[发明专利]中等断面板坯结晶器钢液流场形态的控制方法

说明书

本发明公开了一种中等断面板坯结晶器钢液流场形态的控制方法，利用主要由平衡块、角度指示板、指针、偏转轴承、测速棒五部分组成的测速装置，通过高温在线测量结晶器1/4宽度位置和距离窄边10cm位置结晶器表面附近钢液的流速大小和方向，由此判定结晶器内的流场形态，并且建立这些流动形态与连铸通钢量和钢液中氩气体积分数之间的定量关系。由于氩气体积分数是根据连铸拉速、结晶器的断面宽度和厚度，以及浸入式水口与上水口的吹氩流量决定，这样对于一定断面宽度和厚度的连铸结晶器，就建立了一种通过调节连铸通钢量和水口吹氩流量可以准确控制结晶器内钢液流场形态的方法。

技术领域

本发明涉及连铸工艺技术领域，特别涉及一种板坯结晶器钢液流场形态的控制方法。

背景技术

以汽车外板为代表的超低碳冷轧板、热镀锌板，生产技术涵盖了炼钢工序的铁水预处理、转炉、精炼、连铸和机清，以及后道工序的热轧、冷轧、热镀锌等过程工艺和表面质量控制技术。炼钢工序引起的汽车外板表面缺陷经过热轧、冷轧、热镀锌工序之后，在最终热镀锌板质检过程中才能检测出来，缺陷形成的历程长、经历的工序繁多，炼钢缺陷与热轧、冷轧和热镀锌工序产生的缺陷交织在一起，难以辨识和判定。还有从表面缺陷解析判别，到工艺改进，再到效果验证反馈整个流程周期长、对应性差。尤其是薄板表面炼钢缺陷的发生具有偶发性和随机性，导致缺陷识别、来源追溯以及针对性的工艺优化难度大。因此，以汽车外板为代表的超低碳冷轧板、热镀锌板炼钢引起的表面缺陷控制技术研究是一个难度大、综合性强的研发课题。

结晶器是钢液凝固前的最后环节，也是连铸过程中的核心部位，被称为连铸机的“心脏”。结晶器冶金是去除钢液中夹杂物的最后机会，所以，连铸结晶器又是炼钢引起汽车外板的表面缺陷控制的关键环节。当钢液从中间包经过浸入式水口进入结晶器后，在结晶器内完成初始凝固过程，形成具有一定厚度的初始凝固坯壳。由于初始凝固坯壳位于连铸坯的最外层，所以冷轧板产品的表面缺陷与初始凝固坯壳中是否捕捉保护渣卷渣、大型夹杂物以及气泡等缺陷密切相关。

本发明通过利用一种结晶器表面附近钢液流速的测量方法，高温在线测量结晶器1/4宽度位置和距离窄边10cm位置结晶器表面附近钢液的流速大小和方向，由此判定结晶器内的流场形态，并且建立这些流动形态与连铸通钢量和钢液中氩气体积分数之间的定量关系。由于氩气体积分数是根据连铸拉速、结晶器的断面宽度和厚度，以及浸入式水口与上水口(简称水口)吹氩流量决定，这样对于一定断面宽度和厚度的连铸结晶器，就形成了一种通过调节连铸通钢量和水口吹氩流量可以准确控制结晶器内钢液流场形态的方法。这样可以优化结晶器内的钢液流场，进而降低超低碳钢冷轧板、热镀锌板特别是汽车外板表面的炼钢引起的缺陷发生率。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种中等断面板坯结晶器流场的控制方法，该方法首先对板坯连铸结晶器1/4位置和距离窄边10cm位置结晶器表面附近钢液流速进行高温在线测量，从而判断结晶器内的钢液的流动形态，由此优化板坯结晶器内的钢液流场，对于超低碳钢冷轧板、热镀锌板特别是汽车外板的炼钢引起的表面缺陷改善发挥重要作用。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下发明构思：

本发明方法通过对板坯连铸结晶器表面附近的钢液流速进行高温在线测量，从而判断结晶器内钢液的流动形态，并且建立这些流动形态与连铸通钢量和钢液中氩气体积分数之间的定量关系。由于氩气体积分数是根据拉速、结晶器的断面宽度和厚度，以及浸入式水口与上水口(简称水口)等吹氩流量决定，这样对于一定断面宽度和厚度的连铸结晶器，就建立了一种通过调节连铸通钢量和水口吹氩流量可以准确控制结晶器内钢液流场形态的方法。由此可以优化板坯结晶器内的钢液流场，对于超低碳冷轧板、热镀锌板特别是汽车外板的炼钢引起的表面缺陷改善发挥重要作用。