[发明专利]一种提高连铸方坯内部质量的连铸方法

说明书

本发明涉及炼钢连铸技术领域，尤其涉及一种提高连铸方坯内部质量的连铸方法，包括S1、计算铸坯几何心部的温度Tx，根据Tx计算铸坯心部的位置，使用轻压下辊对铸坯轻压下；S2、根据Tx计算铸坯的心部固相率fs，固相率公式为：其中，Tl为液相线温度，Ts为固相线温度，根据固相率确定轻压压下量；S3、轻压下结束并凝固后，使用在线铸轧辊对铸坯进行快速在线铸轧，根据温差确定大压压下量。本发明在方坯连铸机上增加在线铸轧设备，对连铸坯进行快速挤压，以减少连铸坯心部的疏松及缩孔缺陷，用于解决现在高端轴承钢、弹簧钢、帘线钢必须采用二火成材的生产方式的弊端。

技术领域

本发明涉及炼钢连铸技术领域，尤其涉及一种提高连铸方坯内部质量的连铸方法。

背景技术

连铸方坯主要是为线、棒材等优特钢的加工提供生产坯料，其钢种主要包括帘线钢、轴承钢、弹簧钢、冷镦钢、齿轮钢、螺纹钢等，其中高端的帘线钢、轴承钢、弹簧钢等，部分需要采用二火成材的方式生产，这是由于铸坯的心部存在一定的中心偏析、中心疏松缩孔等缺陷，为了弥补这些缺陷，不得不采用两次加热轧制的方式。第一次加热轧制通常陈为“开坯”，将大尺寸铸坯轧制成小尺寸铸坯，起到对心部挤压、促进碳扩散的作用；第二次加热轧制将“开坯”后的小尺寸铸坯轧制成最终的产品。二火成材的方式会浪费大量的能源，增加二氧化碳排放，初步估计，“开坯”成产，吨钢消耗119.6kg标准煤以上，二氧化碳排放81kg/t钢以上。但由于目前的铸坯心部存在不可避免的缺陷，在没有创新性的技术开发出来之前，二火成材的方式成了高端优特钢的普遍生产方式。方坯心部的偏析和缩孔缺陷成为制约优特钢绿色化、低排放生产的重要环节，因此亟需开发提高方坯心部质量的创新性技术，降低方坯心部缺陷，将二火成材的生产方式修改为一火成材，降低生产过程中的燃料消耗和二氧化碳排放，同时可以提高优特钢的质量，提高其加工性能和疲劳寿命。

在提高连铸坯心部缺陷方面，目前已经有如下的专利：

中国专利CN106001476A中给出了两阶段连续动态重压下的方法，其特征在于当宽厚板连铸机受限于液压系统压力无法达到预定压下量时，按扇形段的最大压坯能力压坯。

中国专利CN106735026A中提供了一种连铸坯凝固末端单点与连续重压下工艺，其特征在于，对铸坯中心固相率fs＝0.9位置之后的第一个扇形段开始实施重压下工艺。

中国专利CN1085439922A中提到了一种连铸冷却的凝固末端重压下用扇形段二冷系统，用来满足扇形段辊子本身的冷却需要，同时满足凝固末端对铸坯的冷却及表面氧化铁皮的清扫需要。有利于板坯内外弧均匀冷却，防止板坯翘曲变形，保证连铸坯质量。

中国专利CN109848383A中给出了一种改善铸坯内部质量的灵活压下方法，在扇形段入口处设置大辊径支撑辊，用来对铸坯进行压下，用来解决中心偏析和中心疏松缩孔问题。

中国专利CN104001891B中提供了一种小方坯连铸动态轻压下和重压下在线控制方法，其给出了小方坯连铸轻压下和重压下的实现方法。

由于连铸方坯心部存在偏析、疏松及缩孔等缺陷，因此高端轴承钢、弹簧钢、帘线钢通常需要采用二火成材的方式生产，这种方式会造成大量的能源消耗、并且会增加二氧化碳的排放。

发明内容

针对现有算法的不足，本发明提出了在方坯连铸机上增加在线铸轧设备，对连铸坯进行快速挤压，以减少连铸坯心部的疏松及缩孔缺陷，用于解决现在高端轴承钢、弹簧钢、帘线钢必须采用二火成材的生产方式的弊端。

本发明所采用的技术方案是：一种提高连铸方坯内部质量的连铸方法，包括以下步骤：

S1、计算铸坯几何心部的温度Tx，根据Tx计算铸坯心部的位置，使用轻压下辊对铸坯轻压下；挤压铸坯心部的富含杂质的钢液，降低铸坯的中心偏析等级；