CN109434056A - 一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开本发明涉及一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，重压下工艺采用2‑5个扇形段完成，扇形段辊列为宽厚板连铸机水平段辊列结构，包括四对夹辊，扇形段入口处设置的第一对夹辊和第三对夹辊为驱动辊，第二对夹辊和第四对夹辊为从动辊；第一对夹辊和第三对夹辊均由上驱动辊和下驱动辊组成；第二对夹辊和第四对夹辊均由上支撑辊和下支撑辊组成；第三对夹辊的上驱动辊与液压夹紧缸连接，用于保证铸坯持续受压，防止铸坯反弹变形；对铸坯中心固相率fs＝0.8位置之后的第一个所述扇形段开始实施所述的双单点重压下工艺。

Description

一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺

技术领域

本发明涉及连铸生产技术领域，特别适用于一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺。

背景技术

随着制造业及科学技术的迅猛发展，对铸坯内部质量提出更高的要求，中心疏松和中心缩孔是制约连铸坯内部质量的主要因素，为进一步提高铸坯中心致密度提出凝固末端重压下技术。连铸凝固末端重压下技术是在铸坯凝固末期，充分利用铸坯表面和心部温差较大的特点(铸坯心部温度高，中心温度低)，对铸坯进行大变形量压下，使压下量能够充分渗透到铸坯心部，从而达到焊合凝固缩孔疏松，甚至细化心部奥氏体晶粒的工艺效果。

根据这一理念，国内外的研究者提出多种重压下辊列设计。例如：中国专利(公开号CN105689664A)提出单驱动、入口处为大尺寸自由辊的5对辊结构。中国专利(授权公告号CN204817965U)提出中间辊为大尺寸驱动辊的单驱动7对辊结构。中国专利(公开号CN106623834A)提出自由辊与驱动辊辊相同且中间辊为驱动辊的单驱动5对辊结构。中国专利(公开号CN104057049A)提出中间辊为大尺寸驱动辊的单驱动5对辊结构。

上述研究所提出的重压下辊列设计大多采用单驱动辊，辊列数也大多在5～7对之间，辊子类型也大多采用三分节或整体式压下辊，总的来看研究大多集中在重压下装备设计等方面，而工艺部分涉及较少，即使是专利CN102921914B所阐述的压下工艺其也仅在常规轻压下基础上的压下量增加工艺。然而，随着压下量增加，辊列强度及刚度也应大大提高，以保证连铸坯内部质量以及设备的安全性和可靠性。如果在目前的轻压下辊列的基础上增加铸辊直径，虽然同样能达到压下量要求，但配套的扇形段的尺寸和重量将大幅度增加，由此将带来扇形段的吊装及维修等一系列新问题。

较大的铸坯变形率能更好的提升铸坯中心致密度，即铸坯应变速率越高铸坯心部的致密度提升效果越明显。因此，许多研究者都采用了单辊压下模式(CN102189102B、CN1772415A等)，即采用粗轧机形式使用一对较大轧辊实现对铸坯表面的一次性变形量实施。然而，采粗轧机形式安装位置多为固定式，其压下位置固定在铸流的某个位置，当凝固终点随着拉速改变时，不能保证在凝固终点位置的准确压下。而扇形段形式是在连续面上进行压下，只要凝固终点在重压下扇形段范围之内，均可受到压下作用。另一方面，粗轧机形式的单辊大压下无法控制压下后铸坯的反弹变形，且由于铸坯内外温度梯度的存在，在铸坯逐渐冷却的过程中，铸坯心部的热收缩率显著高于铸坯表面，因此铸坯心部将继续产生疏松。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，具体技术方案如下：

一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，所述重压下工艺采用2-5个扇形段完成，所述扇形段辊列为宽厚板连铸机水平段辊列结构，包括四对夹辊，分别为第一对夹辊、第二对夹辊、第三对夹辊和第四对夹辊；

扇形段入口处设置的第一对夹辊和第三对夹辊为驱动辊，第二对夹辊和第四对夹辊为从动辊；

第一对夹辊和第三对夹辊均由上驱动辊和下驱动辊组成；

第二对夹辊和第四对夹辊均由上支撑辊和下支撑辊组成；

所述第三对夹辊的上驱动辊与液压夹紧缸连接，用于保证铸坯持续受压，防止铸坯反弹变形；

对铸坯中心固相率fs＝0.8位置之后的第一个所述扇形段开始实施所述的双单点重压下工艺。

所述的一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，其优选方案为所述第一对夹辊直径大于第二对夹辊、第三对夹辊和第四对夹辊，以便于单点重压下效果，且对扇形段入口处第一对夹辊的上驱动辊实施3-20mm的单点压下量，用于有效增加铸坯心部地区的应变速率，利于中心缩孔焊合与铸坯心部致密度的提升。

