在连铸连轧机组上生产小断面型材的方法和设备技术

本发明专利技术涉及冶金学，具体来说，涉及坯料的连铸和连轧工艺。它提供一种在连铸连轧机组上生产小断面型材的方法，该方法包括以下步骤：连铸坯料；在结晶器中保持金属液面处于恒定不变水平；感应加热坯料；在连续工艺条件下轧制；通过调节连铸机牵引辊的速度在工艺最初阶段，使得结晶器中的金属液面处于不变的状态保持下去，当开始轧制时，牵引辊将金属液面在结晶器中保持不变的作用由第一架轧机来完成，轧制前坯料的感应加热由两组两流感应装置来完成，第一组感应装置中的功率恒定不变，等于加热坯料需要的额定功率的一半，但第二组感应装置的功率可变，可根据第一组感应装置入口处和第二组感应装置出口处的坯料表面温度测量值设定第二组感应装置加热段的功率。在连铸连轧机组上生产小断面型材的设备，该设备包括一用来浇铸坯料的连铸装置，该连铸装置具有结晶器和二次冷却系统，导辊和牵引辊，将带引杆的坯料前端切去的切头剪，用来加热坯料的感应装置，以及轧机。其特征在于，感应装置及轧机布置成与连铸装置的结晶器在一条工艺线上。牵引辊的驱动装置和第一架轧机的驱动装置经一开关由电信号系统连接到传感器上，该传感器测量结晶器中的金属液面；所述感应装置有两组，第一组感应装置有一恒定的不可调节的额定功率，而第二组感应装置有一可调节功率。这样，减少了设备占用空间，工艺性能改善为：能量消耗减少２０－３０％，氧化铁皮的生成减少０．５－１．０％，还改善了作业环境，提高了轧机的操作可靠性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术范围本专利技术涉及冶金学，具体来说，涉及连铸连轧工艺生产小断面型材。在生产小断面型材方面，上述文献论述的连铸连轧工艺与常规工艺相比具有很显著的优点。常规工艺是将连铸坯冷却后输送到轧机、并在加热炉中加热连铸坯后再进行轧制，上述文献的连铸连轧工艺取消了轧制前将连铸坯加热到所需温度的过程，这样能耗就降低。但是，该文献提出的工艺亦有一系列缺点。这些缺点包括燃料消耗大，氧化铁皮多，设备占用空间大，轧辊动载负荷增大和轧制工艺不稳定(轧件打滑)引起的轧机作业率降低等。三月的“国际钢时代”第16-17页登载了一种与本专利技术最接近的在连铸连轧机组上生产型材的工艺，该工艺采用感应加热钢坯，与燃气加热钢坯相比能耗减少50-60％，使金属氧化铁皮生成减少到0.25％。然而，该技术有一个明显的缺点，那就是坯料连铸和连轧不紧密连接在一起，这使得轧机的作业率降低，同时必须切割坯料，从而额外消耗了能量。此外，布置设备要求很大空间，而且，轧制前通过一组感应装置连续供给热能来加热坯料的过程不能提供钢坯最佳的加热范围。技术方案本专利技术的目的是克服上述缺点，提供一种在连铸连轧机组上生产小断面型材的方法，该方法包括以下步骤连铸坯料；在结晶器中保持金属液面处于恒定不变水平；感应加热坯料；在连续工艺条件下轧制。因此在最初阶段通过调节连铸机牵引辊的速度，使得结晶器中的金属液面处于不变的状态保持下去，当开始轧制时，在结晶器中将金属液面保持在不变的状态的功能由第一架轧机来完成。轧制前坯料的感应加热由两组两流感应装置来完成，第一组感应装置中的加热功率等于加热坯料需要的额定功率的一半，且功率保持不变。但第二组感应装置的功率可变，第二组感应装置中每个加热段的功率可根据第一组感应装置入口处和第二组感应装置出口处的坯料表面温度测量值来确定。在第二组感应装置中，加热坯料按照下列关系式进行Ncn=K*V-(2t3平均-1.19t1n-0.652t2n-273)-A这里Ncn表示可调节热流的功率，kW；V表示钢坯的拉速，m/s；t1n-t2n分别表示第一组感应装置入口处和第二组感应装置出口处坯料的表面温度，℃；t3平均表示轧制前坯料表面温度的平均值，℃；K表示考虑连铸坯断面尺寸变动的系数，其值为1.02-1.38；A表示不变功率的数值，等于350-380。其中，较小的K和A值对应着较小的连铸坯断面积(如100mm2)，而较大的K和A值对应着较大的连铸坯的断面积(如125mm2)。本专利技术的方法可用附图说明图1和图2所示的设备实施。图1是用于连续生产小断面型材的连铸连轧机组的示意图；图2是坯料感应加热段的示意图。下面参照附图详细说明。图1所示设备是连铸连轧机组，该机组包括具有结晶器1的连铸机，二次冷却系统2，导辊3和牵引辊4，将带引杆的坯料前端切去的切头剪5，用来加热坯料的两组感应装置6和7，以及轧机8(第一架轧机的示意图)。