[发明专利]一种控制连铸机矫直点处铸坯表面温度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及连铸坯质量控制技术领域，特别涉及一种控制连铸机矫直点处铸坯表面温度的方法。本方法，特别适用于在连铸机矫直点前设置了较长空冷区的裂纹敏感性钢种的铸坯生产。应用本方法，可以保证在铸坯拉速不稳定的生产下，铸坯通过连铸机矫直点处的表面温度能稳定地避开所浇钢种的“脆性温度区间”，从而减少铸坯在矫直过程中发生裂纹的几率，提高铸坯的质量。

背景技术

连铸二次冷却控制是铸坯生产过程的关键技术之一，二次冷却控制不仅影响连铸机的生产率，还对铸坯质量有重要地影响。合理的二次冷却控制，不仅要保证铸坯在横向上均匀冷却，在纵向（拉坯方向）上的冷却速率合理，还要保证铸坯在连铸机矫直点处被进行矫直时，铸坯的表面温度避开所浇钢种的“脆性温度区间”。对于裂纹敏感性钢种的连铸生产，为了提高其铸坯质量，在连铸机矫直点前设置较长的空冷区（相对于普通钢种），对铸坯进行弱冷，这通过降低铸坯冷却速率减小铸坯冷却过程中产生的内应力，从而减少铸坯在冷却过程中裂纹发生的几率。

近年来，连铸技术不断地向着控制精细化和高度自动化的方向发展，连铸二次冷却控制技术也需要不断地进行改进和完善，以适应产品高质量的要求。对连铸坯二次冷却控制方法前人有很多研究，他们也申请了很多关于连铸坯冷却过程质量控制方面的专利，例如，专利CN1911561主要研究了应用轻压下工艺来来有效的补偿铸坯的凝固收缩量来提高铸坯质量；专利CN101347822主要通过铸坯凝固过程温度场在线检测，实时反馈来调整二冷各段水量，控制铸坯有一个合理的温度场来获得高质量的铸坯；专利CN101474666主要通过实验确定不同钢种凝固坯壳的不同连铸凝固行为与二冷低塑性区域温度范围的定量关系，用于修正二冷配水冶金准则和确定合理的目标表面温度曲线，使铸坯凝固过程有个合理的温度场，进而保证铸坯质量。

当前，钢厂最常用的连铸二冷控制方法是形如：Q_i=A_iV²+B_iV+C_i+D_iΔT的参数配水方法。该方法应用于连铸生产时，首先，设定生产钢种的各个冷却段末的控制目标温度；其次，运用传热模型计算出二冷各段水量与拉速和钢水过热度的对应关系；最后，运用数学回归分析求出各个冷却段的配水控制参数A_i，B_i，C_i，D_i。该方法应用于连铸生产控制时，连铸机二冷区各段水量以二冷各段出口的铸坯表面温度作为控制目标，根据铸坯拉速和钢水浇铸温度变化做相应水量调整。对于在连铸机矫直点前设置较短的空冷区或者全部水冷的连铸生产，应用参数配水方法，基本能够能保证铸坯在连铸机各个冷却段末以及矫直点处的表面温度达到控制目标温度。图1为连铸机冶金结构简图，对于在连铸机矫直点前设置了较长空冷段的连铸生产而言，在工作拉速生产情况下，应用参数配水方法，可以保证铸坯在连铸机各冷却段末以及矫直点处的表面温度达到控制目标温度；在实际拉速偏离工作拉速的不稳定生产下，参数配水法却难以保证铸坯在矫直点处的表面温度控制在设定目标温度范围内，因而也难以保证铸坯在矫直点处的表面温度稳定地避开所浇钢种的“脆性温度区间”，而且矫直点前的空冷区越长，越难以保证铸坯在矫直点处温度的稳定性。这是因为空冷区越长，铸坯在空冷区传输的热量占整个二冷过程传输的热量比例越大，拉速的波动会导致铸坯在空冷区传输的热量产生一定的波动，从而直接影响铸坯在连铸机矫直点处的温度的控制。因而，参数配水法很难保证铸坯拉速不稳定时生产的铸坯质量。