CN116765348A - 一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法 - Google Patents
一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116765348A CN116765348A CN202310527959.XA CN202310527959A CN116765348A CN 116765348 A CN116765348 A CN 116765348A CN 202310527959 A CN202310527959 A CN 202310527959A CN 116765348 A CN116765348 A CN 116765348A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- casting
- crystallizer
- continuous casting
- steel
- secondary cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 38
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 18
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 17
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 12
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 8
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 238000004512 die casting Methods 0.000 claims description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 5
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 5
- 229910000677 High-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000954 Medium-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 4
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005204 segregation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 208000029154 Narrow face Diseases 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/14—Plants for continuous casting
- B22D11/141—Plants for continuous casting for vertical casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/053—Means for oscillating the moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/1206—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for plastic shaping of strands
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/20—Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/22—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
- B22D11/225—Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould for secondary cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本发明涉及一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，属于连铸生产方法技术领域。本发明的技术方案是：从中间包至连铸坯切割装置等设备均布置在垂直中心线上，并在凝固末端施加动态轻压下技术。本发明的有益效果是：从可避免连铸生产时弯曲矫直应力集中引发裂纹，改善连铸坯纯净度和表面质量，减少中心偏析、疏松等内部质量缺陷，综合提升铸坯质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，属于连铸生产方法技术领域。
背景技术
低合金包晶钢是一类广泛应用的钢种，常用于制造结构部件、轴承、齿轮、汽车零部件等，因其具有良好的冲击韧性和可焊性而被广泛应用于制造各种机械和结构材料。然而，这种材料也存在一些缺陷，如容易产生裂纹等问题。
低合金包晶钢中的裂纹主要与其晶粒尺寸有关。包晶钢的微观组织由多种不同的晶体组成，这些晶体在热处理过程中会长大并形成大的晶粒。当钢材在使用时遭受到外界力量的作用时，这些大的晶粒就会因为其结构不均匀而容易出现应力集中，从而导致材料的局部塑性变形，最终形成裂纹。
针对低合金包晶钢生产过程中的质量缺陷，专利CN106011639B提出一种常规板坯连铸机生产低合金包晶钢的方法，通过对常规连铸机连铸流程工艺的调整，消除了在浇注包晶钢时的钢液液位波动大的现象，明显减轻了铸坯震痕深度，消除了铸坯表面的裂纹和凹陷，实现了常规连铸机批量生产无缺陷的低合金包晶钢，为生产性能稳定的低合金高强钢提供优质原料。专利CN113198992A提出一种裂纹敏感钢连铸坯的生产方法和装置及超声波的应用，将钢液排入连铸结晶器进行连铸，获得连铸坯，其中，在钢液进入结晶器后，对钢液进行超声波处理，在不污染钢液的条件下利用超声波技术，改善连铸坯壳中组织，提高连铸坯强度，减少裂纹敏感性对坯壳的影响，优化产品性能的质量要求，降低连铸坯裂纹，并可增加连铸坯细小等轴晶的比率，提高连铸坯组织均匀性的要求、降低企业生产成本、提高市场竞争力。
发明内容
本发明目的是提供一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，从中间包至连铸坯切割装置等设备均布置在垂直中心线上，并在凝固末端施加动态轻压下技术，可避免连铸生产时弯曲矫直应力集中引发裂纹，改善连铸坯纯净度和表面质量，减少中心偏析、疏松等内部质量缺陷，综合提升铸坯质量，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，包含以下步骤：
(1)连铸生产过程中，钢液由中间包全程吹氩保护进去结晶器内，开始浇铸；
(2)待钢水达到结晶器设定液面位置后，采用双单元液压振动***与放射源与涡流检测的双液位检测***实现高精度振幅与振频控制；
(3)铸坯出结晶器进入二冷区后，采用弱冷工艺加低拉速的工艺模式，通过控制二冷比水量及拉速控制连续模铸的液芯长度；
(4)通过二级***将钢种成分、断面尺寸、拉速、过热度和二冷配水的基础数据，施加在已有二维模型上，最终得到二维温度场及应力场变化规律，并实时计算固相率与凝固末端的位置，并将信息传输给一级***，一级***通过控制位移传感器实时的调整液压阀组，控制夹持辊的辊缝，在凝固末端前沿实施动态压下，并通过使用计算机凝固模型COOL的计算，得到各铸流位置实时的固相率，实施轻压下操作。
所述步骤(1)中，结晶器使用外置式的电磁搅拌，并在此基础上研发调制波电磁搅拌，通过调整普通电磁搅拌载波的幅度、频率和相位，改变载波的某一个或几个参数，使载波由正弦变为非正弦波；经过不同幅度、频率和相位的电磁波搅拌后，使夹杂物不在按照常规的聚集方式碰撞长大，使夹杂物在钢液中向四周弥散降低超尺寸夹杂物的产生。
所述步骤(2)中，通过PLC调节振动方式，实现高精度振幅与振频控制，实现任意类型的振动曲线；放射源检测范围大，实现全自动开浇，液面控制精度达到±1.2mm；双单元液压振动***实现高精度振幅与振频控制，实现任意类型的振动曲线，振动偏差不超过±0.10mm：振幅为±2～±4mm以及振频在100～150c/min的条件下，浇注方向：±0.10mm，垂直于浇注方向：±0.10mm；振幅为±6mm频率为250c/min的条件下，浇注方向：±0.15mm，垂直于浇注方向：±0.10mm。
所述步骤(3)中，弱冷工艺中，二冷比水量，低碳钢：0.13KG/L、中碳钢：0.11KG/L以及高碳钢0.09KG/L；低拉速工艺中，拉速为0.30-0.36m/min；连续模铸的液芯长度控制在25-28m之间，从而使夹杂物在铸坯垂直方向的上浮时间达到70-100min。
