一種薄帶連鑄的開澆方法
2024-02-28 00:47:15
專利名稱：一種薄帶連鑄的開澆方法
技術領域：
本發明涉及一種冶金行業連鑄技術，尤其涉及一種薄帶連鑄的開澆方法。
背景技術：
薄帶連鑄主要形式之一是鋼水經過高速旋轉的結晶輥，並在軋制力的作用下凝固成2-5mm鑄帶。目前薄帶連鑄生產的基本工藝過程是薄帶連鑄機(雙輥、單輥、輪帶式)-密閉室-活套-夾送輥-熱軋(單機架或兩機架或無)-控冷-卷取。具體參見圖1，鋼水從鋼包經過長水口、中間包和浸入式水口進入旋轉的水冷結晶輥與側封板形成的熔池內，經過水冷結晶輥的冷卻形成鑄帶，通過擺動導板、夾送輥將鑄帶送至鑄帶輸送輥道，經過熱軋機，噴淋冷卻，飛剪直至卷取機。影響薄帶連鑄能否澆注成功的關鍵是開澆階段鋼水能否在兩個結晶輥之間的輥縫內凝固並順利地從結晶輥內拉出。在開澆階段是熔池內鋼水液位的建立過程，是鑄帶的拉速在從零到目標拉速的升速過程，是結晶輥表面溫度逐漸升高的過程，整個系統處於非穩定狀態。因此開澆階段如果控制不好，很容易發生漏鋼、斷帶，導致澆註失敗。為使鋼水能夠在不穩定的開澆階段仍能夠在吻合點凝固，並被成功地拉出，在開澆階段採用引帶方式。美國專利US 5,027,889和US4,719,960公開了一種在開澆階段採用引帶方式。它們是靠引帶或引帶下的墊片將結晶輥輥縫完全堵住，沒有縫隙，以免鋼水在開澆時漏出；專利US 5,027,889報導的是驅動引帶需要在結晶輥下端出口處安裝一組專門的驅動輥，來驅動支持引帶；US4,719,960報導的是為了在引帶頭下安裝一個耐火材料或鋼的墊片與引帶頭用螺絲連接，墊片與結晶輥面接觸。
發明內容本發明的目的在於提供一種薄帶連鑄的開澆方法，該開澆方法在引帶與結晶輥間有縫隙，引帶拉速與熔池液位的上升速度相匹配，這樣解決了薄帶連鑄開澆階段鋼水的凝固、鑄帶拉出、以及開澆漏鋼和斷帶等問題。
本發明是這樣實現的一種薄帶連鑄的開澆方法，其特徵是在開澆階段初始設定結晶輥輥縫小於生產鑄帶厚度；引帶的寬度小於等於鑄帶寬度，引帶的厚度小於結晶輥輥縫；引帶拉速(引帶收集卷的轉速)與鋼水熔池液位上升的速度相匹配，液位高度h與引帶拉速V的關係h＝αV+β，其中h＝Rsinθ，R是結晶輥半徑，θ是接觸角，α、β為係數。
上述薄帶連鑄的開澆方法，所述在澆注前將引帶卷套在引帶收集裝置內，引帶頭引出穿過飛剪、熱軋機和夾送輥，引帶頭上端的引帶牽引絲固定於布流器支架上。
上述的薄帶連鑄的開澆方法，所述引帶頭位置在雙結晶輥輥縫最接近點以上的高度為Rsinθ，θ＝20°-35°。
上述的薄帶連鑄的開澆方法，所述引帶頭的形狀為鋸齒形、三角形，矩形。
上述的薄帶連鑄的開澆方法，所述引帶拉速最大為120m/min，接觸角θ最大為50°。
上述的薄帶連鑄的開澆方法，所述生產鑄帶厚度為2-5mm，相應的初始設定結晶輥輥縫為1-4.5mm。
上述的薄帶連鑄的開澆方法，所述引帶的厚度為0.1-2mm，引帶的寬度是鑄帶寬度1/2～1。
本發明的工作原理是在開澆階段初始設定結晶輥輥縫小於生產鑄帶厚度，引帶厚度小於結晶輥輥縫，引帶穿過結晶輥輥縫被連接在薄帶連鑄線上的引帶收集裝置內，引帶拉速與熔池液位的上升速度相匹配。本發明通過合理選擇了引帶厚度、寬度和形狀，以及引帶拉速與鋼水熔池液位，克服了引帶沒被鋼水熔化，鋼水不容易在引帶頭凝固，引帶與凝固的鑄帶不能穩定連接，容易發生斷帶的缺陷；以及引帶被鋼水熔化，容易發生漏鋼的缺陷；使鑄帶能凝固和拉出。
引帶在本發明中起到了冷卻和將鑄帶引出的作用，引帶的驅動採用整條薄帶連鑄線設備中用來夾送鑄帶的夾送輥。在穿引帶階段，夾送輥壓住引帶下部；引帶的上部通過引帶牽引絲安裝在布流器支架上。當開澆開始時，鋼水將引帶牽引絲熔斷；引帶在夾送輥驅動力的作用牽引鑄帶順利通過結晶輥輥縫。當引帶頭通過飛剪時，將引帶頭切斷，引帶和鑄帶分離。引帶較薄，可根據工藝要求用剪刀直接剪成需要的引帶型式，操作簡便。
圖1為雙輥薄帶連鑄連軋生產線示意圖，圖2為雙輥薄帶連鑄示意圖，圖3為引帶安裝位置示意圖，圖4為引帶頭為鋸齒形示意圖，圖5為引帶頭為三角形示意圖，圖6為引帶頭為矩形示意圖。
