[发明专利]控制连铸板坯宽度的方法

说明书

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种控制连铸板坯宽度的方法，包括：(1)实时采集连铸机的总拉矫力及对应的铸坯宽度，计算符合铸坯宽度控制范围的总拉矫力平均值和铸坯宽度平均值；(2)计算在铸坯控制目标宽度下当前连铸机的期望总拉矫力；(3)实时计算所述连铸机的总拉矫力与所述期望总拉矫力的差值；(4)根据所述差值实时定期调整连铸机中的二冷强度，使生产出的铸坯宽度符合宽度控制范围要求。本发明的控制连铸板坯宽度的方法，能够生产出符合宽度控制范围要求的板坯，且宽度波动更小，能显著提高铸坯宽度合格率。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种控制连铸板坯宽度的方法。

背景技术

连铸是把液态钢液用连铸机浇注、冷凝、切割而直接得到预定规格形状铸坯的工艺。它是连接炼钢和轧钢的中间环节，是炼钢生产的重要组成部分。如图1所示，连铸过程主要是把一炉或多炉钢水通过钢包1、经中间包2连续注入结晶器3，结晶器3由四块铜板构成，铜板背部装配有水冷槽，钢水在水冷槽中不断流经的冷却水冷却下形成四周为固态的坯壳、芯部仍为钢液的铸坯，结晶器冷却又称为一次冷却；然后依次经过带有喷淋冷却水(或水、气混合)装置的二冷段(二次冷却简称为“二冷”)，二冷段从机械结构上可分为弯曲段4、弧形段5、矫直段6和水平段7，这样铸坯在二冷介质(水或水、气混合)的冷却作用下逐渐全部凝固。二冷段每个部分是由多对起支撑、传动作用的传动辊8或起驱动作用的驱动辊9组成，其中弧形段5、矫直段6和水平段7包含驱动辊。驱动辊在电动机带动下以一定转速转动，在驱动辊与铸坯表面之间摩擦力的作用下，铸坯就能以设定速度(称为拉速)不断被拉出连铸机，再由火焰切割机10切割成预定长度的铸坯。一般铸坯切割完后，会经过一台红外测宽仪11，该设备会以一定频率连续测量铸坯等间距位置的宽度。

通常，板坯在长度方向不同位置的宽度会有一定幅度的波动。这种现象在一些高温强度较低的钢种上尤为常见，如不锈钢430、0Cr13、电工硅钢、IF钢等。主要原因是由于一些外部因素(如钢液温度、成分等)的不可避免的波动影响，铸坯凝固过程中坯壳的厚度和强度就会产生波动，在芯部钢液静压力作用下，若坯壳强度不足以支撑钢液静压力，坯壳会向外发生轻微的变形、鼓肚，继而在铸机传动辊和驱动辊的作用下，与辊接触的铸坯表面会恢复平整，而在没有辊支撑的两侧铸坯表面就会向外产生轻微延展，当然铸坯还会因为受到冷却产生收缩，因此若冷却不足，前者占优，表现为铸坯变宽；若冷却过强，后者占优，表现为铸坯变窄，这样铸坯宽度就会产生波动。铸坯宽度波动幅度与钢种特性和连铸工艺条件有较大关系，一般为0至50mm之间。

对于二冷方式为水、气混合的连铸机，冷却水和压缩空气通过气雾喷嘴混合并雾化，然后喷淋到铸坯表面。由于冷却水经雾化后表面积大幅度增加，与铸坯的接触面积就会大大增加。这样既增加了水的冷却强度，也提升了水的利用率。一般在气的压力调节范围内，若水的流量不变，水、气混合冷却的冷却效果会随着气的压力增加而增强。

铸坯拉速大部分时间下要求恒定，即驱动辊的转动速度要求恒定，若铸坯宽度变化或铸坯表面形状起伏，就会造成驱动辊与铸坯表面之间的摩擦力变化，这样驱动电机为了维持转速恒定，电机电流也随之波动。通过电流可以计算出每对驱动辊的驱动力(称为拉矫力)，所有驱动辊拉矫力之和称为总拉矫力。一般连铸机会实时采集并监控每对驱动辊的拉矫力以及总拉矫力数据。

铸坯宽度不合或波动大会对后续热连轧工序带来诸多弊端。例如若铸坯宽度严重不合，该铸坯不能流通至热连轧工序进行轧制，需要对铸坯切边至更小的宽度规格铸坯，甚至直接判为废坯。再例如热连轧初轧工序在轧制这种宽度波动大的铸坯时，会通过立辊由两侧向内施加侧压力尽可能将铸坯较宽的位置压回，但这样最终轧成热轧卷成品后容易在边部形成一条或多条“黑线”缺陷，且铸坯宽度越不稳定，“黑线”缺陷距边部的距离就越大，这种缺陷会严重影响用户使用，因此轧钢工序需要将该缺陷全部切除。“黑线”缺陷全部切除后一方面会造成金属收得率低，另一方面有可能会造成热轧卷宽度不合，这样会增加钢厂生产成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种控制连铸板坯宽度的方法。