[发明专利]减少含铌微合金钢连铸板坯角横裂的二冷幅切控制方法

说明书

本发明公开了一种减少含铌微合金钢连铸板坯角横裂的二冷幅切控制方法，在连铸机的扇形段设置有喷淋装置，喷淋装置由若干排沿纵向排列喷嘴以及控制喷嘴喷水的水回路组成，每排喷嘴沿扇形段的横向布置，每排喷嘴至少为五个，其中中间的喷嘴为窄部喷嘴，窄部喷嘴左右两侧的两个喷嘴为中部喷嘴，最外侧的两个喷嘴为宽部喷嘴，窄部喷嘴、中部喷嘴、宽部喷嘴分别由窄部水回路、中部水回路、宽部水回路单独控制喷水，根据连铸机生产连铸板坯的断面规格决定窄部水回路、中部水回路、宽部水回路是否打开对应的喷嘴喷水，以使连铸板坯的两边留出一定宽度不喷水或少喷水，实现连铸板坯宽度方向的均匀冷却，从而减少连铸板坯因冷却不均匀而导致的角横裂缺陷。

技术领域

本发明属于连铸机二次冷却系统的技术领域，具体涉及一种减少含铌微合金钢连铸板坯角横裂的二冷幅切控制方法及装置。

背景技术

含铌微合金钢采用控轧控冷工艺，轧制过程中析出的碳、氮化铌能够细化钢的组织，并对钢起到沉淀强化的作用，因此铌的应用十分广泛。但是，在连铸过程，由于钢中微细碳、氮化铌析出使铸坯脆性提高，导致含铌钢的高温力学性能发生很大变化，钢的第三脆性区间变宽变深，钢的裂纹敏感性增强，连铸板坯的角横裂发生率远高于其它钢种。

带角横裂的连铸板坯轧制后裂纹延展，在钢板上形成边裂缺陷，导致钢板切边量增大而降级，严重时甚至报废，生产成本增加。

所以，在轧制前必须经过手工清理以清除角横裂缺陷。角横裂的清理方法是用火焰清理枪将连铸板坯的四个角部进行烧枪清理。该方法有如下缺点：连铸板坯不能热送到后工序，必须下线吊运至手工清理场清理，严重影响物流平衡、合同周期及增加人工劳动强度；清理后，金属收得率损失大，生产成本增加；清理后的连铸板坯有时无法完全清除干净，轧制后仍有边裂缺陷发生，钢板降级，未轧制的连铸板坯需返回炼钢清理，损失进一步扩大。

连铸板坯连铸机要具备适浇多个规格断面连铸坯的能力，其铸流冷却机制主要依靠在扇形段内弧和外弧有规律安装喷淋杆二次冷却系统，利用喷射至铸坯表面的冷却水冷却。在实际连铸生产过程中，为确保铸坯在连铸生产过程不产生鼓肚行为和实现对连铸坯凝固潜热的有效消除，二冷水喷淋强度一般较大，受喷淋杆直接喷淋至铸坯角部的冷却水和二维传热冷却作用，铸坯角部温度下降速度快，发生过冷现象，极易引起铸坯边角部在过矫直区时落入钢的第三脆性温度区而导致角部发生横裂纹缺陷。

为防止连铸板坯角部过冷，需要设定一定的喷淋幅切量。但当幅切量过大时，连铸板坯在经过弧形段时角部回温严重，晶粒就会变粗大，破坏了角部组织而容易发生横裂。此时，连铸板坯回温处向外鼓，而未回温处由于冷却向内收，交接处受拉应力就发生横裂。

对于通过控制二冷幅切改善铸坯角横裂的专利极少，公开的专利都是涉及喷淋杆长度、喷嘴角度的发明或二次冷却强弱、冷却速度的发明，如：中国专利CN 101642804B公开了通过改动扇形段喷淋杆的长度达到喷嘴距离铸坯表面的高度不同，同时改变喷嘴出水口的偏置状态，实现喷淋水在铸坯宽度方向的比较均匀的冷却分布。中国专利CN102861890A公开了在铸坯出结晶器后经过垂直段时，前期通过控制二次冷却的冷却速度使铸坯发生奥氏体向铁素体转变，后期减小冷却水量，是铸坯温度回升，控制回温速度，达到铁素体再向奥氏体转变，实现细化晶粒进而达到改善角横裂的目的。

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种减少含铌微合金钢连铸板坯角横裂的二冷幅切控制方法，以减少连铸板坯因冷却不均匀而导致的角横裂缺陷。

本发明的目的通过以下技术方案实现：