[发明专利]一种板坯连铸动态轻压下压下区间的确定方法

说明书

本发明公开了一种板坯连铸动态轻压下压下区间的确定方法，主要解决现有板坯连铸动态轻压下工艺压下区间的确定精度低的技术问题。本发明提供的一种板坯连铸动态轻压下压下区间的确定方法，包括：S1采集现场生产参数，包括浇铸钢种的断面尺寸、钢种成分、浇铸温度、工作拉速、结晶器水量及回水温差、铸机二冷分区和二冷喷嘴工作参数；S2建立凝固传热二维有限元模型，求解得出铸坯连铸过程中的二维温度场；S3根据步骤2所确定的铸坯两相区形貌及其温度场，确定两相区并计算两相区等效固相率；S4确定实时压下区间；本发明方法铸坯中心偏析≤1.0比例为96％，中心疏松≤1.0比例为100％。

技术领域

本发明涉及一种板坯连铸工艺，特别涉及一种板坯连铸动态轻压下压下区间的确定方法，属于钢的连续浇铸技术领域。

背景技术

连铸坯在凝固过程中，随着枝晶生长，溶质元素向液相中排出，富集在凝固末端两相区内。由于凝固末端凝固收缩、铸坯鼓肚、热应力和鼓肚造成凝固末端钢液的流动，促使溶质元素随钢液在较大范围内流动，最终造成中心部位溶质元素含量明显高于其他部位，形成中心偏析。中心疏松通常伴随着中心偏析产生，造成铸坯中心质量缺陷。连铸坯中心偏析和中心疏松严重制约了高品质钢的生产，备受冶金工作者的关注。

动态轻压下作为改善铸坯中心疏松和中心偏析的有效手段，近年来得到了高度的关注和发展。动态轻压下是根据铸流实际凝固情况，确定合理的压下位置(压下区间)和压下量。压下区间作为动态轻压下的一个关键工艺参数，直接影响铸坯质量的改善效果。若压下区间位置靠前，则容易产生内裂纹等缺陷；若压下区间靠后，则对中心偏析、中心疏松的改善效果减弱。进而，动态轻压下工艺压下区间的确定，成为了影响铸坯中心偏析和中心疏松改善效果的关键因素。如何准确、快速的确定压下区间，将直接影响铸坯质量的改善情况。

申请公布号为CN101648263A的中国专利申请文件公开了一种优质帘线钢大方坯连铸动态轻压下工艺，通过铸坯中心线的固相率确定压下区间及压下量，在铸坯中心线固相率为35％～100％对应的位置实施压下工艺。

申请公布号为CN101695747A的中国专利申请文件公开了公开了一种大方坯连铸动态轻压下压下区间控制方法，该方法虽然考虑了铸坯断面两相区内溶质元素的平均偏析指数，但本质上压下区仍是根据中心固相率确定。

韩志伟等(Development and Application of Dynamic Soft-reductionControl Model to Slab Continuous Casting Process，ISIJ，2010，50(11)：1637-1643)根据模拟计算铸坯中心温度及固相率确定动态轻压下区间。

上述方法对动态轻压下区间的确定，均考虑了铸坯中心的凝固情况，而未充分考虑两相区的整体凝固情况。然而，在实际连铸过程中，铸坯断面尺寸、拉速、二冷水喷嘴等发生变化时，根据铸坯中心固相率确定的压下区间适用性变差。

例如，当浇注不同断面尺寸的铸坯时，即使铸坯中心固相率相同，两相区形状及凝固情况也可能存在较大差异，此时采用铸坯中心固相率确定压下区间准确性变差。而且，铸坯中心偏析和中心疏松的形成，是凝固末端溶质元素的再分配导致的。仅考虑铸坯中心的固相率，并不能很好地反应铸坯的凝固情况，进而不能更好地进行动态轻压下以改善铸坯中心偏析和中心疏松。

综上所述，现有轻压下及动态轻压下工艺压下区间的确定主要根据铸坯中心固相率进行确定，而铸坯中心的固相率并不能反映整个两相区的凝固情况，这将导致传统动态轻压下工艺不能最大限度改善铸坯中心偏析及中心疏松。

发明内容

本发明的目的是提供一种板坯连铸动态轻压下压下区间的确定方法，主要解决现有板坯连铸动态轻压下工艺压下区间的确定精度低的技术问题；本发明方法充分考虑根据两相区的凝固情况，能最大限度改善铸坯中心偏析及中心疏松。