[发明专利]双辊薄带连铸方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金铸造中的薄带连铸工艺，尤其涉及一种双辊薄带连铸方法。

背景技术

近几十年来，随着连铸技术的进步和在线计算机控制程度的提高，世界上各个国家的冶金行业一直希望能够降低钢铁工业的能耗和生产成本，所以能够将钢水直接浇铸出成品成为研究者们孜孜不倦追求的目标。

薄带连铸主要形式之一是钢水经过高速旋转的结晶辊，并在轧制力的作用下凝固成2-5mm铸带。目前薄带连铸生产的基本工艺过程是：薄带连铸机(双辊、单辊、轮带式)-密闭室-活套-夹送辊-热轧(单机架或两机架或无)-控冷-卷取。钢水从钢包经过长水口、中间包和浸入式水口进入旋转的水冷结晶辊与侧封板形成的熔池内，经过水冷结晶辊的冷却形成铸带，通过摆动导板、夹送辊将铸带送至铸带输送辊道，经过热轧机，喷淋冷却，飞剪直至卷取机。薄带连铸技术由于具有节约成本、缩小厂房面积、降低能耗、提高生产效率等优点，这项技术现在正成为各个国家的研究者研究的热点，同时也被称作是冶金行业的革命性技术。

现有技术中，专利US5103895和专利CN1347352A公开了一种利用气体改善薄带连铸铸带表面质量，减小表面裂纹的方法。该专利的核心是将可溶解性气体如，氮气，氢气，二氧化碳，氨气以及非溶解气体氩气或氦气等按比例混合，通过一个装置，将混合气体引入到钢水与结晶辊接触的弯月面处，通过调节气体温度，可以提高铸带表面质量，减少裂纹发生。该专利的主要特征是结晶辊表面必须有凹坑，并且可溶解性气体的比例为30～90％。在该专利中，气体的作用是代替空气填充到结晶辊表面凹坑内，要将凹坑内充满气体，因此溶解气体量不能低。

专利US5816311公布了一种利用甲醇，水和另外一种淬火液体的混合物喷射到密闭室内，这种液体可以减少铸带的表面氧化，减小氧化铁皮的厚度。专利US6920912B2在密闭室内设计了气雾喷嘴，利用水在高温可分解出氢气起到还原气氛的作用，利用分解的氢气可以达到降低氧分压，防止铸带表面氧化的作用。

专利US2004045696公布了将氩气或者氮气引入到结晶辊表面形成一层气膜，该气膜起到润滑凝固钢坯壳，提高表面质量的作用。

以上技术虽然各具优点，但也都存在问题，比如操作不便，设备复杂，效果有限等。另外这些方法的目的都是提高铸带的表面质量，在上述公开的文献中没有提到上述技术可以改变铸带的内部质量，控制铸带的结晶组织。因此，有必要找到一种行之有效的薄带连铸方法，以改善铸带产品质量，提高生产效率，满足行业发展的需要。

发明内容

本发明的目的在于解决传统薄带连铸技术操作不便，设备复杂，效果有限等不足，提供一种高拉速高质量双辊薄带连铸的方法，可以实现在薄带连铸作业中，提高铸带产品质量，提高生产效率，降低生产成本。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种双辊薄带连铸方法，包括以下步骤：

A.在浇注前，打开氩气和氢气阀门，根据不同的铸带质量的工艺要求，控制氩气和氢气的比例，产生混合气体；

B.将混合气体通过气体引入管进入到旋转的水冷结晶辊形成的熔池内，使混合气体充满密闭室；

C.浇注开始，钢水从钢包经过长水口、中间包和浸入式水口进入充满氩气和氢气混合气体的熔池内，使钢水经过水冷结晶辊的冷却形成铸带，铸带依次通过摆动导板、夹送辊送至热轧机，使经过热轧后的铸带经控冷系统冷却后送至卷取机卷取。

如步骤A所述的氩气和氢气通过调节阀分别控制各自的流量和压力，再通过调节流量计控制混合气体的比例。

所述的氩气和氢气混合气体的中氢气的含量为1％～10％

所述在浇注前打开混合气体的阀门，气体在密闭室内循环的时间大于10min；

本发明的上述技术方案中，该双辊薄带连铸方法在浇注的工艺中向钢水内引入氩气和氢气的混合气体，并合理的控制混合气体的比例，以降低氧分压，低的氧分压降低了钢水的过冷度，改变了钢水凝固条件，增加了钢水与结晶辊在液态的接触的时间，因此提高结晶辊和凝固坯壳之间的传热，这有利于提高生产效率，降低了生产成本。除此之外，该方法不仅降低了铸带表面粗糙度，提高了铸带的表面质量，而且通过控制混合气体的比例还可以控制等轴晶铸带的凝固组织，提高铸带的等轴晶比例，细化了晶粒。同时提高了铸带的表面和内部质量。

附图说明

图1为本发明的薄带连铸机组示意图。

图2为本发明的气体引入装置图。

图3为混合气体与热流密度关系图。

图4为混合气体与铸带表面粗糙度关系图。