[发明专利]一种确定板坯特定位置处凝固形状尺寸的方法

说明书

本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种确定板坯特定位置处凝固形状尺寸的方法。本发明的方法包括对铸坯渐次压下，统计压力变化；确定临界压下状态；对铸坯横截面进行处理；制成致密度网格、标准致密度、画出等值线等步骤。本发明的方法进行未凝固区域的形状尺寸的测量，具有测量值准确，测量成本低廉和容易实施等优点，使板坯特定位置处铸坯凝固形状尺寸的测量成为可能，为单辊重压下工艺分析提供了基础。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种测定板坯沿拉坯方向上特定位置处横截面凝固形状的方法。

背景技术

由于形状和喷嘴布置等特点，板坯一般在凝固后期容易形成“W型”凝固终点，尤其是对于宽度比较大的板坯和两相区范围较宽的钢种。从横截面看，在中心还没有完全凝固位置，凝固形状类似于“狗骨头型”，即铸坯中心区域两相区薄，宽度方向两边1/4区域两相区厚；在中心区域已经凝固，则出现“眼镜型”，即中心区域已经凝固，宽度方向两边1/4区域还存在两个未凝固两相区。甚至在更恶劣情况下，凝固后期会形成更复杂的形状。

“W型”凝固终点对于内部质量的均匀性会带来影响。对于动态配水来说，可以通过喷嘴布置尽量消除这种凝固形状，“W型”凝固终点对动态配水模型实施却不带来影响；对于轻压下技术，由于压下区间大，两个扇形段执行压下会有3～4m的压下区间，所以“W型”凝固终点对轻压下工艺影响也不甚大。而对于重压下技术，单辊大量的压下才能提高致密度，只有精确地确定了实施压下位置处“狗骨头型”或者“眼镜型”的具体尺寸，才能有的放矢的确定重压下位置和制定压下量，这会严重影响铸坯内部质量的改善效果和均质性。所以要制定板坯重压下的压下位置和压下量，必须要确定压下位置处铸坯的凝固形状尺寸。

目前，板坯横截面“狗骨头型”的凝固形状通过模型计算可以获得，并且至少有两个证据也可以间接支持模型计算结果：(1)通过观察或者测量铸坯表面温度变化发现表面中心温度低于两侧1/4区域温度，形成反“W型”温度分布；(2)铸坯切割后，从切割的横截面也可以明显看出1/4区域处有两个亮点。但是并没有一种方法能真正确定某个位置处凝固形状的具体尺寸，一方面对模型计算结果进行最基本的验证，另一方面指导板坯重压下工艺制定。如果用传统的射钉方法，则必须沿铸坯宽度方向上同时射钉多处，成本太高，实现很困难，且只能得到射钉处的坯壳厚度，并不能得到横截面的凝固形状和具体尺寸数据。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种确定板坯特定位置处横截面凝固形状和具体尺寸的方法。本发明通过压力陡增的方法确定板坯特定位置处凝固形状，通过对板坯临界位置的分析实现板坯横截面凝固的具体形状和不同位置的详细精确尺寸。本发明的结果可以作为重压下工艺制定的依据，同时对板坯温度场模型计算结果进行最基本的验证。

本发明的技术方案是：一种确定板坯特定位置处凝固形状尺寸的方法，其特征在于：包括以下步骤：

确定临界压下量；

执行压下到临界压下量；

取在临界压下量工况的铸坯横截面试样，划分致密度网格；

测定各致密度网格的致密度；

确定标准致密度；

依据标准致密度在致密度网格上做等值线；

确定压下位置处凝固形状尺寸。

根据如上所述的确定板坯特定位置处凝固形状尺寸的方法，其特征在于：所述的确定临界压下量的方法是：以板坯单辊压下设备，对铸坯进行渐次压下，统计压力变化数据，做成压力随压下量变化的曲线，对曲线求导，每个曲率变化对应铸坯内部凝固状态的改变；第一个曲率变化开始点对应的压下量为临界压下量。