所述的一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，其优选方案为所述第一对夹辊和第三对夹辊上驱动辊实施5～10mm和3～8mm的单点压下量，第二对夹辊和第四对夹辊上支撑辊采用1.0～5.0mm/m压下率持续压坯。

所述的一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，其优选方案为适用于宽厚板坯连铸生产过程中宽度2200mm-3500mm，厚度300-600mm的铸坯。

本发明的有益效果：本发明的技术方案本发明扇形段辊列分布结构包括四对夹辊，每对所述夹辊包括上支撑辊和下支撑辊，其中扇形段入口处的第一对夹辊和第三对夹辊为驱动辊，其余为从动辊。第一对夹辊直径大于其它三对夹辊直径，以便于单点重压下效果，对所述扇形段入口处上驱动辊实施3～20mm的单点压下量，能有效增加铸坯心部区域的应变速率，利于中心缩孔焊合与铸坯心部致密度的提升。第三对夹辊的上支撑辊与液压夹紧缸相连接，保证铸坯持续受压，防止铸坯反弹变形；与此同时，所述扇形段后继各上支撑辊采用1.0～5.0mm/m压下率持续压坯，确保铸坯压下量后不反弹，同时强迫铸坯坯壳持续收缩，改善铸坯内外收缩速率不一致而导致的疏松。

附图说明

图1为一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺流程图。

图中，1-第一对夹辊、2-第二对夹辊、3-第三对夹辊、4-第四对夹辊。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及优点更加清楚下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本申请所设计的电路连接均为现有技术中常规的连接方式，所涉及的元件型号均为现有技术中的常规型号，连接结构未作说明的均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段连接，在此不再详述。

实施例1

一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，所述重压下工艺采用2-5个扇形段完成，所述扇形段辊列为宽厚板连铸机水平段辊列结构，包括四对夹辊，分别为第一对夹辊1、第二对夹辊2、第三对夹辊3和第四对夹辊4；

扇形段入口处设置的第一对夹辊1和第三对夹辊3为驱动辊，第二对夹辊2和第四对夹辊4为从动辊；

第一对夹辊1和第三对夹辊3均由上驱动辊和下驱动辊组成；

第二对夹辊2和第四对夹辊4均由上支撑辊和下支撑辊组成；

所述第三对夹辊3的上驱动辊与液压夹紧缸连接，用于保证铸坯持续受压，防止铸坯反弹变形；

对铸坯中心固相率fs＝0.8位置之后的第一个所述扇形段开始实施所述的双单点重压下工艺。

所述第一对夹辊1直径大于第二对夹辊2、第三对夹辊3和第四对夹辊4，以便于单点重压下效果，且对扇形段入口处第一对夹辊的上驱动辊实施3-20mm的单点压下量，用于有效增加铸坯心部地区的应变速率，利于中心缩孔焊合与铸坯心部致密度的提升。

所述第一对夹辊1和第三对夹辊3上驱动辊实施5～10mm和3～8mm的单点压下量，第二对夹辊2和第四对夹辊4上支撑辊采用1.0～5.0mm/m压下率持续压坯。

适用于宽厚板坯连铸生产过程中宽度2200mm-3500mm，厚度300-600mm的铸坯。

本实例中，对铸坯中心固相率fs＝0.8位置之后的第一个扇形段开始实施重压下工艺，此时铸坯心部已无偏析钢液流动，可视为完全糊状，此时首次使用单点重压下不会引起溶质偏析的强烈迁徙，即不会诱发中心偏析缺陷，随着凝固终点后移以及第二对夹辊的保压，在第三对夹辊处再次实施单点重压下，会进一步提高压下量，提升铸坯中心致密度和均质度。