所述步骤(4)中，建立二维横断面薄片有限元模型为研究对象，薄片在弯月面处生成，伴随拉还的进行，此薄片依次经过结晶器及二冷各区，在此过程中通过施加相应位置的边界条件，采用Nozaki经验公式：
h＝αW0.55×(1-0.0075Tw)
公式中：
h：二冷区等效换热系数，W/(m2·K)；
W：二冷区水流密度，L/(m2·S)；
Tw：二冷水温度，℃；
α：无量纲铸机参数。
计算得到二冷区传热系数，其中α为公式的修正修数，通过测定连铸实际生产过程中各铸流位置的表面温度，计算得到真实的传热系数，用实验所得真实值修正二冷传热模型，从而获得不同位置的修正系数。
关于结晶器边界条件的确定，模型根据热平衡法，即结晶器冷却水吸收的热量等于铸坯放出的热量，取决于生产现场实时结晶器宽/窄面水量和宽/窄面水温差计算宽/窄面平均热流密度，最后根据结晶器热流密度通用公式计算得出结晶器边界条件
q：结晶器热流密度，W/m2；t：二维切片在结晶器中停留时间，s；A，B为待定系数，需要根据现场结晶器的生产工况进行确定，通过设定的工况参数计算获得A、B的值，计算公式为：
所述步骤(4)中，在固相率0.5-0.95的位置区间实施轻压下操作，轻压下最大压下量不超过铸坯厚度的3％，压下量与实时固相率相匹配。
本发明的有益效果是：从中间包至连铸坯切割装置等设备均布置在垂直中心线上，并在凝固末端施加动态轻压下技术，可避免连铸生产时弯曲矫直应力集中引发裂纹，改善连铸坯纯净度和表面质量，减少中心偏析、疏松等内部质量缺陷，综合提升铸坯质量。
附图说明
图1为本发明电磁搅拌(MWS)装置的示意图；
图2为本发明二冷一区喷嘴示意图；
图3为本发明二冷二区喷嘴示意图；
图4为本发明二冷三区和四区喷嘴示意图；
图5为本发明动态轻压下(MSR)装置的示意图；
图6为本发明立式连铸生产20CrMnTi低倍效果照片。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，包含以下步骤：
(1)连铸生产过程中，钢液由中间包全程吹氩保护进去结晶器内，开始浇铸；
(2)待钢水达到结晶器设定液面位置后，采用双单元液压振动***与放射源与涡流检测的双液位检测***实现高精度振幅与振频控制；
(3)铸坯出结晶器进入二冷区后，采用弱冷工艺加低拉速的工艺模式，通过控制二冷比水量及拉速控制连续模铸的液芯长度；
(4)通过二级***将钢种成分、断面尺寸、拉速、过热度和二冷配水的基础数据，施加在已有二维模型上，最终得到二维温度场及应力场变化规律，并实时计算固相率与凝固末端的位置，并将信息传输给一级***，一级***通过控制位移传感器实时的调整液压阀组，控制夹持辊的辊缝，在凝固末端前沿实施动态压下，并通过使用计算机凝固模型COOL的计算，得到各铸流位置实时的固相率，实施轻压下操作。
所述步骤(1)中，结晶器使用外置式的电磁搅拌，并在此基础上研发调制波电磁搅拌，通过调整普通电磁搅拌载波的幅度、频率和相位，改变载波的某一个或几个参数，使载波由正弦变为非正弦波；经过不同幅度、频率和相位的电磁波搅拌后，使夹杂物不在按照常规的聚集方式碰撞长大，使夹杂物在钢液中向四周弥散降低超尺寸夹杂物的产生。
所述步骤(2)中，通过PLC调节振动方式，实现高精度振幅与振频控制，实现任意类型的振动曲线；放射源检测范围大，实现全自动开浇，液面控制精度达到±1.2mm；双单元液压振动***实现高精度振幅与振频控制，实现任意类型的振动曲线，振动偏差不超过±0.10mm：振幅为±2～±4mm以及振频在100～150c/min的条件下，浇注方向：±0.10mm，垂直于浇注方向：±0.10mm；振幅为±6mm频率为250c/min的条件下，浇注方向：±0.15mm，垂直于浇注方向：±0.10mm。
所述步骤(3)中，弱冷工艺中，二冷比水量，低碳钢：0.13KG/L、中碳钢：0.11KG/L以及高碳钢0.09KG/L；低拉速工艺中，拉速为0.30-0.36m/min；连续模铸的液芯长度控制在25-28m之间，从而使夹杂物在铸坯垂直方向的上浮时间达到70-100min。
所述步骤(4)中，建立二维横断面薄片有限元模型为研究对象，薄片在弯月面处生成，伴随拉还的进行，此薄片依次经过结晶器及二冷各区，在此过程中通过施加相应位置的边界条件，采用Nozaki经验公式：
h＝αW0.55×(1-0.0075Tw)
计算得到二冷区传热系数，其中α为公式的修正修数，通过测定连铸实际生产过程中各铸流位置的表面温度，计算得到真实的传热系数，用实验所得真实值修正二冷传热模型，从而获得不同位置的修正系数。
