[发明专利]一种双流板坯连铸机调整二冷水量和辊缝值方法

说明书

技术领域

本发明属于板坯连铸领域，具体涉及一种通过调整二冷水量和优化辊缝来改善板坯内部质量的一种双流板坯连铸机调整二冷水量和辊缝值方法。

背景技术

目前，为了获得良好的连铸坯质量，一般根据钢种和产品的不同要求，在连续浇铸过程中分阶段采用不同的工艺技术，如钢包长水口保护浇注、中间包冶金技术、浸入式水口设计、保护渣性能优化、结晶器液面波动控制、二次冷却区控制、电磁搅拌技术和动态轻压下技术等，以达到有效控制连铸坯质量、保证产品性能的目的。

连铸坯的内部缺陷主要决定于在二次冷却区铸坯冷却过程和铸坯支撑系统，其主要表现形式为裂纹、偏析、疏松和夹杂等。经过轧制或热处理后，有些缺陷可以焊合，对产品性能并无影响。但严重的内部缺陷，会降低产品的机械性能和耐腐蚀性能，造成船板钢等断口检验不合格，影响钢的加工和使用性能，降低中厚板探伤合格率等，对产品质量产生很大危害。因此，现阶段理论上主要从板坯凝固过程中传热、传质和应力作用三个方面入手来改善板坯的内部质量，即采用合理的二次冷却制度，使铸坯均匀冷却；控制二冷区铸坯受力和变形，减少裂纹；控制液相穴钢水流动，促进和改善夹杂物上浮与分布。

发明内容

由鉴于此，本发明提供了一种双流板坯连铸机调整二冷水量和辊缝值方法，通过加大二次冷却比水量和连续收缩辊缝来改善板坯内部质量，其打破了常规双流板坯连铸机二冷采用弱冷和阶梯形收缩辊缝的现状，为降低铸坯裂纹发生率，防止鼓肚、减轻偏析和优化板坯低倍组织结构，提供了一套实际可操作性强的板坯内部质量控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种双流板坯连铸机调整二冷水量和辊缝值方法，其中，双流板坯连铸机的二次冷却共分12个冷却区，共有10个冷却水表，分为五档，按照强冷：二冷比水量1.0～1.1 L/kg，中冷：二冷比水量0.8～0.9 L/kg，弱冷：二冷比水量0.7～0.8 L/kg，中弱冷：二冷比水量0.45～0.6 L/kg，微弱冷：二冷比水量0.4～0.45 L/kg划分，以分别适应不同钢种的冷却需求；

二次冷却区支撑辊的辊缝从上到下符合铸坯线收缩的规律，呈连续形递减，且上一扇形段出口与下一扇形段入口的辊间开口度保持一致。

进一步，低碳钢或裂纹不敏感钢的二冷比水量为1.0～1.1 L/kg。

进一步，裂纹敏感钢或低合金钢的二冷比水量为0.45～0.55 L/kg。

本发明的有益效果为：

为了改善连铸坯的低倍组织结构，一般会在板坯连铸二次冷却区采取弱冷却，适当减少水量以增加等轴晶比例，但带液芯矫直时，由于固液交界面的糊状区晶体强度和塑性都非常小，当凝固壳受应力作用（如热应力、鼓肚力、矫直力）的变形超过其临界值时，就会在铸坯两相区凝固界面上产生裂纹，因此，本发明优化了双流板坯连铸机的原有二冷水表，加大二冷比水量，使其冷却能力增强，以尽量避免带液芯矫直，降低铸坯裂纹发生率。

钢水由液态转变为固态，随着温度下降将发生液态收缩、凝固收缩和固态收缩，其中固态收缩表现为整个铸坯的线收缩，其对铸坯的内部质量有着重要的影响。因此，结晶器应保持一定的倒锥度，二次冷却区支撑辊的辊缝从上到下则应符合铸坯线收缩的规律。由于考虑到设备维护简单，一般将二次冷却区设计为呈阶梯形收缩的辊缝，即每一扇形段的出口和入口的辊缝开口度相同，仅在两个扇形段之间进行辊缝收缩。由于上一扇形段出口与下一扇形段入口的辊缝不同，拉坯过程中会在两个扇形段之间出现鼓肚，进而加重板坯内部溶质元素的偏析，给后续钢板轧制带来不能弥补的缺陷。为了使二冷区支撑辊更加符合铸坯线收缩规律，本发明把辊子开口度优化为连续收缩的辊缝，即上一扇形段出口与下一扇形段入口的辊间开口度保持一致，这样铸坯仅在该扇形段内进行连续变形，还可在板坯的凝固末端加大辊缝收缩量来补偿铸坯最后凝固的收缩，从而抑制残余钢水的流动，防止板坯鼓肚，减轻中心偏析，优化铸坯低倍组织结构，提高钢材性能合格率，尤其是延伸合格率。

本发明在双流板坯连铸机上通过加大二次冷却比水量，在凝固末端设置强冷区，同时采用连续形辊缝收缩技术，使二次冷却区支撑辊的辊缝呈连续形递减，且上一扇形段出口与下一扇形段入口的辊间开口度保持一致，从而避免带液芯矫直板坯，达到防止板坯鼓肚，减轻中心偏析，增加等轴晶率，降低板坯内部裂纹发生率，优化铸坯低倍组织结构，提高钢材性能尤其是钢板延伸合格率。

具体实施方式

加大二冷水量：