一种可以明显减轻宽厚板头尾坯裂纹控制方法与流程

1.本发明涉及冶金行业连铸技术领域，尤其涉及一种可以明显减轻宽厚板头尾坯裂纹控制方法。


背景技术：

2.在连铸开浇和停浇过程中，都要涉及低拉速阶段，此阶段浇铸的铸坯表面裂纹严重，必须经过火焰清理，但严重者无法清理，只能报废。
3.浇次第1炉是连铸过程中最不稳定阶段。浇铸初期，水温和拉速偏低，结晶器传热和润滑不稳定，钢水过热度高，这些均对铸坯表面造成影响。
4.(1)铸机开浇曲线都是从0缓慢涨到正常拉速，包钢宽厚板铸机开浇拉速曲线为：铸机设备正常启动后拉速从0直接提升到0.4m/min，稳定1min后再以0.1m/min2的加速度均匀提速，每提升0.1m/min稳定2min，提升至正常拉速0.8m/min需要12min。低拉速持续时间太长，坯壳凝固速度加快，收缩应力加大，促使坯壳的不均匀生长，当收缩应力集中到坯壳的最薄弱部位，大于坯壳的抗拉强度时，坯壳被拉裂形成裂纹。
5.(2)在浇次间隔，结晶器进水温度和二冷水温度下降，结晶器正常控制进水温度应为36
±
2℃，但停浇后能降到25℃以下，甚至在冬季浇次间隔长时能降到10℃以下。二冷水温要求控制在25℃左右，但浇次间隔也能降到15℃以下。水温低冷却变强，导致坯壳不均匀生成而产生裂纹。
6.(3)开浇第1炉过热度偏高，当过热度大于35℃时，钢水凝固推迟，坯壳厚度减薄且坯壳平均温度升高，即使应力不变的情况下，由于钢的整体温度向脆性区移动，裂纹倾向加重。
7.铸机停浇时，由于工艺要求，铸坯在低拉速下维持270秒，并且停浇后为防止甩钢事故需要在结晶器内大量洒水以将坯尾封顶，此时的铸坯在低拉速和强冷的条件下表面裂纹严重。
8.申请号为201810752978.1的中国专利公开了一种降低板坯连铸头尾坯表面裂纹的二冷控制方法根据开浇阶段拉坯长度、尾坯阶段的尾坯长度跟踪坯头、坯尾，调整二冷水量，实现板坯头尾坯弱冷，降低头坯、尾坯表面横裂纹的发生概率。但此文献所述方法仅仅从降低头尾坯二次冷却入手，对头尾坯裂纹控制作用有限。


