[发明专利]一种重轨钢大方坯连铸动态轻压下量的确定方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢连铸技术领域，特别涉及一种重轨钢大方坯连铸动态轻压下量的确定方法。

背景技术

常规连铸条件下，由于钢水选分结晶和枝晶凝固特性，铸坯在最后凝固的中心线区域将因溶质积聚和钢水流动补缩困难不可避免地产生中心偏析和中心疏松缺陷。

连铸轻压下系指在铸坯凝固末端一个合适的两相区内利用当地的夹辊或其它专门设备，对铸坯在线实施一个合适的压下量，用以抵消铸坯凝固末端的体积收缩，避免中心缩孔(疏松)形成；抑制凝固收缩而引起的浓化钢水流动与积聚，减轻中心宏观偏析程度的铸坯凝固过程压力加工技术，如图1所示。动态轻压下技术凭借其在提升铸坯内部质量、提高连铸效率等方面独特的优越性，已成为大方坯、常规板坯、厚板坯、薄板坯的标配技术。

显然，只有合适的压下工艺(包括压下量，压下区间，压下分配等)才能起到改善铸坯内部质量的作用。热跟踪准确性直接决定了轻压下技术的成功与否，压下量的合理制定也决定了内部质量改善的效果。压下量过大，不仅可能导致铸坯产生内部裂纹，而且有可能导致铸坯坯形控制困难(出现严重窄面鼓肚或宽展等形状缺陷)，甚至实施压下机构(扇形段或压下辊)产生变形，对压下工艺的准确控制极为不利；压下量过小，则会导致提高铸坯中心致密性和减轻中心宏观偏析的效果不明显。

因此，合适的轻压下工艺制定需要从两个方面考虑，一方面，为了避免在压下过程中在铸坯敏感区域产生较大应力/应变，应控制压下量的上限，这就需要深入系统地认识和掌握铸坯在轻压下过程中的凝固与变形规律；另一方面，为了保证铸坯在轻压下过程中产生足够的糊状区缩减量，补充铸坯中心的体收缩，应控制压下量的下限，这需要对铸坯在轻压下过程铸坯糊状区的变形以及高温条件下铸坯体收缩量进行定量化研究，这就与不同钢种的高温热物性相关。如图1所示为轻压下工艺补偿中心体积收缩示意图。

然而，如何获得在特定铸机及工艺条件下合适的压下工艺，仍然是困扰大方坯连铸生产的难题之一。本专利提供一种重轨钢大方坯连铸过程中合理压下量的确定方法，简单合理，经济高效，可避免大压下量带来的裂纹风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重轨钢大方坯连铸动态轻压下量的确定方法。解决了生产过程中轻压下量制定原理不清晰，仅依靠试错法试验的问题。实现了有效降低试验成本，明显改善铸坯内部质量。

一种重轨钢大方坯连铸动态轻压下量的确定方法，包括获取铸机设备参数、工艺参数以及钢种物性参数、第一计算模块、第二计算模块及判断调整模块，具体步骤及参数如下：

1、获取铸机的设备参数、工艺参数、钢种热物性参数以及热力学特性。

所述连铸机的设备参数包括连铸机基弧半径、连铸坯断面尺寸宽度及厚度、结晶器长度、冷却区布置特点及喷嘴类型等；工艺参数包括：结晶器水量、水温差、各冷却区水量等。所述连铸机设备参数及工艺参数根据相关铸机操作规程及操作要点即可得到。

所述钢种热物性参数包括密度、导热系数、比热，且均为温度的函数，具体计算方法如下：

ρ_(δ+γ)＝ρ_δ·f_δ+ρ_γ·f_γ