关于结晶器边界条件的确定，模型根据热平衡法，即结晶器冷却水吸收的热量等于铸坯放出的热量，取决于生产现场实时结晶器宽/窄面水量和宽/窄面水温差计算宽/窄面平均热流密度，最后根据结晶器热流密度通用公式计算得出结晶器边界条件
所述步骤(4)中，在固相率0.5-0.95的位置区间实施轻压下操作，轻压下最大压下量不超过铸坯厚度的3％，压下量与实时固相率相匹配。
在实际应用中，本发明包括以下步骤：
步骤1：
连铸生产过程中，钢液由中间包全程吹氩保护进去结晶器内，开始浇铸；
结晶器使用外置式的电磁搅拌(EMS)，并在此基础上研发调制波电磁搅拌(MWS)，通过将调整普通电磁搅拌载波的幅度、频率、相位，改变载波的某一个或几个参数，使载波由正弦变为非正弦波。经过不同幅度、频率、相位的电磁波搅拌后，使夹杂物不在按照常规的聚集方式碰撞长大，使夹杂物在钢液中向四周弥散，极大的降低了超尺寸夹杂物的产生。
步骤2：
代钢水达到结晶器设定液面位置后，采用双单元液压振动***与放射源(Cs137)与涡流检测的双液位检测***，一方面可通过PLC调节振动方式，可实现高精度振幅与振频控制、能够实现任意类型的振动曲线；同时充分利用放射源(Cs137)检测范围大的优点，实现全自动开浇，液面控制精度达到±1.2mm。双单元液压振动***可实现高精度振幅与振频控制、能够实现任意类型的振动曲线，振动偏差能够达到在振幅为±2～±4mm以及振频在100～150c/min的条件下，浇注方向：±0.10mm，垂直于浇注方向：±0.10mm；振幅为±6mm频率为250c/min的条件下浇注方向：±0.15mm。垂直于浇注方向：±0.10mm，振幅偏差不超过±0.10mm。在两***协同作用下，可显著增强初生坯壳质量，使初生坯壳更佳均匀生长，有效抑制因初生坯壳生长不均造成的铸坯表面缺陷。
步骤3：
铸坯出结晶器进入二冷区后，采用弱冷(二冷比水量，低碳钢：0.13KG/L、中碳钢：0.11KG/L、高碳钢0.09KG/L)工艺+低拉速(0.30-0.36m/min)的工艺模式，通过控制二冷比水量及拉速，使连续模铸的液芯长度控制在25-28m之间，从而使夹杂物在铸坯垂直方向的上浮时间达到70-100min，保证夹杂物在凝固过程中有充分的上浮时间，提高凝固过程中钢液的纯净度。
步骤4：
为进一步改善连铸坯中心疏松、偏析等质量缺陷，本立式连铸通过二级***将钢种成分、断面尺寸、拉速、过热度、二冷配水等基础数据，施加在已有二维模型上，通常建立二维横断面薄片有限元模型为研究对象，薄片在弯月面处生成，伴随拉还的进行，此薄片依次经过结晶器及二冷各区，在此过程中通过施加相应位置的边界条件。(关于结晶器边界条件的确定，模型根据热平衡法，即结晶器冷却水吸收的热量等于铸坯放出的热量。取决于生产现场实时结晶器宽/窄面水量、宽/窄面水温差计算宽/窄面平均热流密度，最后根据结晶器热流密度通用公式计算得出结晶器边界条件。
我们的模型采用的是Nozaki经验公式：
h＝αW0.55×(1-0.0075Tw)
计算得到二冷区传热系数，其中α为公式的修正修数。我们通过测定连铸实际生产过程中各铸流位置的表面温度，计算得到真实的传热系数，用实验所得真实值修正二冷传热模型，从而获得不同位置的修正系数。)
最终得到二维温度场及应力场变化规律，并实时计算固相率与凝固末端的位置，并将信息传输给一级***，一级***通过控制位移传感器实时的调整液压阀组，控制夹持辊的辊缝，在凝固末端前沿实施动态压下，并通过使用计算机凝固模型COOL的计算，得到各铸流位置实时的固相率，在固相率0.5-0.95的位置区间实施轻压下操作。轻压下最大压下量不超过铸坯厚度的3％，结合实时固相率设计合理压下量，对铸坯实施轻压下技术，挤压铸坯，以补偿凝固收缩、排出偏析富集元素钢液，从而改善中心疏松和中心偏析。
实施例
以某钢厂大方坯20CrMnTi为例，断面尺寸为460×610mm。
步骤1：
开浇第一包过热度20-35℃，此后连续浇铸过热度10-30℃，钢液有中间包吹氩气保护进入结晶器。结晶器宽、窄面单独供水，结晶器宽面57m3/h，窄面41m3/h，总流量198m3/h，水流速7-9m/s，水温差5±1℃。结晶器电磁搅拌(M-EMS)电流强度250A，电流频率为-1.2Hz，搅拌钢液，使夹杂物在钢液中向四周弥散，减小大尺寸夹杂物，均匀钢液成分。
步骤2：
经结晶器冷却形成初生坯壳的连铸坯出结晶器进入二冷区后，连续模铸二冷分4个区。一区部分宽窄面控制、二、三、四区宽窄面单独控制，且全部采用气雾冷却喷嘴。水流量分布：一区：18-51L/min；二区：4-2.54L/min；三区：3-1.69L/min；四区：3-1.69L/min。
