一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法，涉及板坯连铸技术领域，针对现有的板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法对于紧急、长时间低拉速浇注等非正常引拔导致的冒涨控制效果不佳的问题，现提出如下方案，所述工艺方法步骤如下：S1、对凝固坯壳厚度进行计算；S2、对前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面进行计算；S3、对腔体的体积进行计算；S4、对要求辊缝打开值进行计算；S5、基于上述步骤S4计算的要求辊缝打开值，打开相应值的弧形段的辊缝让结晶器内来不及收缩的钢水往下流，从而进行防冒涨。该板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法通过分析计算，针对性的采取对个别扇形段的辊缝进行调整的方式，有效降低发生冒涨的次数。有效降低发生冒涨的次数。有效降低发生冒涨的次数。

【技术实现步骤摘要】
一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法


[0001]本专利技术涉及板坯连铸
，尤其涉及一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法。

技术介绍

[0002]正常浇铸过程中，铸坯在液相区、两相区、固相区过程中，发生相变收缩，此收缩量由液相区钢水进行充分的补充，整个收缩过程保持动态的平衡，终浇引拔后，铸坯没有了钢水和热量的补充，铸坯又不断地收缩，动态平衡被打破。液态钢水液面逐渐降低，在铸坯的继续冷却下，液态钢水向下收缩，导致四周的坯壳因失去内部钢水的支撑而裸露，此时由于裸露坯壳内外侧温度差而形成的热胀冷缩，使坯壳倒向铸坯中心挤压内部的液态钢水，当坯壳倒向铸坯中心所减少的铸坯体积大于铸坯冷却钢水收缩的体积时，熔融的钢水就被挤出坯壳上端，形成冒涨。
[0003]在防止连铸板坯冒涨事故方面，诸多钢铁企业也都开展过大量的技术研究和生产实践，但主要是在操作上进行优化，以及插件等装置开发，取得了一定的效果，但对于紧急、长时间低拉速浇注的非正常引拔导致的冒涨控制效果不佳。
[0004]对比文件1：(1)专利CN111438343A，公开了一种用于防止连铸终浇冒涨事故的工装，本专利技术未涉及到工装，而是专利技术了一种防冒涨的模型，在终浇时对扇形段的辊缝进行调整；(2)专利CN111438343A，公开了一种用于防止连铸终浇冒涨事故的防止方法，主要是工装的使用方法及使用情境，本专利技术未涉及到工装及使用方法，明显不同于此专利；
[0005]对比文件2：(1)专利CN105983675A，公开了一种连铸机多功能自动终浇系统及工艺控制方法，主要是在现有的控制系统中增设一个中间包吨位修改设定模块，便于实时修改中间包实际吨位信息，本专利技术不涉及中间包吨位修改，而是专利技术了一种防冒涨的模型，在终浇时对扇形段的辊缝进行调整；(2)专利CN105983675A，提到为防止引拔冒涨，当拉速降到目标拉速V3时，激发自动终浇计算控制单元中的计时器和结晶器弱冷模式，结晶器铜板采用弱冷模式，防止坯壳收缩过大，本专利技术为防止冒涨采取对个别扇形段的辊缝进行调整，不涉及结晶器的弱冷模式；
[0006]对比文件3：(1)专利CN105983672A，公开了一种连铸生产发生异常时用的自动控制装置，主要是在铸机主干控制系统中增加了铸流异常控制PLC模块用于检测信息处理与反馈，本专利技术主要是对L1和L2模型接口建立并设定参数自动对铸流个别扇形段辊缝进行调整，不涉及PLC模块。(2)专利CN105983672A，公开了一种连铸生产发生异常时用的自动控制方法，主要是针对结晶器液面异常可能导致的事故进行判断并自动处置，避免人员不在时导致的事故扩大化，并未提到对防止终浇冒涨有积极作用，本专利技术明显不同于此专利。
[0007]因此，为了解决此类问题，我们提出了一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术提出的一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法，解决了现有的板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法对于紧急、长时间低拉速浇注等非正常引拔导致的冒涨控制效果不佳的
问题。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0010]一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法，所述工艺方法步骤如下：
[0011]S1、基于凝固坯壳的计算公式对凝固坯壳厚度进行计算；
