[发明专利]一种抑制连铸板坯角部奥氏体晶粒尺寸的方法和装置

说明书

本发明公开了一种抑制连铸板坯角部奥氏体晶粒尺寸的方法和装置，属于冶金连铸技术领域。它包括固定在宽面支撑板上的宽面铜板和固定在窄面支撑板上的窄面铜板，所述窄面铜板和宽面铜板的上端面平齐，所述窄面铜板下端面短于宽面铜板下端面100‑300mm，所述窄面支撑板下端面对称地固定有足辊支架，足辊支架对称设置有足辊，位于一侧的足辊形成的内辊面和窄面铜板的内壁在同一个平面上；喷淋杆通过喷淋杆支架固定定于足辊支架上，喷淋支管的一端固定于喷淋杆上，并与喷淋杆的内腔连通，另一端安装有喷嘴，改善了传热条件，提高了冷却速率，有效促进了表面晶粒细化和析出物在晶内的弥散分布析出，提高了铸坯窄面质量。

技术领域

本发明属于冶金连铸技术领域，更具体地说，涉及一种抑制连铸板坯角部奥氏体晶粒尺寸的方法和装置。

背景技术

连铸技术是钢铁工业的一项重要技术，对实现钢铁生产流程的高效化、集约化和产品品种的专业化、优质化具有重要作用。结晶器是连铸机主体设备中的关键部件，使钢液强制冷却、初步凝固成形，形成具有一定厚度的坯壳且保证坯壳均匀稳定生长，凝固坯壳和结晶器之间传热效果的好坏与铸机生产效率和铸坯质量具有直接的关系。

在板坯连铸过程中，钢水凝固形成凝固坯壳后，坯壳和结晶器铜板之间会形成气隙，特别是结晶器窄面下段会出现鼓肚变形的角部会与铜板之间部与坯壳之间形成较大的气隙较大，加上铸坯在结晶器中下部不能很好的对中，使得相邻或相对的两个角部气隙合并，尤其是某一个角部产生的角部气隙集中合并，特别是角部铸坯振痕谷底气隙的叠加造成铸坯角部远离结晶器壁，气隙的存在导致热阻增加，坯壳冷却速率下降，坯壳的温度高居不下，使得奥氏体晶粒进一步快速生长而变得异常粗大，不利于晶粒细化各种溶质元素和夹杂物。在晶界聚集程度加大，进一步冷却后在粗大的奥氏体晶界析出物集中并形成严重的膜状先共析铁素体和其它析出物使晶界弱化，并形成裂纹源，在铸坯后续弯曲或者矫直过程中容易成为撕裂的起源，形成角部横裂纹缺陷，特别是铸坯窄面靠近角部的区域，影响铸坯的角部表面质量。随着连铸高效化后的结晶器加长至约1000-1200mm，铸坯角部冷却不均匀程度相对增加，铸坯在结晶器内的间接弱冷部分相对的延长，裂纹倾向增加，裂纹严重时需要对铸坯清理后才能进行后续轧制，制约了生产效率的提高，降低了金属收得率，增加了生产成本、能耗和人机工作量。

为了解决上述的技术问题，目前采用的方式有几种：第一种设计倒角结晶器，例如中国专利申请号201210141415.1公开了一种有效控制角部纵裂纹的板坯连铸倒角结晶器窄面铜板，窄面倒角铜板与钢水接触的工作面包括两个倒角面、倒角面之间平面部分，两个倒角面在倒角面在结晶器上口宽度，下口的宽度；倒角面在结晶器下口宽度尺寸分别大于各自对应倒角面在结晶器上口宽度的尺寸。中国专利申请号200720089029.7公开了一种矩形内腔横截面四个角为过渡曲面的板坯结晶器，该专利所述过渡曲面的圆弧半径为4-150mm，该曲面与宽面铜板接触面倒角半径为2-10mm。中国专利申请号200720175143.1公开了一种矩形内腔横截面四个角为圆弧过渡面的板坯结晶器，该专利所述圆弧过渡面两端分别与宽面和窄面铜板相切。该设计存在窄面铜板两端容易变形的缺陷，而且没有考虑倒角面自身锥度，倒角连铸板坯容易出现角部纵裂缺陷。