本发明专利技术属于冶金连铸技术领域，涉及一种具有角部加热能力的板坯铸轧装置及方法。该装置至少包括一个铸轧扇形段和多个E型板坯角部感应加热器，其中，所述的铸轧扇形段由上框架、油缸装配、侧框架、辊子和下框架组成；所述的上框架和下框架通过左右两边的侧框架连接，在上框架上端的两侧各有一个油缸装配，上框架和下框架的上下内侧分别对应设置有辊子，所述的铸轧扇形段设置在拉矫机之后的第2‑4个扇形段的位置，所述的E型板坯角部感应加热器两个为1组，1‑2组E型板坯角部感应加热器分别设置在在拉矫机之前的扇形段上和拉矫机之后的第1‑2个扇形段上。通过E型板坯角部感应加热器电磁加热，提高板坯角部温度，避免在矫直和铸轧过程中出现裂纹。
【技术实现步骤摘要】
一种具有角部加热能力的板坯铸轧装置及方法
本专利技术属于冶金连铸
，涉及一种具有角部加热能力的板坯铸轧装置及方法。
技术介绍
随着工业技术的不断发展，人们对钢材质量的要求不断提高，为满足日益增长的客户需求，连铸板坯的规格日益变得大型化：厚度可达700mm，宽度可达3400mm。如何保证这些极限尺寸下铸坯的各项性能指标，是连铸设备及技术人员不懈追求的目标。钢的连铸过程实际上是一个伴随着钢液流动，晶粒形核、生长，溶质元素再分配等动量、热量、溶质的传输以及钢液凝固收缩，凝固坯壳弯曲、矫直、鼓肚等内外力共同作用下的复杂凝固成型过程。连铸过程中随着钢液温度的逐渐降低，当钢液温度低于钢的结晶形核温度时，钢液中将逐渐产生晶核并长大，同时伴随着溶质在不同相之间的重新分配。由于钢中溶质元素在固相中的溶解度低于在液相中的溶解度，所以凝固过程中，枝状晶从铸坯表面向中心生长的同时伴随着溶质元素向枝晶间富集，如果富集在枝晶间的溶质元素在凝固末期不能有效扩散，将会形成枝晶间微观偏析。在凝固后期，凝固收缩得不到钢液的补充，将产生中心疏松和中心缩孔。这些组织缺陷对钢材的最终性能随机波动产生了很大的影响。同时，由于传热学特征的影响，连铸坯的角部在凝固后期温度较中央区域低150-200℃，其实际温度低于900℃，处于钢的塑性不良区域。矫直时，由于机械应力和温度应力的耦合作用，极容易诱发裂纹，在后续的热加工过程中难以焊合。现代连铸生产工艺经常采用轻压下工艺来改善板坯的中心偏析、中心疏松和中心缩孔，此时如果角部温度过低，角部的开裂倾向会进一步加剧。另外板坯凝固末端呈现“W”状，极易出现三角区裂纹，不利于实现凝固末端轻压下工艺。如果在轻压下之前在线对板坯进行加热，将均匀板坯三角区部分温度，消除三角区裂纹，从而为轻压下工艺的实施提供良好的前提条件。由于连铸固有的工艺特征所带来的成分偏析、组织缺陷和温度不均匀，深远影响到了钢材最终产品的性能；而且越是高品质钢，对产品性能一致性和稳定性的影响就越显著。如何消除或减小铸坯中心偏析、中心疏松、中心缩孔，改善铸坯质量，生产高质量的铸坯是连铸工作者的核心任务。对于传统板坯连铸机广泛采用动态轻压下技术来改善中心偏析、中心疏松和中心缩孔。板坯连铸轻压下是指通过在铸坯凝固末端附近施加一定的压力，对铸坯实施合适的压下量以阻碍富集偏析元素钢液的定向流动，减轻或消除中心偏析同时抵消铸坯凝固末端的体积收缩量，避免中心缩孔和中心疏松的形成。通常，将只能在铸机辊列某一固定位置实施的轻压下称为静态轻压下，能够在线跟踪铸坯热状态，并根据实际凝固末端位置实施的轻压下称为动态轻压下。对于特厚铸坯来说，由于轻压下技术的压下能力小，铸坯芯部得不到轻压下带来的压缩挤压，芯部疏松、偏析得不到改善，甚至出现分层，严重制约了厚坯轧制后的板材质量。