[发明专利]一种生产大规格椭圆坯的连铸系统及连铸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及生产椭圆坯的连铸系统及连铸工艺，具体涉及针对生产特大规格超高合金椭圆坯所采用的连铸系统及基于该连铸系统的连铸工艺。

背景技术

当前世界经济形势复杂多变，钢铁行业正面临原材料成本高和产能过剩的双重压力，正逐步走进微利时代。提高产品质量、树立品牌形象有利于提高企业的市场竞争力，对于厚板材的制造，将连铸椭圆坯代替板坯进行厚板材的轧制，通过提高轧制压缩比等可改善厚板材的内部质量。特大规格椭圆坯作为异型坯，目前的生产工艺是用模铸工艺生产。由于模铸工艺生产效率低下，能耗高，成材率低的缺点导致其生产成本很高，并且质量也不稳定，难以满足现场需求。因此，开发椭圆坯连铸工艺替代模铸工艺成为行业趋势。

中国发明专利《圆坯连铸方法和圆坯连铸系统》（授权公告号CN102343429B）公开了一种圆坯连铸系统，通过根据拉速确定沿连铸方向设置的不同喷淋段的单位面积上铸坯冷却强度，能够在连铸坯壳凝固、冷却并逐渐变厚的过程中使坯壳冷却均匀而防止圆管坯产生中心裂纹等内部缺陷。然而，美中不足的是该系统只适于制造直径在388～450mm的铸坯，对于尺径更大的椭圆坯，则无法保证其性能。

此外，现有圆坯连铸系统在生产圆坯过程中还存在着如下主要问题：在中间包对钢水加热步骤中，由于缺乏有效的控制手段，钢水的过热度最低仅仅能稳定控制在20～30℃，而不能实现低过热度浇注。再有，现有连铸系统在生产φ600mm大规格圆坯时，不同程度的会在浇注时出现结晶器表面钢水结壳凝固的问题，而给正常浇注，带来很多困难，特别在生产更大规格椭圆坯的时候，结晶器表面钢水结壳凝固现象或将导致整个生产线瘫痪。除此之外，由于椭圆坯的轻压下技术尚未开发出来，特大规格椭圆坯在浇注凝固时所产生得大收缩量将无法补足，势必引起坯料中心产生严重的偏析和疏松，这也是限制采用现有圆坯连铸系统生产更大尺径圆坯的重要原因。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种大规格椭圆坯连铸系统，不仅保证生产过程的顺利实施，而且能够确保生产出的大规格椭圆坯内外质量兼优，且尤能满足φ900*1350mm大规格椭圆坯的生产制造。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种基于上述大规格椭圆坯连铸系统的连铸工艺。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种生产大规格椭圆坯的连铸系统，包括：依次设置的中间包：用于盛接由钢包注入的钢水并配有用于加热钢水的感应加热装置，所述中间包内设置有与所述感应加热装置相配合的连续测温装置；结晶器：用于将钢水冷凝成带有液心的椭圆坯，所述结晶器内设置有搅拌钢水的电磁搅拌装置，所述结晶器下方设置有驱动椭圆坯从结晶器内排出的结晶器振动装置；二次冷却区：包括由两两对应成一组的多组夹辊沿椭圆坯的行进方向排列而成的弧形导向段，和分布在所述弧形导向段两侧的冷却水喷嘴；拉矫机构：包括对椭圆坯实施连续矫直的多台拉矫机，所述多台拉矫机沿椭圆坯的行进方向呈平缓的下降趋势排布；所述拉矫机构末端顺次设置有将椭圆坯切割成定尺椭圆坯的切割机，对定尺椭圆坯实施缓冷的缓冷坑以及对缓冷后的定尺椭圆坯进行表面检查、清理的抛丸机。

具体地，所述拉矫机包括机架，上下相对设置于所述机架上的上、下辊，与所述上辊连接的减速机和驱动所述减速机的电机，所述上辊和下辊之间间隔有供椭圆坯通过的间距。实际生产中，对于特大规格如φ900*1350mm椭圆坯的生产，对拉矫机的拉矫速度有着严格的控制，为此，所述拉矫机优选辊径在φ450mm以上的拉矫辊和10级以上的电机以提高对拉矫速度的稳定控制。

优选地，所述多台拉矫机排布的总下降高度为20～25mm，在拉矫机构对椭圆坯实施凝固末端轻压下的过程中，使椭圆坯具有10～15mm的大压下量，从而解决椭圆坯中心偏析、中心疏松的质量问题，并可以防止因轻压下导致椭圆坯产生的裂纹，提高了椭圆坯的心部质量。

优选地，所述弧形导向段两侧的冷却水喷嘴为雾化水喷嘴，实现了椭圆坯表面的均匀冷却，有助于有效控制椭圆坯的冷却速度，避免在二次冷却区椭圆坯表面各处形成温差，有助于提高椭圆坯的表面质量。

本发明解决另一技术问题的技术方案为，

一种基于上述生产大规格椭圆坯的连铸系统的连铸工艺，包括如下步骤：

a．将钢包内的钢水注入中间包，打开中间包的感应加热装置加热钢水，并配合连续测温装置控制中间包内钢水的过热度为10～20℃；