[发明专利]一种特厚板坯连铸窄面鼓肚的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种特厚板坯(厚度400mm以上的特厚板坯)连铸窄面鼓肚的控制方法，属于特厚板坯连铸技术领域。

背景技术

随着社会的不断发展，市场对厚板及特厚板的需求也越来越大。目前厚板及特厚板已广泛应用于造船、压力容器、锅炉、海上钻井平台、大型桥梁、模具等领域。为了提高生产效率，节能降耗角度来说，采用连铸的方法来生产优质特厚板一直是研究的热点。对于常规板坯鼓肚变形是指带液芯的高温连铸坯在钢水静压力作用下，两导辊间发生鼓胀成凸面的现象，主要发生在板坯的宽面中心；而常规板坯，窄面尺寸小，冷却快，在出结晶器时已经凝固形成一定厚度坯壳，可以抵御钢水静压力而产生的鼓肚变形，一般不必考虑鼓肚变形量；对于特厚板坯，窄面尺寸大冷却较慢，出结晶器时坯壳厚度不一定完全能抵御钢水的静压力，有必要考虑鼓肚变形。而特厚板坯连铸生产的铸坯厚度一般在400～800mm之间，由于铸坯尺寸规格大顶弯困难，采用直弧形铸机或立弯式铸机，均难以保证铸坯质量，一般采用立式铸机生产。而立式铸机比常规弧形铸机高度高，要承受的钢水静压力也越大，因此伴随着连铸板坯厚度的不断增加，铸坯窄面鼓肚问题变得尤为突出。鼓肚会引起液相穴内富集溶质元素在钢液的流动，从而加重铸坯的中心偏析，也有可能形成内部裂纹，影响铸坯质量，过大的鼓肚还会导致漏钢，致使连铸过程中断。

目前解决常规板坯连铸窄面鼓肚方法主要为降低连铸拉速，以使铸坯内部的钢液快速凝固，加快坯壳形成，使厚度增加以抗拒中间钢液带来的压力。但拉速降低会导致连铸机产能降低，而且对于厚度大于400mm的板坯，拉速本来就不高，降低拉速会使得钢液在结晶器内过冷，发生钢液与结晶器的粘结，损伤结晶器铜板。

中国专利CN101992275A采用在连铸机足辊以下铸坯窄面进行喷水冷却，提高窄边冷却强度来解决连铸厚板坯窄面鼓肚，但这种方法会使得铸坯角部过冷，产生新的质量缺陷。

目前的常规板坯连铸中，在结晶器出口下方，窄面设置3-6排导辊主要是起到对未完全凝固的铸坯支撑和导向作用，支撑导辊主要还是用于控制铸坯宽面的鼓肚变形，对于导辊对窄面的鼓肚变形的控制没有相应研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服上述技术缺陷而提供一种特厚板坯连铸窄面鼓肚的控制方法，能有效控制鼓肚变形，避免铸坯开裂。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种特厚板坯连铸窄面鼓肚的控制方法，通过设置支撑导辊来控制板坯鼓肚变形，其特征在于：在连铸机结晶器出口处下对板坯窄面设置支撑导辊。

按上述技术方案，在连铸机结晶器出口处下0～10m范围内对板坯窄面设置支撑导辊。

按上述技术方案，在连铸机结晶器出口处下0～8m范围内对板坯窄面设置支撑导辊。

按上述技术方案，采用单节或两节式导辊。

按上述技术方案，支撑导辊采用单节圆柱形导辊或采用两节圆柱形导辊串联的方式对板坯窄面支撑。

按上述技术方案，支撑导辊的辊径为100mm～300mm。

按上述技术方案，相邻两列支撑导辊的辊间距为150mm～300mm。

按上述技术方案，本方法适应的拉速范围为0.1～0.15m/min。

按上述技术方案，本方法适用于厚度400mm以上的特厚板坯。

按上述技术方案，本方法适用于厚度400mm以上的特厚板坯在二次冷却区域的鼓肚变形控制。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

通过合理的设计支承导辊和辊子的大小及位置，并选择合适的辊间距，有效的控制鼓肚变形，避免铸坯开裂，在正常的拉速及二冷强度下，实现厚度400mm以上的特厚板坯连铸生产窄面鼓肚的控制。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明。

本发明提供一种通过设置支撑导辊控制特厚板坯连铸窄面鼓肚的方法，能在正常的拉速(拉速范围为0.1～0.15m/min)及二冷强度下有效控制鼓肚变形，避免铸坯开裂。具体参见以下实施方式：

实施方式1：

在浇注断面为2000×500mm的特厚板坯生产过程中，拉速为0.15m/min；在结晶器出口以下0～8m区域，对特厚板坯窄面设置支撑导辊，采用单节式导辊，辊径100mm～300mm，辊间距为150mm～300mm。将支撑导辊设置在在结晶器出口以下0～8m区域，铸坯窄面没有鼓肚变形，铸坯也没有开裂。

实施方式2：