圖中1鋼包，2長水口，3中間包，4浸入式水口，5液位檢測儀，6側封，7結晶輥，8鑄帶，9擺動導板，10密閉室，11渣車，12夾送輥，13熱軋機，14輸送輥道，15噴淋冷卻冷卻，16飛剪，17切頭收集車，18引帶收集裝置，19卷取機；20布流器，21布流器支架，22三角熔池，23凝固末端(kiss point)，24輥縫最接近點(nippoint)；25引帶牽引絲，26引帶頭，27引帶。
具體實施方式
下面結合附圖給出本發明的實施例。
參見圖1，鋼水從鋼包1經過長水口2、中間包3和浸入式水口4進入旋轉的水冷結晶輥7與側封板6形成的熔池內，經過水冷結晶輥7的冷卻形成鑄帶8，通過擺動導板9、夾送輥12將鑄帶8送至鑄帶輸送輥道14，經過熱軋機13，噴淋冷卻15，飛剪16直至卷取機19。
在開澆前按照圖4、圖5、圖6的引帶頭的形狀將引帶頭26剪好，將引帶27與引帶頭26點焊連接。引帶27放入引帶收集裝置18內，牽引引帶頭26經過飛剪16、熱軋機13，夾送輥12送至結晶輥7與側封板6形成的熔池內。引帶頭26用引帶牽引絲25固定在布流器支架21上，參見圖3。
參見圖2、圖1，設定初始結晶輥輥縫小於鑄帶厚度。開澆時，中間包用塞棒來控制鋼流；液位檢測儀5檢測熔池內鋼水22的液位，通過開澆液位的高度來控制鑄帶的拉速，引帶的拉速V＝h*Va/ha，Va為生產鑄帶的目標拉速，m/min；ha為目標液位高度。當引帶拉速從零位的起步拉速到達目標拉速時，結晶輥熔池液位也升至目標液位。此時認為開澆階段結束，進入穩定澆注階段。在開澆時，鋼流從浸入式水口4進入個結晶輥7熔池內，鋼水將引帶牽引絲25熔斷，同時熔化引帶頭26，使鋼水在引帶頭26快速凝固，引帶頭26和鋼水連接，引帶27在夾送輥12的驅動作用下，帶動鑄帶8從結晶輥7拉出，通過夾送輥12、熱軋機13，在飛剪16處將鑄帶8頭剪斷，引帶27和鑄帶8分離，引帶27進入引帶收集裝置18，鑄帶8進入卷取機19。
四個實施例的生產參數見下表。
從表中可看到，對於不同的鑄帶厚度，引帶的厚度也不相同，對應的液位高度h與引帶拉速V的關係h＝αV+β，其中α、β係數值也不相同。
權利要求
1.一種薄帶連鑄的開澆方法，其特徵是在開澆階段初始設定結晶輥輥縫小於生產鑄帶厚度；引帶的寬度小於等於鑄帶寬度，引帶的厚度小於結晶輥輥縫；引帶拉速(引帶收集卷的轉速)與鋼水熔池液位上升的速度相匹配，液位高度h與引帶拉速V的關係h＝αV+β，其中h＝Rsinθ，R是結晶輥半徑，θ是接觸角，α、β為係數。
2.根據權利要求1所述的薄帶連鑄的開澆方法，其特徵是在澆注前將引帶卷套在引帶收集裝置內，引帶頭引出穿過飛剪、熱軋機和夾送輥，引帶頭上端的引帶牽引絲固定於布流器支架上。
3.根據權利要求1或2所述的薄帶連鑄的開澆方法，其特徵是引帶頭位置在雙結晶輥輥縫最接近點以上的高度為Rsinθ，θ＝20°-35°。
4.根據權利要求2或3所述的薄帶連鑄的開澆方法，其特徵是引帶頭的形狀為鋸齒形、三角形，矩形。
5.根據權利要求1所述的薄帶連鑄的開澆方法，其特徵是引帶拉速最大為120m/min，接觸角θ最大為50°。
6.根據權利要求1所述的薄帶連鑄的開澆方法，其特徵是生產鑄帶厚度為2-5mm，相應的初始設定結晶輥輥縫為1-4.5mm。
7.根據權利要求6所述的薄帶連鑄的開澆方法，其特徵是引帶的厚度為0.1-2mm，引帶的寬度是鑄帶寬度1/2～1。
全文摘要
本發明涉及一種冶金行業連鑄技術，尤其涉及一種薄帶連鑄的開澆方法。一種薄帶連鑄的開澆方法，其特徵是在開澆階段初始設定結晶輥輥縫小於生產鑄帶厚度；引帶的寬度小於等於鑄帶寬度，引帶的厚度小於結晶輥輥縫；引帶拉速(引帶收集卷的轉速)與鋼水熔池液位上升的速度相匹配，液位高度h與引帶拉速V的關係h＝αV+β，其中h＝Rsinθ，R是結晶輥半徑，θ是接觸角，α、β為係數。本發明解決了薄帶連鑄開澆階段鋼水的凝固、鑄帶拉出、以及開澆漏鋼和斷帶等問題。
文檔編號B22D11/06GK1600474SQ0315124
公開日2005年3月30日 申請日期2003年9月26日 優先權日2003年9月26日
發明者於豔, 方圓, 施紅家 申請人:上海寶鋼集團公司, 寶山鋼鐵股份有限公司