偏窄。其中，来钢条件包括RH精炼后的钢水成分和过热度。此趋势图共记录了第1炉次至第8炉次的热轧宽度偏差值，图2中纵坐标“连铸坯与热轧宽度偏差值”分别表示连铸坯平均宽度偏差值和热轧成品平均宽度偏差值，由上之下，第一条曲线表示连铸工序中保持连铸拉速恒定，第二条曲线表示热轧成品的平均宽度偏差值为20～40mm，第三条曲线表示连铸坯宽度偏差值为11～29mm。
由上述分析可知，通过恒定连铸拉速，调节结晶器尺寸的手段不能有效的控制连铸坯宽度偏差值在0～15mm，且连铸坯宽度偏差值在0～15mm的实际命中率较低，更不能有效的进一步控制热轧宽度偏差值为2～18mm，且热轧宽度偏差值在2～18mm的实际命中率较低。
参阅图3，图3示出了本申请实施例中无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的趋势，图3中纵坐标“连铸坯与热轧宽度偏差值”表示连铸坯平均宽度偏差和热轧成品平均宽度偏差，共记录了第1～5炉次，连铸拉速恒定，连铸坯宽度偏差在4～17mm内，第6炉因钢水中Si含量超出上限标准，随之降低连铸拉速0.01m/min，第6、7炉宽度基本正常，第8炉因钢水Si含量超出下限，并且钢水过热度超标，再次降低拉速，浇次最后两炉过热度合适，成分偏下限控制，根据来钢条件微调连铸拉速，可以提高连铸坯偏差值在0～15mm的命中率和热轧宽度偏差值在2～18mm的命中率，且连铸坯偏差值可以基本稳定在0～15mm。
本申请实施例通过RH精炼出钢时钢水成分、过热度的窄目标控制和连铸拉速的适应性微调以及结晶器的宽度补充，综合施策，可以将连铸坯宽度的偏差值控制在0～15mm的目标范围内，热卷偏差值2～18mm范围内的命中率由传统工艺的不到20％提高到90％以上，减少了冷轧工序切边量，冷轧成材率由传统工艺的95.27％提高到96.72％，提高了1.45％。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改—等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法，其特征在于，控制连铸坯宽度的偏差值为0～15mm，且其满足以下公式：
Y＝0.267[Si]+0.264[Al]+0.331([Si]+[Al])+0.129t；
其中，Y表示连铸坯宽度的偏差值；[Si]表示硅目标含量，0.267表示[Si]的权重系数；[Al]表示铝目标含量，0.264表示[Al]的权重系数；[Si]+[Al]表示硅铝和目标含量，0.331表示[Si]+[Al]的权重系数；t表示中间包过热度，0.129表示t的权重系数。
2.根据权利要求1所述的无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法，其特征在于，所述连铸坯为RH精炼后的钢水依次经中间包和结晶器连续铸造制得；
其中，控制钢水在RH精炼出站时的硅目标含量为1.28wt.％～1.33wt.％，铝目标含量为0.29wt.％～0.33wt.％，硅铝和目标含量为1.57wt.％～1.66wt.％；控制中间包目标过热度为15℃～35℃。
3.根据权利要求2所述的无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法，其特征在于，还包括：
当中间包和结晶器内钢水成分一致时，根据RH精炼出站时的硅铝和实际含量和目标含量的差值，调节连铸拉速；当RH精炼出站时的硅铝和实际含量小于1.57wt.％时，连铸拉速增加0.01m/min～0.02m/min；当RH精炼出站时的硅铝和实际含量大于1.66wt.％时，连铸拉速降低0.01m/min～0.02m/min。
4.根据权利要求2或3所述的无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法，其特征在于，还包括：
当中间包和结晶器内钢水成分一致，且中间包实际过热度大于40℃时，连铸拉速降低0.01m/min～0.02m/min；
当中间包和结晶器内钢水成分一致，且中间包实际过热度小于15℃时，连铸拉速增加0.01m/min～0.02m/min。
5.根据权利要求3所述的无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法，其特征在于，
根据连铸坯的目标宽度，调节结晶器出口尺寸；当采用结晶器调宽时，结晶器出口宽度的实际调整量为在目标调整量的基础上减2mm；当采用结晶器调窄时，结晶器出口宽度的实际调整量为在目标调整量的基础上加2mm；其中，所述目标调整量为连铸坯的目标宽度和结晶器出口宽度的差值。
6.根据权利要求4所述的无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法，其特征在于，
通过调节结晶器出口尺寸调整连铸坯宽度，当采用结晶器调宽时，结晶器出口宽度的实际调整量为在目标调整量的基础上减2mm；当采用结晶器调窄时，结晶器出口宽度的实际调整量为在目标调整量的基础上加2mm；其中，所述目标调整量为连铸坯的目标宽度和结晶器出口宽度的差值。
7.一种如权利要求1～6任一项所述的无取向硅钢50W600连铸坯宽度偏差值的控制方法应用于热轧处理的应用。
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