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有角部加热能力的板坯铸轧装置及方法，通过E型板坯角部感应加热器电磁加热，提高板坯角部温度，避免在矫直和铸轧过程中出现裂纹。本专利技术的技术方案是，一种具有角部加热能力的板坯铸轧装置，至少包括一个铸轧扇形段和多个E型板坯角部感应加热器，其中，所述的铸轧扇形段由上框架、油缸装配、侧框架、辊子和下框架组成；所述的上框架和下框架通过左右两边的侧框架连接，在上框架上端的两侧各有一个油缸装配，上框架和下框架的上下内侧分别对应设置有辊子，所述的铸轧扇形段设置在拉矫机之后的第2-4个扇形段的位置，所述的E型板坯角部感应加热器两个为1组，1-2组E型板坯角部感应加热器分别设置在在拉矫机之前的扇形段上和拉矫机之后的第1-2个扇形段上。所述的铸轧扇形段由5-7对辊子组成，辊径为φ250-φ450mm，采用鼓形辊。所述的E型板坯角部感应加热器包括上磁极线圈、下磁极线圈、侧面磁极线圈、E型铁芯和凹形壳体，E型铁芯设置在凹形壳体内，E型铁芯对应设置在凹形壳体内，上磁极线圈和下磁极线圈相对布置在E型铁芯上端开口处，上磁极线圈和下磁极线圈的磁极面平行，上磁极线圈和下磁极线圈之间有间隔，侧面磁极线圈设置在E型铁芯中部凸出处，侧面磁极线圈的磁极面与上磁极线圈和下磁极线圈的磁极面垂直；凹形壳体的凹形槽内有板坯通过。所述的上磁极线圈和下磁极线圈之间的间隔距离大于板坯的厚度。所述的E型板坯角部感应加热器对板坯的角部加热温度在960-1050℃之间，角部温度能够保持在900℃-920℃以上。所述的E型板坯角部感应加热器的上磁极线圈和下磁极线圈匝数为50匝、侧面磁极线圈匝数为100匝。所述的E型板坯角部感应加热器的频率200-500Hz，电流200-400A；所述的E型板坯角部感应加热器的功率为100KW。板坯通过驱动辊子在上框架和下框架之间的辊子进行铸轧；在板坯拉矫机和铸轧机之前的扇形段分别安装1-2组E型板坯角部感应加热器，通过E型板坯角部感应加热器电磁加热，提高板坯角部温度，避免在矫直和铸轧过程中出现裂纹。在铸轧过程中，铸轧选择在拉矫机之后的第2-4个扇形段，液芯压下实施位置在连铸坯面积凝固率达到85%；液芯压下的总压下率在6-10%，单对辊压下量以2-4mm，总压下量为30mm。连铸机拉速范围为0.5～3m/min，铸坯钢种包括碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢、特种钢和硅钢、不锈钢，铸坯厚度为200～700mm，宽度为等于或小于3400mm。本专利技术的优点是：在液芯压下过程中，铸坯在压下辊的作用下挤压钢水，使板坯芯部钢水向上运动，这种运动使正在凝固的钢水混合，具有混匀溶质、消除成分偏析、促进中心区域凝固的优点，而且能细化铸坯内部组织，减轻铸坯中心偏析，提高铸坯的内部质量。通过连续压下，使得铸坯厚度减薄，提高连铸机的工艺操作性，并能与轧机更好地匹配而取得最佳经济效益。为了预防压下过程中角部产生裂纹，需要在矫直前和铸轧前对板坯进行角部加热，提高角部温度，预防矫直和压下过程中产生的角部和三角区裂纹，提高压下率和压下效果。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。附图说明图1本专利技术提供的智能铸轧扇形段；图2智能铸轧扇形段A向视图；图3本专利技术提供的板坯角部加热器安装位置示意图；图4本专利技术提供的板坯角部加热器安装布置示意图；图5本专利技术提供的板坯用E型角部加热器。图中：1-上框架；2-油缸装配；3-侧框架；4-辊子；5-下框架；6-E型板坯角部感应加热器；7-板坯。