CN113953479A - 一种改善薄带钢钢卷翻边的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于薄带连铸领域,涉及薄带连铸生产的薄带钢的边部质量控制技术,具体涉及一种改善薄带连铸的薄带钢钢卷翻边的生产控制方法。本发明通过控制连铸钢水中H含量、浇铸开始前的各类耐材烘烤时间,从而控制薄带钢连续浇铸过程中熔池内钢水的H含量,提高熔池边部钢水与结晶辊之间的热传导效率,提高钢水凝固得到的坯壳厚度,降低钢水静压力对连铸薄带钢边部厚度的影响。同时,通过测得薄带钢边部区域厚度偏厚区域厚度最大值和最小值的差值,建立结晶辊边部压力与该差值的数学模型,实时调整结晶辊边部压力的控制值。本发明可以解决薄带连铸薄带钢生产过程中带钢钢卷翻边的问题,从而提高薄带钢钢卷边部质量和产品合格率。
Description
技术领域
本发明属于薄带连铸领域,涉及薄带连铸的热轧薄带钢钢卷的卷形控制技术,具体涉及一种改善连铸薄带钢钢卷翻边的生产控制方法。
背景技术
双辊薄带连铸工艺是将液态钢水经过布流水口进入一对相向旋转的结晶辊形成的熔池中,钢水与温度较低的结晶辊表面接触,形成固态坯壳,随着铸辊旋转导出结晶辊表面,形成连续铸带。薄带钢铸带的边部与结晶辊辊边部、熔池侧封区域接触,其所在区域的应力场、温度场、流场与中心区域存在较大差异,带钢边部区域的厚度控制极为困难。
连铸薄带钢的边部厚度控制对连续生产的稳定性和最终产品质量有密切关联,尤其对带钢卷取后的卷形质量控制更关键。在实际生产过程中,连铸薄带钢极易出现最边部厚度偏厚、厚度不稳定的现象,后续经过1或2道次热轧轧制,边部区域易出现边浪,或者连铸带钢边部厚度偏厚遗传到热轧带钢上,热轧带钢亦边部厚度偏厚,后续经过卷取机卷取,钢卷边部翻边,严重影响薄带钢钢卷的产品质量。
现有技术中,解决双辊薄带连铸的带钢钢卷翻边的报道较少。中国专利文献201910090974.6公开了一种控制高磁感取向硅钢卷翻边的方法。该方法通过常化冷却、轧制、切边、重卷、连续退火、高温退火、拉伸退火、激光刻痕和精整剪切分包九大工序制备得到高磁感取向硅钢卷,其生产流程较长,控制工序较多,调整难度较大。另外,该专利未涉及薄带钢连铸领域。
目前的现有技术并未涉及对薄带连铸的薄带钢进行带钢边部厚度和边部质量控制,更未涉及解决薄带连铸薄带钢钢卷翻边缺陷的控制。目前的现有技术无法解决连铸薄带钢边部厚度偏厚、边部厚度不稳定、钢卷边部翻边的问题。
可见,仍需要一种可以改善薄带钢连铸生产过程中的钢卷翻边问题的方法。
发明内容
如上所述,本发明的目的是提供一种改善薄带连铸薄带钢的钢卷翻边的生产控制方法。总体而言,本发明通过对对钢水H含量的控制,浇铸开始前各类耐材烘烤时间的控制,结晶辊边部压力实时反馈调整控制,来改善连铸薄带钢边部厚度偏厚、边部厚度不稳定的问题,从而提高连铸薄带钢边部质量和薄带钢钢卷边部质量。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现。
根据本发明的改善薄带钢钢卷翻边的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)钢水冶炼:经过电炉或转炉炼钢以获得成分合格的钢水,将钢水中氢含量H的范围控制为1.1-5.8ppm;
(2)耐材预热:将用于钢水浇铸的耐材在使用之前进行烘烤,其中烘烤时间控制为25-350min;
(3)厚度测量:通过厚度测量设备实时测量薄带钢的边部宽度L范围内的多个取样点的厚度数据,其中每隔宽度A测量一个取样点的厚度数据,以得到每个取样点Li处的厚度值Hi;
(4)差值计算:获得边部宽度L范围内的多个厚度值Hi中的最大值Hmax与最小值Hmin之间的差值△H;
(5)压力反馈值计算:
通过如下公式计算得到结晶辊边部压力的实时反馈值:
F=F0*(1+δ*△H),
式中,F为结晶辊边部压力的实时反馈值,F0为结晶辊边部压力的初始值,δ为结晶辊边部压力调整经验参数,△H为L宽度范围内的厚度差值;
(6)结晶辊边部压力调整:
通过所计算的结晶辊边部压力的实时反馈值,对结晶辊边部压力进行实时调整。
根据本发明的改善薄带钢钢卷翻边的方法,优选地,所述钢水包括:低碳钢钢水、高碳钢钢水、低合金钢钢水、高合金钢钢水。
根据本发明的改善薄带钢钢卷翻边的方法,优选地,所述耐材包括:中间包、过渡包、布流水口、侧封装置。