技术实现要素：

9.为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可以明显减轻宽厚板头尾坯裂纹控制方法，降低产品缺陷发生率，减少火焰清理量，提高产品质量合格率和市场占有率；简单、易于操作，且不需要额外增加固定资产投入，极大地节约了成本。
10.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
11.本发明一种可以明显减轻宽厚板头尾坯裂纹控制方法，包括：
12.(1)优化开浇涨速曲线和尾出曲线
13.设备启动后拉速直接到达0.4m/min，稳定1min后再以0.1m/min2的加速度均匀提速，拉速每提升0.1m/min由稳定2min减为稳定1min，直到提升至正常拉速，达到正常拉速的时间由以前的12min缩短为8min，减少了低拉速对铸坯表面质量的不利影响；优化后的开浇曲线如图1。
14.尾出时，将尾出曲线加速度由-0.2m/min2改为-0.4m/min
2,
，这样从尾出时的拉速0.8m/min降低到0.4m/min由以前的120秒减为60秒，拉速降到0.4m/min后执行快速尾出程序，到关闭塞棒时用时由之前的150秒降低到30秒，这样尾出时低拉速时间由以前的270秒减为改善后的90秒，低拉速持续时间大大缩短，尾坯表面质量大为改善；
15.(2)使用专用的开浇保护渣
16.普通保护渣只适合正常拉速条件下使用，开浇后拉速由0逐渐升到正常，此过程使用开浇专用保护渣，所述专用保护渣为河南西保开浇渣，此保护渣熔点低，粘度小，可迅速融化填入到结晶器铜板与坯壳之间，减少开浇坯表面产生裂纹的几率；此开浇渣的产品理化性能检验指标如下：
[0017][0018]
(3)优化振动曲线
[0019]
将低拉速对应振频由95hz提高到132hz，振幅有6.0mm减少到4.0mm，可明显减轻头尾坯振痕，表面质量显著改善；
[0020]
(4)将开浇预冲水提前
[0021]
正常开浇后，当头坯进入二冷区后，对应水阀100％开启，目的是使二冷区管道内充满水以精确配水，但同时将头坯强冷，表面产生严重的裂纹。将管道预冲水提前，水阀开启后水喷到引锭杆上，坯头避免了强冷，产生裂纹几率降低；
[0022]
(5)减少尾出封顶时间
[0023]
尾出封顶的目的是防止坯尾钢液在出扇形段的过程中发生甩钢事故，封顶时用水管在坯尾顶部大量洒水，一般持续在30秒以上，坯尾此时处于低拉速强冷阶段，表面裂纹严重；经过多次试验，在尾出低拉速阶段执行“红渣”操作，所述“红渣”操作包括：尾出拉速降低到0.4m/min时，结晶器内不再加入新的保护渣，此时粉渣层已经全部融化，融化的保护渣覆盖在钢液表面呈现红色，这样既可以保护钢水不被氧化，又可以减少保护渣以加速尾出封顶。塞棒关闭后少量洒水不超过2秒即可，避免了甩钢事故，同时表面裂纹情况大为改善；
[0024]
(6)头尾坯优化排产。
[0025]
与排产人员提前沟通，将高强、管线、耐磨等裂纹敏感性钢种头尾坯安排轧制薄规格，一般轧制厚度不应超过20mm；通过以上措施(1)～(5)已经将表面裂纹控制到很好的水平，纵使个别裂纹敏感性钢种仍有难以避免的轻微裂纹，安排薄规格轧制，可以将剩余轻微裂纹轧制合格。
[0026]
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
[0027]
无固定资产投入，不需要额外增加成本。
[0028]
可操作性强，只需要提前修改工艺参数即可。
[0029]
头尾坯表面裂纹发生率明显改善，由改善之前的100％降低到改善后的10％左右。
[0030]
头尾坯表面质量的改善，有效缩短了产品交货周期，赢得客户青睐，占有了更广泛的市场。
附图说明
[0031]
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
[0032]
图1为本发明宽板铸机开浇曲线。
具体实施方式
[0033]
为了使本发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例对本发明的技术方案进行清晰的、完整的描述。
[0034]
实施例1：
[0035]
该实施例是运用本发明的控制方法控制桥梁钢q345qe头尾坯裂纹。
[0036]
开浇前将预冲水从程序内设定提前2min，开浇设备启动后拉速直接到达0.4m/min，稳定1min后再以0.1m/min2的加速度均匀提速，拉速每提升0.1m/min稳定1min，直到正常拉速。开浇时推入专用开浇保护渣，开始拉坯时结晶器振动台振频设定为132hz,振幅设定为4.0mm。尾出阶段执行“红渣”操作，塞棒关闭后少量洒水，时间不超过2秒钟。
[0037]
实施例2：
[0038]
该实施例是运用本发明的控制方法控制风电钢q345d头尾坯裂纹。
[0039]
开浇前将预冲水从程序内设定提前2min，开浇设备启动后拉速直接到达0.4m/min，稳定1min后再以0.1m/min2的加速度均匀提速，拉速每提升0.1m/min稳定1min，直到正常拉速。开浇时推入专用开浇保护渣，开始拉坯时结晶器振动台振频设定为132hz,振幅设定为4.0mm。尾出阶段执行“红渣”操作，塞棒关闭后少量洒水，时间不超过2秒钟。
[0040]
实施例3：
[0041]
该实施例是运用本发明的控制方法控制高强钢q690d头尾坯裂纹。
[0042]
开浇前将预冲水从程序内设定提前2min，开浇设备启动后拉速直接到达0.4m/min，稳定1min后再以0.1m/min2的加速度均匀提速，拉速每提升0.1m/min稳定1min，直到正常拉速。开浇时推入专用开浇保护渣，开始拉坯时结晶器振动台振频设定为132hz,振幅设定为4.0mm。尾出阶段执行“红渣”操作，塞棒关闭后少量洒水，时间不超过2秒钟。头尾坯安排轧制成厚度20mm的钢板。
[0043]
实施例4：
[0044]
该实施例是运用本发明的控制方法控制耐磨钢nm400头尾坯裂纹。
[0045]
开浇前将预冲水从程序内设定提前2min，开浇设备启动后拉速直接到达0.4m/min，稳定1min后再以0.1m/min2的加速度均匀提速，拉速每提升0.1m/min稳定1min，直到正常拉速。开浇时推入专用开浇保护渣，开始拉坯时结晶器振动台振频设定为132hz,振幅设定为4.0mm。尾出阶段执行“红渣”操作，塞棒关闭后少量洒水，时间不超过2秒钟。头尾坯安排轧制成厚度14mm钢板。
[0046]
实施例5：
[0047]
该实施例是运用本发明的控制方法控制管线钢x65头尾坯裂纹。
[0048]
开浇前将预冲水从程序内设定提前2min，开浇设备启动后拉速直接到达0.4m/
min，稳定1min后再以0.1m/min2的加速度均匀提速，拉速每提升0.1m/min稳定1min，直到正常拉速。开浇时推入专用开浇保护渣，开始拉坯时结晶器振动台振频设定为132hz,振幅设定为4.0mm。尾出阶段执行“红渣”操作，塞棒关闭后少量洒水，时间不超过2秒钟。头尾坯安排轧制成厚度18mm钢板。
[0049]
表1是实施例1～5头尾坯表面裂纹情况：
[0050]
表1
[0051][0052]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。