一种减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法与流程

本发明涉及一种减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，特别是能够在连铸生产过程中减少板坯卷渣夹杂物含量的方法，属于炼钢。

背景技术：

1、连铸机结晶器生产出来的板坯会运送到热轧线上进行轧制，低碳钢经过冷轧工序后多数应用到家电面板或者食品包装盒上，所以对于带钢表面的质量要求十分严格；带钢表面质量和铸坯内夹杂物的含量直接相关；在连铸生产的过程中不可避免要经过“非稳态浇铸”阶段，所谓非稳态浇铸指的是在浇铸过程中结晶器的液面和连铸机拉速频繁波动状态，比如开浇阶段、终浇阶段和换水口阶段；在非稳态浇铸阶段，结晶器液面不可避免会发生波动，结晶器内的流场出现变化，导致结晶器保护渣被卷入钢坯中的数量变多，一旦结晶器保护渣卷入钢水中会与铸坯融为一体，保护渣在铸坯内变成非金属夹杂物，直接影响了后续加工完毕的带钢表面质量；非稳态浇铸阶段的夹杂物控制一直以来都是钢铁行业的难题；在中国专利申请号为cn200710065284.2的专利“一种通过拉速变化减少连铸铸坯表层夹杂物含量的方法”公开了一种方法，通过恒定拉速或者较小的速率变化来控制夹杂物的含量；但是，在非稳态浇铸阶段采用小速率变化会延长结晶器非稳态浇铸时间，恶化结晶器传热，进而导致坯壳弯月面上移，坯壳捕捉保护渣的概率升高，因此，铸坯内卷渣夹杂物仍无法得到有效的清除；为此，业内仍然需要能够降低连铸铸坯卷渣夹杂物含量的方法，这对带钢表面质量的控制具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，通过改变连铸机拉速来减少连铸板坯内大颗粒夹杂物的含量，进而提高低碳钢轧制后的带钢表面质量。

2、本发明所述问题是通过以下技术方案解决的：

3、一种减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，

4、所述方法根据非稳态浇铸阶段的拉速变化来计算非稳态浇铸期间浇铸的铸坯长度，然后在其出坯后将其从铸坯主体上切割下来，以减少连铸板坯主体上的卷渣夹杂物的含量；所述非稳态浇铸阶段包括开浇阶段、换水口阶段或终浇阶段；

5、所述非稳态浇铸阶段的拉速依据非稳态浇铸所处的阶段进行控制：

6、a、开浇阶段

7、在开浇阶段，先采用拉速调整速率a1将连铸机的拉速从初始浇铸拉速提升至拉速v27，然后再采用拉速调整速率a2将连铸机拉速由拉速v27提高至稳态浇铸拉速；

8、b、换水口阶段

9、在换水口阶段，先采用拉速调整速率a1将连铸机拉速由稳态浇铸拉速降低至0.7m/min，然后保持恒定拉速0.7m/min直至完成换水口作业，然后再采用拉速调整速率a2将连铸机拉速由0.7m/min提高至稳态浇铸拉速；

10、c、终浇阶段

11、在终浇阶段，先采用拉速调整速率a2将连铸机拉速由稳态浇铸拉速降低至拉速v27，然后再采用拉速调整速率a1将连铸机拉速由拉速v27降低至停止浇终止拉速；

12、其中，a1为连铸机拉速快速调整期间拉速的变化速率，a1的数值大于等于0.14m/min；

13、a2为连铸机拉速缓慢调整期间拉速的变化速率，a2的数值小于等于0.1m/min；

14、v27为坯壳厚度为0.027m的连铸坯出结晶器时的拉速。

15、上述减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，所述v27的计算公式如下：

16、 式1

17、式中：

18、v27：坯壳厚度为0.027m的连铸坯排出结晶器时的拉速；

19、v开：初始浇铸拉速；

20、a1：连铸机拉速快速调整期间拉速的变化速率；

21、λ：钢的导热系数；

22、ρ:钢水密度；

23、ta：凝固前沿温度；

24、ts：铸坯表面温度；

25、lf：凝固潜热；

26、e:坯壳厚度。

27、上述减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，所述开浇阶段非稳态浇铸期间的铸坯长度d1计算公式如下：

28、 式2

29、式中：

30、a1：连铸机拉速快速调整期间拉速的变化速率；

31、a2：连铸机拉速缓慢调整期间拉速的变化速率；

32、v开：初始浇铸拉速；

33、v稳：稳态浇铸拉速。

34、上述减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，所述终浇阶段非稳态浇铸期间的铸坯长度d2计算公式如下：

35、 式3

36、式中：

37、a1：连铸机拉速快速调整期间拉速的变化速率；

38、a2：连铸机拉速缓慢调整期间拉速的变化速率；

39、v终：停止浇终止拉速；

40、v稳：稳态浇铸拉速。

41、上述减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，所述换水口阶段非稳态浇铸期间的铸坯长度d3计算公式如下：

42、 式4

43、式中：

44、a1：连铸机拉速快速调整期间拉速的变化速率；

45、a2：连铸机拉速缓慢调整期间拉速的变化速率；

46、v稳：稳态浇铸拉速；

47、v水：换水口指定拉速，取0.7m/min；

48、t水：换水口耗时。

49、本发明通过变速的方法在最短的时间内将连铸机的拉速调整至稳态浇铸拉速，在快速变速的过程中，坯壳最大限度的捕获夹杂物，在铸坯出拉矫机后，将非稳态阶段的铸坯从铸坯主体上进行切除，从而将非稳态浇铸阶段坯壳捕获的保护渣去除，进而减少铸坯卷渣夹杂物在后续的轧制过程中对质量带来的影响。

技术特征：

1.一种减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，其特征在于：所述v27的计算公式如下：

3.根据权利要求2所述的减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，其特征在于：所述开浇阶段非稳态浇铸期间的铸坯长度d1计算公式如下：

4.根据权利要求2所述的减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，其特征在于：所述终浇阶段非稳态浇铸期间的铸坯长度d2计算公式如下：

5.根据权利要求2所述的减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，其特征在于：所述换水口阶段非稳态浇铸期间的铸坯长度d3计算公式如下：

技术总结
一种减少热轧低碳钢连铸板坯卷渣夹杂物含量的方法，非稳态浇铸阶段包括开浇阶段、终浇阶段和换水口阶段；根据各个阶段的速度变化来计算非稳态浇铸期间浇铸的铸坯长度，并在出坯后将其进行切除，将保护渣夹杂物从铸坯主体上切除。本发明通过变速使坯壳最大限度的捕获夹杂物，夹杂物集中在了非稳态期间的铸坯段落上，将此铸坯段落切除，使得铸坯主体上的卷渣夹杂物减少，进而保证了后续轧制出的带钢质量。

技术研发人员：杨帅,朱云杰,武献民,杨军朝,霍立桥,邰军凯,韩冬,李磊,李涛,刘云
受保护的技术使用者：德龙钢铁有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13