步骤3：
通过二级***对拉速、过热度、成本、二冷配水的仿真模拟，实时计算固相率与凝固末端的位置，并通过使用计算机凝固模型COOL的计算，得到最优的轻压下(MSR)技术的位置信息，设计合理的压下量，对铸坯实施轻压下技术。
例如：
| 拉矫机 | 8# | 9# | 10# | 11# | 12# | 13# | 14# | 15# |
| 压下量 | 2.9 | 7.5 | 13.1 | 18.5 | 23.5 | 29.2 | 32.8 |
步骤4：
凝固完成的铸坯经火焰切割固定尺寸，翻转出坯，铸坯经切割后进入翻转装置并到达底部旋转90°，通过出坯辊完成出坯，送去下一步工序。
Claims (7)
1.一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)连铸生产过程中，钢液由中间包全程吹氩保护进去结晶器内，开始浇铸；
(2)待钢水达到结晶器设定液面位置后，采用双单元液压振动***与放射源与涡流检测的双液位检测***实现高精度振幅与振频控制；
(3)铸坯出结晶器进入二冷区后，采用弱冷工艺加低拉速的工艺模式，通过控制二冷比水量及拉速控制连续模铸的液芯长度；
(4)通过二级***将钢种成分、断面尺寸、拉速、过热度和二冷配水的基础数据，施加在已有二维模型上，最终得到二维温度场及应力场变化规律，并实时计算固相率与凝固末端的位置，并将信息传输给一级***，一级***通过控制位移传感器实时的调整液压阀组，控制夹持辊的辊缝，在凝固末端前沿实施动态压下，并通过使用计算机凝固模型COOL的计算，得到各铸流位置实时的固相率，实施轻压下操作。
2.根据权利要求1所述的一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，结晶器使用外置式的电磁搅拌，并在此基础上研发调制波电磁搅拌，通过调整普通电磁搅拌载波的幅度、频率和相位，改变载波的某一个或几个参数，使载波由正弦变为非正弦波；经过不同幅度、频率和相位的电磁波搅拌后，使夹杂物不在按照常规的聚集方式碰撞长大，使夹杂物在钢液中向四周弥散降低超尺寸夹杂物的产生。
3.根据权利要求1所述的一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，通过PLC调节振动方式，实现高精度振幅与振频控制，实现任意类型的振动曲线；放射源检测范围大，实现全自动开浇，液面控制精度达到±1.2mm；双单元液压振动***实现高精度振幅与振频控制，实现任意类型的振动曲线，振动偏差不超过±0.10mm：振幅为±2～±4mm以及振频在100～150c/min的条件下，浇注方向：±0.10mm，垂直于浇注方向：±0.10mm；振幅为±6mm频率为250c/min的条件下，浇注方向：±0.15mm，垂直于浇注方向：±0.10mm。
4.根据权利要求1所述的一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，弱冷工艺中，二冷比水量，低碳钢：0.13KG/L、中碳钢：0.11KG/L以及高碳钢0.09KG/L；低拉速工艺中，拉速为0.30-0.36m/min；连续模铸的液芯长度控制在25-28m之间，从而使夹杂物在铸坯垂直方向的上浮时间达到70-100min。
5.根据权利要求1所述的一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，建立二维横断面薄片有限元模型为研究对象，薄片在弯月面处生成，伴随拉还的进行，此薄片依次经过结晶器及二冷各区，在此过程中通过施加相应位置的边界条件，采用Nozaki经验公式：
h＝αW0.55×(1-0.0075Tw)
公式中：
h：二冷区等效换热系数，W/(m2·K)；
W：二冷区水流密度，L/(m2·S)；
Tw：二冷水温度，℃；
α：无量纲铸机参数；
计算得到二冷区传热系数，其中α为公式的修正修数，通过测定连铸实际生产过程中各铸流位置的表面温度，计算得到真实的传热系数，用实验所得真实值修正二冷传热模型，从而获得不同位置的修正系数。
6.根据权利要求5所述的一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，其特征在于：关于结晶器边界条件的确定，模型根据热平衡法，即结晶器冷却水吸收的热量等于铸坯放出的热量，取决于生产现场实时结晶器宽/窄面水量和宽/窄面水温差计算宽/窄面平均热流密度，最后根据结晶器热流密度通用公式计算得出结晶器边界条件
公式中：