[0012]S2、基于急降速进行计算，以钢种的最大断面、正常最大浇铸拉速和急降速引拔拉速对前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面进行计算；
[0013]S3、基于上述步骤S2计算的前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面数值，对腔体的体积进行计算；
[0014]S4、基于上述步骤S3计算的腔体的体积，结合结晶器来不及收缩的体积、铸机最大宽度和扇形段段长度对要求辊缝打开值进行计算；
[0015]S5、基于上述步骤S4计算的要求辊缝打开值，打开相应值的弧形段的辊缝让结晶器内来不及收缩的钢水往下流，从而进行防冒涨。
[0016]优选的，所述步骤S1中所涉及的凝固坯壳的计算公式如下：
[0017][0018]其中S为凝固坯壳厚度，单位为mm；
[0019]K为凝固系数，单位为mm
×
min
‑
0.5；
[0020]T为凝固时间，单位为min；
[0021]凝固时间t＝L/Vc，其中L为位置长度m，Vc为拉速m/min；
[0022]高碳系列钢，K＝25，中碳系列钢K＝26，低碳系列钢种K＝27。
[0023]优选的，所述步骤S2中所涉及的前后坯壳来不及收缩的体积计算公式如下：
[0024]V＝铸机最大断面
×
结晶器高度
×
(急降速后引拔拉速坯壳厚度
‑
正常最大拉速坯壳厚度)
[0025]其中V为前后坯壳来不及收缩的体积。
[0026]优选的，基于2300mm铸机，浇铸高碳钢时，最大断面2300mm，正常最大浇铸拉速1.2m/min，急降速引拔拉速0.4m/min，前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V＝铸机最大断面
×
结晶器高度
×
(急降速后引拔拉速坯壳厚度
‑
正常最大拉速坯壳厚度)
[0027]前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V1＝2.3
×
0.9
×
25
×
[(0.9/0.4)0.5
‑
(0.9/1.2)0.5]＝0.033m3[0028]浇铸中碳钢时，最大断面2300mm，正常最大浇铸拉速1.3m/min，急降速引拔拉速0.4m/min，前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V＝铸机最大断面
×
结晶器高度
×
(急降速后引拔拉速坯壳厚度
‑
正常最大拉速坯壳厚度)
[0029]前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V2＝2.3
×
0.9
×
26
×
[(0.9/0.4)0.5
‑
(0.9/1.3)0.5]＝0.036m3[0030]浇铸低碳钢时，最大断面2300mm，正常浇铸拉速1.6m/min，急降速引拔拉速0.4m/min，前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V＝铸机最大断面
×
结晶器高度
×
(急降速后引拔拉速坯壳厚度
‑
正常最大拉速坯壳厚度)
[0031]前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V3＝2.3
×
0.9
×
27
×
[(0.9/0.4)0.5
‑
(0.9/1.6)0.5]＝0.042m3
[0032]其中2300mm铸机最大断面2.3m，结晶器高度0.9m；
[0033]通过打开扇形段辊缝让结晶器内来不及收缩的钢水往下流，需要涵盖不同的钢种以及不同的断面以及拉速，因此以钢种的最大断面和最大拉速下计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法步骤如下：S1、基于凝固坯壳的计算公式对凝固坯壳厚度进行计算；S2、基于急降速进行计算，以钢种的最大断面、正常最大浇铸拉速和急降速引拔拉速对前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面进行计算；S3、基于上述步骤S2计算的前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面数值，对腔体的体积进行计算；S4、基于上述步骤S3计算的腔体的体积，结合结晶器来不及收缩的体积、铸机最大宽度和扇形段段长度对要求辊缝打开值进行计算；S5、基于上述步骤S4计算的要求辊缝打开值，打开相应值的弧形段的辊缝让结晶器内来不及收缩的钢水往下流，从而进行防冒涨。2.根据权利要求1所述的一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法，其特征在于，所述步骤S1中所涉及的凝固坯壳的计算公式如下：其中S为凝固坯壳厚度，单位为mm；K为凝固系数，单位为mm
×
min
‑