具体的，本实施例选择连续的3个扇形段实施上述压下工艺，即对连铸坯起始位置后的连续3个扇形段入口的第1个和第3个上支撑辊实施双单点压下。

例如，如图1所示，采用本发明双单点重压下工艺，某宽厚板连铸机断面尺寸300mm×2300mm在拉速0.9m/min条件下生产Q345b，凝固终点位于13#扇形段末，即对14#扇形段、15#扇形段和16#扇形段采用本发明提供的双单点重压下工艺进行压下，此时的各扇形段辊缝值，相对压下量和绝对压下量如表1所示，其中相对压下量指相对于上一个压下控制点的压下量，绝对压下量指相对压下前铸坯厚度的压下量。

表1本发明重压下个扇形段辊缝值、相对压下量与绝对压下量，单位：mm

压下控制点	13#出	14#入	14#出	15#入	15#出	16#入	16#出
								辊缝值	305	294	284	277	272	268	265
相对压下量	0	11	10	7	5	4	3
								绝对压下量	0	11	21	28	33	37	40

如图1所示，本发明连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，具体压下方法包括以下步骤：

自开浇以来，随着铸坯沿拉坯方向的不断前行，凝固终端逐渐后移，两相区逐渐延伸。铸坯凝固前沿满足压下条件时，扇形段出口的两个液压夹紧缸开始下压。在下压过程中，扇形段的外框架是固定在基础梁上的，保持不变，而由于扇形段出口液压夹紧缸的压下，使扇形段内框架与外框架在拉坯方向上形成锥度，即扇形段出口辊缝小于扇形段入口辊缝，从而通过辊缝锥度完成对铸坯的挤压作用，对入口处两个夹紧缸施加压力完成第一对驱动辊的单点压下，然后通过第三对夹辊上的压下缸继续对铸坯实施单点压下。随着凝固前沿的继续前行，下一个扇形段的液压夹紧缸也开始随动下压，直到凝固末端位置稳定，多个扇形段均投入压下功能。

对第二次单点重压下进行进一步说明。在拉速变化过程中，压下位置应随着凝固末端位置的前移或后移，在此过程中，扇形段根据收到的辊缝控制指令，通过对压下缸的压下与抬起调整，完成辊缝的调整。压下量、压下区间等工艺参数，由不同的浇注条件与成品要求确定。与此同时，所述扇形段各从动辊上支撑辊采用1.0～5.0mm/m压下率持续压坯，确保铸坯压下量后不反弹，同时强迫铸坯坯壳持续收缩，改善铸坯内外收缩速率不一致而导致的疏松。

采用所述的双单点重压下工艺在凝固终点最大压下量≥15mm，双单点重压下技术实施以后，铸坯致密度大幅提升，对于50mm的厚热轧板无轧后堆冷条件下探伤合格率由原来的不足20％提升至99.8％。

以上所述的实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换，均属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，其特征在于，所述重压下工艺采用2-5个扇形段完成，所述扇形段辊列为宽厚板连铸机水平段辊列结构，包括四对夹辊，分别为第一对夹辊、第二对夹辊、第三对夹辊和第四对夹辊；

扇形段入口处设置的第一对夹辊和第三对夹辊为驱动辊，第二对夹辊和第四对夹辊为从动辊；

第一对夹辊和第三对夹辊均由上驱动辊和下驱动辊组成；

第二对夹辊和第四对夹辊均由上支撑辊和下支撑辊组成；

所述第三对夹辊的上驱动辊与液压夹紧缸连接，用于保证铸坯持续受压，防止铸坯反弹变形；

对铸坯中心固相率fs＝0.8位置之后的第一个所述扇形段开始实施所述的双单点重压下工艺。

2.如权利要求1所述的一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，其特征在于：所述第一对夹辊直径大于第二对夹辊、第三对夹辊和第四对夹辊，以便于单点重压下效果，且对扇形段入口处第一对夹辊的上驱动辊实施3-20mm的单点压下量，用于有效增加铸坯心部地区的应变速率，利于中心缩孔焊合与铸坯心部致密度的提升。

3.如权利要求1所述的一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，其特征在于：所述第一对夹辊和第三对夹辊上驱动辊实施5～10mm和3～8mm的单点压下量，第二对夹辊和第四对夹辊上支撑辊采用1.0～5.0mm/m压下率持续压坯。

4.如权利要求1所述的一种连铸坯凝固末端双单点重压下工艺，其特征在于：适用于宽厚板坯连铸生产过程中宽度2200mm-3500mm，厚度300-600mm的铸坯。