[发明专利]一种轻压下辊速控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种连铸控制方法，尤其涉及一种用于连铸轻压下时的拉矫机辊速控制方法。

背景技术

轻压下技术是指通过在连铸坯液芯末端区施加均匀外力，形成一定的压缩量来补偿铸坯的凝固收缩量。其一方面可消除或减少铸坯收缩形成的内部空隙，防止晶间富集溶质的钢液向铸坯中心横向流动；另一方面，轻压下所产生的挤压作用还可以促使液芯中富集溶质的钢液沿拉坯方向反向流动，使溶质元素在钢液中重新分配，从而使铸坯的凝固组织更加均匀致密，达到改善中心偏析和减少中心疏松的目的。

图1是一种典型的方坯连铸机轻压下配置示意图，图中P为拉坯方向，该轻压下装置由一组带有驱动辊4和支承辊5的拉矫机6组成。每台拉矫机6的驱动辊4由电机驱动旋转，并可以在油缸8控制下进行升降运动。支承辊5为被动旋转辊，其位置固定，起支撑铸坯7的作用。每台油缸8上装有位移传感器9，用于检测与油缸8的活塞杆连接的驱动辊4的上下位移变化，即辊缝变化。轻压下所需配置的拉矫机6的数量由轻压下区间来决定，拉矫机6的数量越多，实施轻压下的区间范围就越大，方坯连铸机一般配置6-9个拉矫机6。从连铸生产工艺上来说，当钢包1中的液相钢水经中间包2缓冲中转流入结晶器3后，就开始其液相到固相的凝固铸造过程。钢水首先在结晶器3内接受一次冷却形成坯壳，然后经过二冷水区各段冷却，进一步加快凝固，增加其固相分布比例。当包含液芯的铸坯到达轻压下区域，即拉矫机6所在的区域时，实施轻压下的拉矫机6便先后从压力控制模式切换到辊缝控制模式，并根据不同的辊缝设定量和实际辊缝反馈值来调节油缸8的压下力，使驱动辊4能进一步克服铸坯坯壳的变形抗力，达到一定的压下位移量。通过拉矫机组中多个拉矫机驱动辊4的分步下压，来达到总的压下量目标，从而实现凝固末端铸坯轻压下的工艺效果。

驱动辊电机的负载力矩与拉矫机在拉坯过程中所受阻力有关，拉坯阻力主要包括各矫直点矫直阻力、坯壳同结晶器内壁间的摩擦阻力、以及坯壳同各段辊子间的摩擦阻力。其中铸坯在拉矫机中的摩擦阻力同压在铸坯上的压下力成正比，压下力越大，摩擦阻力就越大，电机承受的负载力矩就越大。由于轻压下时各驱动辊需要向下克服坯壳的变形抗力，以达到一定的分步压下量，因此压下力要增加到平时非轻压下状态的4-8倍，这就导致驱动辊与坯壳表面的摩擦阻力也随之增加，使驱动辊电机的负载力矩远远高于非轻压状态下的负载力矩。

在轻压下实施过程中，拉矫机驱动辊始终处于向下拉坯的旋转状态。拉坯速度，即铸坯在扇形段内向下运动的线速度，是连铸生产工艺中非常重要的控制参数。由于拉坯速度同铸坯温度分布、凝固过程密切相关，工艺上一般希望拉速的过程值越稳定越好，达到一种所谓的恒拉速浇铸状态。如果忽略铸坯同辊子表面间的细微打滑因素，拉坯速度与驱动辊的线速度应当是相同的。