0.5；T为凝固时间，单位为min；凝固时间t＝L/Vc，其中L为位置长度m，Vc为拉速m/min；高碳系列钢，K＝25，中碳系列钢K＝26，低碳系列钢种K＝27。3.根据权利要求1所述的一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法，其特征在于，所述步骤S2中所涉及的前后坯壳来不及收缩的体积计算公式如下：V＝铸机最大断面
×
结晶器高度
×
(急降速后引拔拉速坯壳厚度
‑
正常最大拉速坯壳厚度)；其中V为前后坯壳来不及收缩的体积。4.根据权利要求3所述的一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法，其特征在于，基于2300mm铸机，浇铸高碳钢时，最大断面2300mm，正常最大浇铸拉速1.2m/min，急降速引拔拉速0.4m/min，前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V＝铸机最大断面
×
结晶器高度
×
(急降速后引拔拉速坯壳厚度
‑
正常最大拉速坯壳厚度)；前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V1＝2.3
×
0.9
×
25
×
[(0.9/0.4)0.5
‑
(0.9/1.2)0.5]＝0.033m3；浇铸中碳钢时，最大断面2300mm，正常最大浇铸拉速1.3m/min，急降速引拔拉速0.4m/min，前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V＝铸机最大断面
×
结晶器高度
×
(急降速后引拔拉速坯壳厚度
‑
正常最大拉速坯壳厚度)；前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V2＝2.3
×
0.9
×
26
×
[(0.9/0.4)0.5
‑
(0.9/1.3)0.5]＝0.036m3；浇铸低碳钢时，最大断面2300mm，正常浇铸拉速1.6m/min，急降速引拔拉速0.4m/min，前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V＝铸机最大断面
×
结晶器高度
×
(急降速后引拔拉速坯壳厚度
‑
正常最大拉速坯壳厚度)；前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V3＝2.3
×
0.9
×
27
×
[(0.9/0.4)0.5
‑
(0.9/
1.6)0.5]＝0.042m3；其中2300mm铸机最大断面2.3m，结晶器高度0.9m；通过打开扇形段辊缝让结晶器内来不及收缩的钢水往下流，需要涵盖不同的钢种以及不同的断面以及拉速，因此以钢种的最大断面和最大拉速下计算的来不及收缩的体积范围为0.033
‑
0.042m3。5.根据权利要求3所述的一种板坯连铸终浇防冒涨的工艺方法，其特征在于，基于2150mm和1650mm铸机，浇铸高碳钢时，最大断面2150mm，正常最大浇铸拉速1.2m/min，急降速引拔拉速0.4m/min，前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V＝铸机最大断面
×
结晶器高度
×
(急降速后引拔拉速坯壳厚度
‑
正常最大拉速坯壳厚度)；前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V1＝2.15
×
0.9
×
25
×
[(0.9/0.4)0.5
‑
(0.9/1.2)0.5]＝0.031m3；浇铸中碳钢时，最大断面2150mm，正常最大浇铸拉速1.3m/min，急降速引拔拉速0.4m/min，前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V＝铸机最大断面
×
结晶器高度
×
(急降速后引拔拉速坯壳厚度
‑
正常最大拉速坯壳厚度)；前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V2＝2.15
×
0.9
×
26
×
[(0.9/0.4)0.5
‑
(0.9/1.3)0.5]＝0.034m3；浇铸低碳钢时，最大断面2150mm，正常浇铸拉速1.6m/min，急降速引拔拉速0.4m/min，前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V＝铸机最大断面
×
结晶器高度
×
(急降速后引拔拉速坯壳厚度
‑
正常最大拉速坯壳厚度)；前后坯壳来不及收缩的体积计算最大断面V3＝2.15
×
0.9
×
27
×
[(0.9/0.4)0.5
‑
(0.9/1.6)0.5]＝0.039m3；其中2150mm铸机最大断面2.15m，结晶器高度0.9m；通过打开扇形段辊缝让结晶器内来...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭世琛，冯长宝，胡娇，
申请(专利权)人：宝钢湛江钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：