[发明专利]一种高效小方坯连铸配水二次冷却研究方法

说明书

本发明提供了一种高效小方坯连铸配水二次冷却研究方法，涉及炼钢连铸技术领域，包括以下步骤：模拟实验、实验反推、控制拉矫机前温度、四区水量分配、钢种特性研究、针对性实验、调节喷嘴和得出结论；本发明通过收集高拉速铸机生产情况，不同断面、不同拉速、不同比水量范围，来确定最小冶金长度，通过研究裂纹不同情况调整各区水量分配比例，通过针对常规普碳钢、低碳钢、中碳钢的钢种凝固特性进行实验，控制二冷比水量等参数，有利于对二冷配水参数进行有效校正，从而实现最佳参数，且本发明对拉矫机前表面温度测量，可以指导比水量和二冷水量调整比例，保证合理的冷却程度，避免局部冷却强度不合理导致铸坯出现各种缺陷。

技术领域

本发明涉及炼钢连铸技术领域，尤其涉及一种高效小方坯连铸配水二次冷却研究方法。

背景技术

目前钢铁高效连铸机普碳钢平均拉速4.2m/min，最快拉速可达5.07m/min，在工艺控制中已无经验借鉴参考，而二冷配水作为连铸工艺关键技术，在追求高拉速条件下，既要提高和稳定连铸坯的质量，也要提高连铸生产率，故展开对高拉速条件下二冷配水研究；

现有技术中，很多厂家难以准确确定二冷配水参数最佳值，研究不充分，造成产品缺陷大，且很多厂家认为加大二冷的配水量使坯壳迅速生产，以避免漏钢的现象发生，没有考虑传热系数的影响，同时，实际运作中，在不断提升拉速的同时，铸坯质量难以满足要求，因此，本发明提出一种高效小方坯连铸配水二次冷却研究方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种高效小方坯连铸配水二次冷却研究方法，该高效小方坯连铸配水二次冷却研究方法通过收集高拉速铸机生产情况，不同断面、不同拉速、不同比水量范围，来确定最小冶金长度，通过研究裂纹不同情况调整各区水量分配比例，通过针对常规普碳钢、低碳钢、中碳钢的钢种凝固特性进行实验，控制二冷比水量等参数，有利于对二冷配水参数进行有效校正，从而实现最佳参数，达到低倍内部总缺陷级别≤3.5级以下。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种高效小方坯连铸配水二次冷却研究方法，包括以下步骤：

步骤一：进行模拟实验，在铸机使用中，在不同的拉速下观察不同断面铸坯凝固末端的变化趋势，并给出不同的比水量范围，观察二冷强度影响凝固末端位置的趋势，由于铸机冶金长度要大于凝固末端，得出不同断面高拉速所需的最小冶金长度；

步骤二：由步骤一不同的比水量范围得出，比水量越大则凝固末端越小，反过来，当冶金长度已固定且成为提高拉速的限制环节，则在满足铸坯质量前提下通过提高二冷强度的方式来加速铸坯凝固，评估需要的最小冶金长度；

步骤三：在二冷配水中，对拉矫机前表面温度进行测量，保证进拉矫机前，和铸坯的表面温度基本相同，控制在1000±50℃范围内；

步骤四：将二冷分为四区进行实验，铸坯裂纹在二冷一、二区阶段形成，故一、二区水量分配为配水关键，随着铸坯继续冷却，控制二冷三、四区水量，防止铸坯产生回温裂纹，根据裂纹不同情况调整各区水量分配比例；

步骤五：针对常规普碳钢、低碳钢、中碳钢的钢种凝固特性进行实验，控制二冷情况；

步骤六：研究采用三台铸机，以生产普碳钢为主，配水方式采用强冷却方式，在同样的冶金长度下，提高拉速，控制强冷却的比水量为1.7～1.9L/kg；

步骤七：将各区喷嘴设计及喷嘴与铸坯之间的距离遵守以下原则：喷嘴与喷嘴扇形面全打开状态下，所喷出水量之间无交叉干涉，达到水量的充分利用；

步骤八：高效、高拉速连铸机采取强冷却方式，同时增加冷却段的长度，而不是单纯增加水量，来提高连铸的产量和铸坯内部质量。

进一步改进在于：所述步骤一中，冶金长度为从弯月面到切割点的长度，是限制拉速提高的硬性指标，当铸坯到切割点还没有完全凝固，即冶金长度小于铸坯的凝固末端，导致切割漏钢事故。