具体实施方式实施例1如图1-图4所示，一种具有角部加热能力的板坯铸轧装置，至少包括一个铸轧扇形段和多个E型板坯角部感应加热器6，其中，所述的铸轧扇形段由上框架1、油缸装配2、侧框架3、辊子4和下框架5组成；所述的上框架1和下框架5通过左右两边的侧框架3连接，在上框架1上端的两侧各有一个油缸装配2，上框架1和下框架5的上下内侧分别对应设置有辊子4，所述的铸轧扇形段设置在拉矫机之后的第2-4个扇形段的位置，所述的E型板坯角部感应加热器6两个为1组，1-2组E本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有角部加热能力的板坯铸轧装置，其特征是：至少包括一个铸轧扇形段和多个E型板坯角部感应加热器（6），其中，所述的铸轧扇形段由上框架（1）、油缸装配（2）、侧框架（3）、辊子（4）和下框架（5）组成；所述的上框架（1）和下框架（5）通过左右两边的侧框架（3）连接，在上框架（1）上端的两侧各有一个油缸装配（2），上框架（1）和下框架（5）的上下内侧分别对应设置有辊子（4），所述的铸轧扇形段设置在拉矫机之后的第2-4个扇形段的位置，所述的E型板坯角部感应加热器（6）两个为1组，1-2组E型板坯角部感应加热器（6）分别设置在在拉矫机之前的扇形段上和拉矫机之后的第1-2个扇形段上。/n
【技术特征摘要】
1.一种具有角部加热能力的板坯铸轧装置，其特征是：至少包括一个铸轧扇形段和多个E型板坯角部感应加热器（6），其中，所述的铸轧扇形段由上框架（1）、油缸装配（2）、侧框架（3）、辊子（4）和下框架（5）组成；所述的上框架（1）和下框架（5）通过左右两边的侧框架（3）连接，在上框架（1）上端的两侧各有一个油缸装配（2），上框架（1）和下框架（5）的上下内侧分别对应设置有辊子（4），所述的铸轧扇形段设置在拉矫机之后的第2-4个扇形段的位置，所述的E型板坯角部感应加热器（6）两个为1组，1-2组E型板坯角部感应加热器（6）分别设置在在拉矫机之前的扇形段上和拉矫机之后的第1-2个扇形段上。
2.根据权利要求1所述的一种具有角部加热能力的板坯铸轧装置，其特征是：所述的铸轧扇形段由5-7对辊子（4）组成，辊径为φ250-φ450mm，采用鼓形辊。
3.根据权利要求1所述的一种具有角部加热能力的板坯铸轧装置，其特征是：所述的E型板坯角部感应加热器（6）包括上磁极线圈（601）、下磁极线圈（602）、侧面磁极线圈（603）、E型铁芯（604）和凹形壳体（605），E型铁芯（604）设置在凹形壳体（605）内，E型铁芯（604）对应设置在凹形壳体（605）内，上磁极线圈（601）和下磁极线圈（602）相对布置在E型铁芯（604）上端开口处，上磁极线圈（601）和下磁极线圈（602）的磁极面平行，上磁极线圈（601）和下磁极线圈（602）之间有间隔，侧面磁极线圈（603）设置在E型铁芯（604）中部凸出处，侧面磁极线圈（603）的磁极面与上磁极线圈（601）和下磁极线圈（602）的磁极面垂直；凹形壳体（605）的凹形槽内有板坯（7）通过。
4.根据权利要求3所述的一种具有角部加热能力的板坯铸轧装置，其特征是：所述的上磁极线圈（60...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宝峰，王晓东，丁国，宋海涛，
申请(专利权)人：包头联方高新技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。