根据本发明的改善薄带钢钢卷翻边的方法,优选地,边部厚度测量的宽度L取值为50-400mm。
根据本发明的改善薄带钢钢卷翻边的方法,优选地,边部厚度测量取样点间隔的宽度A的取值范围为2-18mm。
根据本发明的改善薄带钢钢卷翻边的方法,优选地,结晶辊边部压力调整经验参数δ的取值范围为15-50。
有益技术效果
本发明充分考虑薄带钢生产过程中引起钢卷翻边的原因,首次对从薄带钢生产的铸态板形进行控制,特别的涉及到薄带钢连续浇铸过程的工艺控制。
本发明通过控制薄带钢浇铸的钢水中的H含量,来控制连续浇铸过程中气体自钢水溢出的量,从而避免由于气体位于连铸坯壳与结晶辊表面导致热传导效率下降影响钢水凝固,提高了钢水凝固效率,减少连续浇铸过程中薄带钢厚度中心区域液态钢水的含量,提高了薄带钢边部区域的厚度稳定性。
本发明通过控制浇铸前的耐材预热时间,避免了由于耐材内部杂质含量影响钢水成分,导致浇铸过程中带钢边部区域的厚度不稳定。
更进一步地,本发明通过实时控制连续浇铸过程中的结晶辊边部压力,根据铸带边部厚度分布并建立结晶辊边部压力反馈模型,实时调整结晶辊边部压力,提高铸带边部厚度的稳定性。
综上,本发明通过对钢水H含量、耐材预热时间、结晶辊边部压力进行控制,解决了连铸薄带钢边部厚度偏厚、厚度不稳定、钢卷翻边的问题,提高了薄带钢生产过程的稳定性,同时提高了薄带钢钢卷质量,提高了产品的合格率。
附图说明
为了更清楚地介绍本发明的实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单的介绍。显而易见,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施案例,而非对本发明的限制。
图1是薄带钢钢卷翻边缺陷的示意图。
图2是本发明的薄带钢钢卷边部形貌。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另作定义,本发明所使用的技术术语或科学术语应当为本发明所属领域具有一般技能的人士所理解的通常意义。
参考图1-图2,图1是薄带钢钢卷翻边缺陷的示意图,图2是本发明的方法进行控制后的薄带钢钢卷边部形貌,可以看出钢卷翻边缺陷已经消除,提高了薄带钢钢卷质量,且提高了产品的合格率。
以下将结合具体实施方式进行详细说明。
实施例1
在炼钢过程中,控制钢水中的氢含量H为3.9ppm。钢水可以包括低碳钢钢水、高碳钢钢水、低合金钢钢水、高合金钢钢水。
在薄带钢连铸前,将各类耐材的预热时间控制为203min。耐材可以包括中间包、过渡包、布流水口、侧封装置。
结晶辊边部压力以初始值F0为5KN进行薄带钢连铸。
取薄带钢边部L为300mm的范围为厚度测量区域,每隔宽度A为15mm取一个点来测量厚度,共测得21个取样点的厚度分别如下:
1.721mm,1.724mm,1.776mm,1.766mm,1.746mm,1.735mm,1.728mm,1.724mm,1.721mm,1.714mm,1.717mm,1.723mm,1.727mm,1.728mm,1.728mm,1.726mm,1.725mm,1.726mm,1.723mm,1.723mm,1.722mm。
根据上述取样点的厚度,得到:边部宽度L范围内的厚度最大值Hmax为1.776mm,厚度最小值Hmin为1.714mm。
计算得到厚度最大值与最小值的差ΔH为0.062mm。
取结晶辊边部压力调整经验参数δ为15.5,根据结晶辊边部压力反馈模型:
F=F0*(1+δ*△H),
计算得到结晶辊边部压力的实时反馈值F为9.8KN。
通过所计算的结晶辊边部压力的实时反馈值,将结晶辊边部压力实时调整为9.8KN。
经过结晶辊边部压力实时调整,连铸薄带钢边部厚度得到控制,边部厚度稳定性提高,经过热轧轧制,薄带钢卷取后钢卷边部平整,无翻边。
实施例2
在炼钢过程中,控制钢水中的氢含量H为4.3ppm。钢水可以包括低碳钢钢水、高碳钢钢水、低合金钢钢水、高合金钢钢水。
薄带钢连铸前,各类耐材预热时间为87min。耐材可以包括中间包、过渡包、布流水口、侧封装置。
结晶辊边部压力以初始值F0为3.2KN进行薄带钢连铸。
取薄带钢边部L为216mm的范围为厚度测量区域,每隔宽度A为18mm取一个点来测量厚度,共测得13个取样点的厚度分别如下:
