[发明专利]连铸中间包换包过程中大方坯的二次冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大方坯的二次冷却方法，尤其是涉及一种连铸中间包在换包过程中的大方坯的二次冷却方法，属于冶金生产技术领域。

背景技术

大方坯连铸过程中，由于铸坯液芯较长，在凝固末端极易形成搭桥而产生中心疏松缺陷，严重时产生缩孔缺陷。因此，大方坯凝固特点决定了大方坯非常容易产生中心疏松缺陷和缩孔缺陷。根据这一特点，为了提高大方坯的连铸质量，目前国内外各大方坯连铸厂家都特别注意提高大方坯连铸过程中铸坯冷却的均匀性，以防止和减轻铸坯内部缺陷的产生。通常采取的措施包括采用气雾冷却方式、动态二冷控制、弱冷工艺、减少喷嘴堵塞、保证喷嘴雾化效果等，对铸造过程中的大方坯的均匀冷却起到了很好的效果。

为了提高生产效率，降低生产成本，目前大方坯连铸厂家均采用了在线换中间包连续浇铸的技术。在在线换中间包过程中，旧中间包抬起并开走，新中间包车开进并下落，然后钢水注入中间包到一定位置，最后对结晶器内钢水开浇，这一过程大约需要停机约5～10min的时间。而在这一段时间内，位于结晶器下方出口处外侧的扇形段大方尾坯所受冷却非常强，冷却均匀性较差，因此相比正常连铸过程生产的大方坯更容易产生中心缩孔、中心疏松和中心裂纹等缺陷。目前国内外公开文献中，对大方坯连铸换包过程中大方尾坯冷却速度的控制，采用的方法除了加大换包大方尾坯段的切废长度、尽量降低停机时间以外，在工艺控制方面通常的做法有两种，一种是采用0.2～0.3m/min起步最低拉速时的水量，这种方式下冷却仍然偏强；另一种是直接关停扇形段大方尾坯的冷却水，这种方式虽然保证了扇形段铸坯冷却的均匀性，但对于铸机设备的损害非常大，而且也容易造成扇形段内大方尾坯漏钢事故的发生。本发明所述的在线换中间包连续浇铸是指不停机的情况下，浇铸完一种材质的大方坯之后，又连续开始浇铸另一种材质的大方坯，采用在线换中间包连续浇铸技术可以省去连铸过程开浇前的复杂和繁琐的准备工作，节约生产准备时间，提高生产效率；扇形段大方尾坯是指，在前一种材质大方坯浇铸过程中，最后形成的一段位于结晶器下方出口处外侧扇形输送段轨道上的大方坯，该段大方坯在换中间包的过程处于中静止状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种在在线换中间包连续浇铸大方坯的过程中，可以有效保证扇形段大方尾坯浇铸质量的连铸中间包换包过程中大方坯的二次冷却方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：连铸中间包换包过程中大方坯的二次冷却方法，包括中间包换包时，结晶器停机后，滞留在结晶器下方出口处外侧的扇形段大方尾坯的二次冷却，所述扇形段大方尾坯依次通过五个喷淋冷却区进行二次冷却，五个喷淋冷却区沿冷却方向的冷却强度依次为45～61.5L/(m²·min)，8.2～11.7L/(m²·min)，6.8～8.0L/(m²·min)，4.5～5.5L/(m²·min)，1.4～2.0L/(m²·min)。

进一步的是，对第一喷淋冷却区和第二喷淋冷却区内大方尾坯内外弧面的冷却强度和两侧面的冷却强度进行分别控制，并且内外弧面的冷却强度小于两侧面的冷却强度。

上述方案的优选方式是，第一喷淋冷却区内大方尾坯内外弧面的冷却强度为45～50L/(m²·min)，两侧面的冷却强度为56.5～61.5L/(m²·min)；第二喷淋冷却区内大方尾坯内外弧面的冷却强度为8.2～10.2L/(m²·min)，两侧面的冷却强度为9.7～11.7L/(m²·min)。

进一步的是，第三喷淋冷却区至第五喷淋冷却区内大方尾坯内外弧面和两侧面的冷却强度相同。

进一步的是，第一喷淋冷却区采用喷水强制冷却，其余各喷淋冷却区采用喷淋气雾冷却。

进一步的是，所述大方坯的截面尺寸为280～380×360～450mm。

进一步的是，在大方坯连铸设备的冷却系统中安装有大方尾坯冷却水表，大方尾坯二次冷却的冷却强度由大方尾坯冷却水表进行控制。

进一步的是，所述大方尾坯为34Mn2V或YQ450NQR1的碳钢。