[发明专利]确定铸坯温度、进炉温度的方法、存储介质及处理器

说明书

本发明提供了一种确定铸坯温度、进炉温度的方法、存储介质及处理器。确定热送热装铸坯温度的方法包括：步骤S10：建立铸坯模型；步骤S20：建立设备模型；步骤S30：确定铸坯模型与设备模型之间的对应关系；步骤S40：判断步骤S10至步骤S30是否有误的步骤，如果至少一个步骤有误，则重复执行步骤S10至步骤S30，如果均无误，则执行步骤S50；步骤S50：计算铸坯模型的温度场，确定温度演化曲线；步骤S60：判断温度演化曲线与温度变化曲线是否相符的步骤，如果是，则根据温度演化曲线确定铸坯的温度，如果否，则重复执行步骤S10至步骤S50。本发明的技术方案能够准确地确定热送热装工艺中铸坯的温度。

技术领域

本发明涉及铸坯生产技术领域，具体而言，涉及一种确定铸坯温度、进炉温度的方法、存储介质及处理器。

背景技术

连铸坯的热送热装技术指的是在炼钢-连铸-连轧这一工艺过程中充分、有效地利用连铸坯的显热，将热态连铸坯直接或间接运送到连轧工序的加热炉中进行补热或均热后轧制，以达到大幅度节能目的的技术。连铸坯的热送热装技术将炼钢-连铸-连轧变成了一个紧密相连的一体化生产系统，不仅可以大幅度降低能源消耗，缩短产品的生产周期，而且能够显著改善产品质量，提高金属收得率，同时还可以减少厂房占地面积，节约投资。因此，无论从节约生产成本还是从节约投资的角度来看，连铸坯的热送热装技术都具有很高的经济价值。

无缝钢管生产用的管坯多为先自然冷却再经锯切，之后进入环形加热炉加热，一般管坯进炉时的温度较低，接近于室温。热送热装工艺中的管坯是在热状态下用火焰切断后，以高于室温数百度的温度进入环形加热炉加热的。热送热装的管坯进入环形加热炉时的温度对成品钢管的表面是否会产生裂纹、内部组织中是否有非正常组织、晶粒是否粗大具有重要影响。

温度在400℃至A之间的热送热装的连铸坯不经过冷却到环境温度，先送至环形加热炉进行加热，之后再进行轧制，得到成品钢管。根据金属固态相变理论，热送热装的连铸坯的组织状态与常规冷装入炉的铸坯的组织状态基本相同，理论上用这样的管坯(也就是上述热送热装的连铸坯)能生产出合格的钢管。

理论研究的结果表明，管坯上各个质点的最高温度应小于A(约727℃)。当管坯上存在质点的温度大于A时，在管坯的表面就不会发生从奥氏体到铁素体的相变或者发生相变的程度很小，因此，在管坯冷却过程中，在奥氏体晶界析出的AlN(一氮化铝)以及其他的碳氮化物就会一直保留在奥氏体晶界，这些物质会降低奥氏体晶粒间的结合力，在加热后的轧制过程中就会出现爪裂缺陷。如果管坯上各质点的温度均小于A，管坯表面会发生奥氏体到铁素体以及到铁素体和珠光体的相变，这个相变会导致钢的再结晶，再结晶的发生会将原奥氏体晶界上析出的AlN以及其他碳氮化物包裹在新生成的珠光体晶粒内部，从而消除了晶界上AlN以及其他碳氮化物对晶间的弱化作用，使晶间的结合力重新得到加强，此时的管坯在加热和轧制后就不容易在表面产生爪裂缺陷。

在冷却过程中，管坯的内部和外部各个质点的冷却速率随时间、钢种、坯径以及位置等因素的变化而变化。由于管坯的内部和外部的冷却速率不同，因此管坯上各个质点的温度不同。由于管坯的内部温度无法直接测量，因此，管坯上各个质点的最高温度很难确定。

目前进行热送热装工艺时，普通钢级管坯的进炉温度一般采用工业试验法进行确定。即先由人工测量管坯的外表温度，根据测量的管坯的外表温度估计管坯的内部温度，之后再根据管坯的外表温度和内部温度决定是否使管坯进入环形加热炉加热。生产出的钢管的质量是否达到工艺要求需对生产出的钢管进行工业化生产验证，例如对生产出的钢管进行金相组织检测、力学性能检测等来验证，如果质量不行则调低管坯进入环形加热炉时的温度。

但是，估计法(也就是上述根据测量的管坯的外表温度估计管坯的内部温度的方法)本身欠缺科学依据和严谨性，如实际直径为Φ330的管坯冷却4000秒左右时，管坯内外各质点温度最高偏差可达180℃左右，管坯外表上各质点温度偏差可达100℃左右，通常用这种估计法时，无明确的测量基准点，使得测量本身无所适从。通过工业试验法确定管坯的进炉温度的方式存在误差大、成本高以及效率低的缺点。