[发明专利]一种控制包晶钢板坯角部裂纹的连铸冷却方法

说明书

本发明提供了一种控制包晶钢板坯角部裂纹的连铸冷却方法，涉及钢冶金连铸技术领域，能够消除包晶钢板坯角部裂纹，同时不产生其他表面裂纹缺陷，有效提高包晶钢连铸坯质量；该方法的内容包括：1)控制结晶器结晶过程中的能速比C不变；2)二冷区各段水量占二冷区总水量的比为：足辊段27～29％、弯曲段35～37％、扇形1段14～15％、扇形2段8～9％、扇形3～4段9～10％；拉速≤1.1m/min，扇形5～9段不喷淋；拉速≥1.1m/min，扇形5～6段2～3％，其余段不喷淋；拉速≥1.3m/min，扇形7～9段2～3％；扇形段距铸坯边部100mm区域内不喷淋。本发明提供的技术方案适用于钢连铸冷却的过程中。

【技术领域】

本发明涉及钢冶金连铸技术领域，尤其涉及一种控制包晶钢板坯角部裂纹的连铸冷却方法。

【背景技术】

连铸板坯角部裂纹大多起始于结晶器，然后在二冷区和矫直点处扩展，最终形成表面裂纹。生产包晶钢钢种时，在结晶器内发生包晶反应，凝固过程线收缩量大，易导致结晶器内热流分布不均匀，使得坯壳厚度不均匀，从而产生板坯裂纹。此外，连铸坯矫直过程中，铸坯角部温度进入第Ⅲ脆性温度区，在晶界弱化与振痕缺口效应的双重作用下，铸坯角部裂纹将进一步扩展和加剧。

为解决浇铸包晶钢裂纹问题，现有技术方法是适当降低结晶器冷却强度，在二冷区采用弱冷制度避免裂纹的扩大化。不足之处在于，结晶器水量调整未与冷却水进出口水温差的动态变化相关联，实际应用效果与模拟结果差异较大；二冷区采用弱冷导致铸坯鼓肚现象发生，降低了连铸坯质量；二冷区水量调整受连铸机喷嘴布置方式影响，实际效果有限。

申请公告号CN 106735035 A的发明专利，名称“一种减少板坯裂纹的方法”，提出通过降低铸坯角部的喷嘴水流量，使铸坯角部温度高于其脆性温度范围，从而实现减少板坯裂纹发生的方法。该方法未考虑铸坯结晶器冷却对铸坯表面质量的影响，且降低连铸坯角部喷水量对铸坯角部温度的提升有限，或不足以避开浇铸钢种的第三脆性温度区间。

申请公告号CN 106825478 B的发明专利，名称“一种含硼钢板坯角部裂纹的控制方法”，提出了一种结晶器和二冷区水量与铸坯断面尺寸和拉速乘积的定量关系，以此控制不同尺寸铸坯结晶器和二冷各段配水量，进而控制含硼钢板坯角部裂纹。该方法未考虑结晶器冷却水进/出口水温差的变化对结晶器冷却的影响，且二冷区采用全覆盖喷淋方式，不利于提高铸坯角部温度。

因此，有必要研究一种控制包晶钢板坯角部裂纹的连铸冷却方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种控制包晶钢板坯角部裂纹的连铸冷却方法，能够消除包晶钢板坯角部裂纹，同时不产生其他表面裂纹缺陷，有效提高包晶钢连铸坯质量。

一方面，本发明提供一种控制包晶钢板坯角部裂纹的连铸冷却方法，其特征在于，所述连铸冷却方法的内容包括：

1)控制结晶器结晶过程中的能速比C不变；

能速比C具体为：式中，ω为修正系数，W为结晶器宽/窄面冷却水量，ΔT为结晶器宽/窄面冷却水进出口水温差，v为包晶钢板坯拉速；

实际结晶过程中能速比C与模拟C值保持一致，模拟C值为结晶器出口处铸坯坯壳厚度达到15mm时的能速比；

2)二冷区各冷却段冷却水量占二冷区总冷却水量的百分比为：足辊段占27％～29％、弯曲段占35％～37％、扇形1段占14％～15％、扇形2段占8％～9％、扇形3～4段占9％～10％；当拉速≤1.1m/min时，扇形5～9段不进行喷淋冷却；当拉速≥1.1m/min时，扇形5～6段占2％～3％，其余冷却段不进行喷淋冷却；当拉速≥1.3m/min时，扇形7～9段占2％～3％。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，修正系数ω＝1×10^-3，单位为m/(L·℃)；包晶钢板坯拉速0.8～1.4m/min。