1.718mm,1.717mm,1.714mm,1.71mm,1.706mm,1.71mm,1.715mm,1.718mm,1.723mm,1.735mm,1.758mm,1.775mm,1.729mm。
根据上述取样点的厚度,得到:边部宽度L范围内的厚度最大值Hmax为1.775mm,厚度最小值Hmin为1.706m。
计算得到厚度最大值与最小值的差ΔH为0.069mm。
取结晶辊边部压力调整经验参数δ为33.5,根据结晶辊边部压力反馈模型:
F=F0*(1+δ*△H),
计算得到结晶辊边部压力的实时反馈值F为10.6KN。
通过所计算的结晶辊边部压力的实时反馈值,将结晶辊边部压力实时调整为10.6KN。
经过结晶辊边部压力实时调整,连铸薄带钢边部厚度得到控制,边部厚度稳定性提高,经过热轧轧制,薄带钢卷取后钢卷边部平整,无翻边。
实施例3
在炼钢过程中,控制钢水中的氢含量H为4.8ppm。钢水可以包括低碳钢钢水、高碳钢钢水、低合金钢钢水、高合金钢钢水。
薄带钢连铸前,各类耐材预热时间为327min。耐材可以包括中间包、过渡包、布流水口、侧封装置。
结晶辊边部压力以初始值F0为2KN进行薄带钢连铸。
取薄带钢边部L为60mm的范围为为厚度测量区域,每隔宽度A为5mm取一个点来测量厚度,共测得13个取样点的厚度分别如下:
1.733mm,1.747mm,1.75mm,1.749mm,1.744mm,1.741mm,1.745mm,1.749mm,1.751mm,1.752mm,1.75mm,1.748mm,1.745mm。
根据上述取样点的厚度,得到:边部宽度L范围内的厚度最大值Hmax为1.752mm,厚度最小值Hmin为1.733mm。
计算得到厚度最大值与最小值的差ΔH为0.019mm。
取结晶辊边部压力调整经验参数δ为47.4,根据结晶辊边部压力反馈模型:
F=F0*(1+δ*△H),
计算得到结晶辊边部压力的实时反馈值F为3.8KN。
通过所计算的结晶辊边部压力的实时反馈值,将结晶辊边部压力实时调整为3.8KN。
经过结晶辊边部压力实时调整,连铸薄带钢边部厚度得到控制,边部厚度稳定性提高,经过热轧轧制,薄带钢卷取后钢卷边部平整,无翻边。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,应该指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,不在脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种改善薄带钢钢卷翻边的方法,其特征在于,
所述方法包括如下步骤:
(1)钢水冶炼:经过电炉或转炉炼钢以获得成分合格的钢水,将钢水中氢含量H的范围控制为1.1-5.8ppm;
(2)耐材预热:将用于钢水浇铸的耐材在使用之前进行烘烤,其中烘烤时间控制为25-350min;
(3)厚度测量:通过厚度测量设备实时测量薄带钢的边部宽度L范围内的多个取样点的厚度数据,其中每隔宽度A测量一个取样点的厚度数据,以得到每个取样点Li处的厚度值Hi;
(4)差值计算:获得边部宽度L范围内的多个厚度值Hi中的最大值Hmax与最小值Hmin之间的差值△H;
(5)压力反馈值计算:
通过如下公式计算得到结晶辊边部压力的实时反馈值:
F=F0*(1+δ*△H),
式中,F为结晶辊边部压力的实时反馈值,F0为结晶辊边部压力的初始值,δ为结晶辊边部压力调整经验参数,△H为L宽度范围内的厚度差值;
(6)结晶辊边部压力调整:
通过所计算的结晶辊边部压力的实时反馈值,对结晶辊边部压力进行实时调整。
2.如权利要求1所述的改善薄带钢钢卷翻边的方法,其特征在于:所述钢水包括:低碳钢钢水、高碳钢钢水、低合金钢钢水、高合金钢钢水。
3.如权利要求1所述的改善薄带钢钢卷翻边的方法,其特征在于:所述耐材包括:中间包、过渡包、布流水口、侧封装置。
4.如权利要求1所述的改善薄带钢钢卷翻边的方法,其特征在于:边部厚度测量的宽度L取值为50-400mm。
5.如权利要求1所述的改善薄带钢钢卷翻边的方法,其特征在于:边部厚度测量取样点间隔的宽度A的取值范围为2-18mm。
6.如权利要求1所述的改善薄带钢钢卷翻边的方法,其特征在于:结晶辊边部压力调整经验参数δ的取值范围为15-50。
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