q：结晶器热流密度，W/m2；
t：二维切片在结晶器中停留时间，s；
A，B为待定系数，需要根据现场结晶器的生产工况进行确定，通过设定的工况参数计算获得A、B的值。
7.根据权利要求1所述的一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，在固相率0.5-0.95的位置区间实施轻压下操作，轻压下最大压下量不超过铸坯厚度的3％，压下量与实时固相率相匹配。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310527959.XA CN116765348A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310527959.XA CN116765348A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116765348A true CN116765348A (zh) | 2023-09-19 |
Family
ID=87988580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310527959.XA Pending CN116765348A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116765348A (zh) |
-
2023
- 2023-05-11 CN CN202310527959.XA patent/CN116765348A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102380596B (zh) | 一种双流板坯连铸机调整二冷水量和辊缝值方法 | |
| CN105033216B (zh) | 一种厚板坯连铸过程结晶器喂钢带工艺参数的确定方法 | |
| CN102002638A (zh) | 一种截面硬度均匀的塑料模具钢厚板生产工艺 | |
| CN108405818B (zh) | 一种提高微合金钢薄板坯角部组织塑性的装备及工艺 | |
| CN104399923A (zh) | 一种生产特厚板连铸坯的方法 | |
| WO2018072550A1 (zh) | 一种在直弧形连铸机上生产 450mm 特厚板坯的连铸工艺 | |
| JP2000042700A (ja) | 鋼片の水冷方法および水冷用水槽 | |
| CN105695886A (zh) | 一种常压冶金两步制造高氮不锈钢钢板的方法 | |
| CN107321942A (zh) | 一种铝合金立式铸轧工艺及装置 | |
| CN113231611B (zh) | 一种低过热度等温共熔法确定连铸喂钢带工艺参数的方法 | |
| CN100493745C (zh) | 双辊薄带连铸方法 | |
| CN110052588B (zh) | 一种微合金钢铸坯角部横裂纹控制工艺及结晶器 | |
| CN113198994A (zh) | 一种改善连铸过程中大圆坯结晶器内皮下负偏析的方法 | |
| CN116765348A (zh) | 一种立式连铸生产低合金包晶钢的方法 | |
| CN105382232B (zh) | 在钢板连铸工艺中控制中心线裂纹产生的方法 | |
| CN116020987A (zh) | 高合工钢Cr12MoV系列的连铸方法 | |
| CN109175279A (zh) | Yq450nqr1乙字钢大方坯连铸生产方法 | |
| CN106392029A (zh) | 一种管线钢铸坯冷却及低温加热改善组织性能的方法 | |
| CN114555260B (zh) | 连铸模具 | |
| CN112893793A (zh) | 一种宽厚板弧形连铸坯角部裂纹的控制方法 | |
| JPH0839219A (ja) | 鋼の連続鋳造法及び連続鋳造・圧延法 | |
| CN107427907A (zh) | 使用连续铸造机的铸锭的制造方法 | |
| RU2444413C1 (ru) | Способ непрерывного литья заготовок | |
| SU950487A1 (ru) | Способ непрерывной разливки металлов | |
| CN107737897A (zh) | 超大断面重轨钢坯壳凝固控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |