[发明专利]完全气雾化二冷方式生产高品质特厚板坯的方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢连铸二次冷却技术领域，特别是提供了一种完全气雾化二冷方式生产高品质特厚板坯的方法，在铸机的水平段采用完全气雾化的二冷方式生产高品质特厚板坯（厚度规格≥400mm）。

背景技术

有关中厚板坯二次冷却制度的研究，很多文献已进行了详细的阐述，研究表明，铸机二冷区采用弱冷的方式，可以有效降低铸坯表面横裂纹的发生率。秦皇岛首秦金属材料有限公司（以下简称首秦公司）3#铸机是能够生产厚度规格400mm以上、直弧型、带液芯连续弯曲-连续矫直的特厚板坯连铸机，由于国内外钢铁企业很少应用该类型的连铸机，因此有关特厚板坯表面横裂纹的研究非常少，只有国外部分钢铁企业进行过简单的介绍。为了实现高品质特厚板坯的工业化生产，有必要对特厚板坯的二次冷却制度进行优化研究，试验结果表明，在铸机的水平段采用完全气雾化的二冷方式可以降低特厚板坯表面横裂纹的发生率，该方法有利于改善特厚板坯的表面质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种完全气雾化二冷方式生产高品质特厚板坯的方法，在铸机的水平段采用完全气雾化的二冷方式生产高品质特厚板坯，从而有效降低特厚板坯表面横裂纹的发生率，提高钢坯的成材率。

首秦公司3#铸机水平段长度达到21.07m，研究表明，对于厚度规格400mm以上的特厚板坯，由于拉速较低，铸坯在水平段内停留时间较长，铸坯上表面、接近辊子轴承处积水严重，不仅降低了坯壳的表面温度，而且使坯壳承受了较大的载荷（机械应力和热应力），增加了特厚板坯出现表面横裂纹的可能。

实践证明，对于中厚板坯，二冷区采用弱冷的方式，可以有效降低铸坯表面横裂纹的发生率；而对于特厚板坯，虽然通过弱冷浇注的模式也能降低铸坯表面横裂纹的发生率，但效果不是非常明显，只有在铸机的水平段采用完全气雾化的二冷方式，才能将特厚板坯表面横裂纹的发生率控制在较低的范围内。所述的完全气雾化二冷方式，指的是针对铸机的水平段，减少各二冷喷嘴的水量，同时增加各喷嘴的二冷风压，使得水平段的二冷水在到达铸坯表面之前已完全气雾化，即二冷水接触不到铸坯的表面，从而避免了铸坯上表面产生积水的现象。该方法完全满足铸机扇形段本体的冷却要求，从而在不影响铸机设备的前提下，极大改善了特厚板坯的表面质量。

本发明的工艺步骤如下：

（1）统计、分析特厚板坯表面横裂纹的发生规律，根据铸坯的质量状况，确定实施完全气雾化冷却方式的二冷区为10-13区，距离弯月面18.9-45.04m；

（2）减少10-13区的二冷水量，减水量控制在20-80% 范围内；

（3）增加10-13区的二冷风压，增加量控制在20-60% 范围内。

具体实施方式

针对厚度规格400mm的中碳含铌钢，统计、分析钢坯的清检结果，发现，表面横裂纹集中发生在距离铸坯边部250-600mm范围，该位置正是铸机扇形段三节辊之间轴承的位置，这说明特厚板坯表面横裂纹的形成与铸机水平段轴承处积水密切相关。根据以上分析结果，确定了铸机扇形段二冷喷嘴完全气雾化的具体实施方法，步骤如下：

（1）根据特厚板坯表面横裂纹的清检结果，确定实施完全气雾化二冷方式的扇形段为水平段：Seg.9-Seg.17（Seg.9是Segment9的缩写，连铸技术术语，表示的是9号扇形段），对应的二冷区为11-13区，距离弯月面23.97-45.04m；

（2）将11-13区的二冷水量分别减少70%，各区二冷水量均控制在10 l/min；

（3）将11-13区的二冷风压分别增加50%，各区二冷风压均控制在1.5 bar。