该设备的特别之处是，感应装置组6和7及轧机8布置成与连铸机的结晶器1共有一条工艺线，其中，牵引辊4的驱动装置和第一架轧机的驱动装置经开关9由电信号控制系统11连接到传感器12上，该传感器12测量结晶器1中的金属液面。第一组感应装置6的功率是固定、不可调的，而第二组感应装置7的功率为可调节的。图2表示了坯料感应加热段的示意图。该加热装置除了两组感应装置6和7外，还包括一个位于第一组感应装置6之前的光测高温计13，探测通过坯料的摄像头14及位于第二组感应装置7之后的光测高温计15。喂料辊16确定第一组感应装置入口处坯料的速度。本专利技术实施例的详细说明用连铸连轧机组生产小断面型材的方法可以用本专利技术的设备按下述方式实施。开始浇铸时(插入引杆并按常规方式开始引坯)，以及当坯料17进入连铸机的牵引辊时，设定牵引辊的转速，使得通过一电信号控制系统、一开关、一结晶器中金属液面传感器确保在结晶器中的金属液面保持不变。在连铸机导辊3输送的同时，坯料凝固，然后用切头剪切去带引杆的坯料前端。到达第一组感应装置时，根据坯料的表面温度和速度及传感器的信号，在功率可调节的感应装置内设定坯料的加热制度。加热制度由一可编程控制器(未示出)按照坯料的表面温度的输入和输出值、速度及断面积设定。这样，开始生产时，也即当感应装置出口处无所需的坯料数据时，则第一和第二组感应装置按照其额定(名义)不变功率工作。应指出，在生产小断面型材时，坯料的优选参数是100mm2和125mm2，第一和第二组感应装置的额定功率都是500kW。一旦坯料离开第二组感应装置，且第二组感应装置出口处的坯料表面温度信号已经被接收到，则第二组感应装置就开始以可调功率条件工作。当坯料到达第一架轧机时，牵引辊保持结晶器中金属液面水平不变的功能，通过电信号控制系统和开关由第一架轧机来完成。开始轧制后，整个系统在稳定的工艺条件下工作，轧制前坯料断面的温度范围为1220-1250℃。工业实用性本专利技术经试生产结果证明，除了实现了本专利技术的前述目的外，即直接连铸连轧生产小断面型材，本专利技术还提供了这样的可能，即减少了设备占用空间，工艺性能改善为能量消耗减少20-30％，氧化铁皮的生成减少0.5-1.0％，还改善了作业环境，提高了轧机的操作可靠性。权利要求1．在连铸连轧机组上生产小断面型材的方法，包括连铸坯料，在结晶器中保持金属液面处于恒定不变水平，感应加热和轧制坯料，其特征在于，在连续工艺条件下实现坯料的连铸和轧制，通过调节连铸机牵引辊的速度在工艺最初阶段使得结晶器中的金属液面处于不变的状态保持下去，当开始轧制时，牵引辊将金属液面在结晶器中保持不变的作用由第一架轧机来完成，轧制前坯料的感应加热由两组两流感应装置来完成，第一组感应装置的功率等于加热坯料需要的额定功率的一半，但第二组感应装置的功率可变，其加热段的可变功率根据坯料的表面温度和速度的测量值具体设定。2．如权利要求1所述的方法，其中，可根据第一组感应装置入口处和第二组感应装置出口处的坯料速度测量值和其表面温度测量值具体设定功率可变的感应加热组中的每个加热段的加热功率，具体设定在第二组感应装置中，加热坯料按照下列关系式进行Ncn=K*V*(2t3平均-1.19t1n-0.652t2n-273)-A这里Ncn表示可调节的加热功率，kW；V表示引坯速度，m/s；t1n-t2n分别表示第一组感应装置入口处和第二组感应装置出口处坯料的表面温度，℃；t3平均表示轧制前坯料表面温度的平均值，℃；K表示考虑连铸坯断面尺寸变动的系数，其值为1.02-1.38；A表示不变功率的数值，它等于350-380，其中，生产过程开始时不变功率和可调节功率的感应装置组的加热功率设定得相等。3．在连铸连轧机组上生产小断面型材的设备，该设备包括一用来铸造坯料的连铸装置，该连铸装置具有结晶器和二次冷却系统，导辊和牵引辊，将带引杆的坯料前端切去的切头剪，用来加热坯料的感应装置，以及轧机，其特征在于，感应装置及轧机布置成与连铸装置的结晶器在一条工艺线上，牵引辊的驱动装置和第一架轧机的驱动装置经一开关由电信号系统连接到传感器上，该传感器测量结晶器中的金属液面；所述感应装置有两组，第一组感应装置有一恒定的不可调节的额定功率，而第二组感应装置有一可调节的功率。全文摘要本专利技术涉及冶金学,具体来说,涉及坯料的连铸和连轧工艺。本文档来自技高网...

【技术保护点】
在连铸连轧机组上生产小断面型材的方法，包括连铸坯料，在结晶器中保持金属液面处于恒定不变水平，感应加热和轧制坯料，其特征在于，在连续工艺条件下实现坯料的连铸和轧制，通过调节连铸机牵引辊的速度在工艺最初阶段使得结晶器中的金属液面处于不变的状态保持下去，当开始轧制时，牵引辊将金属液面在结晶器中保持不变的作用由第一架轧机来完成，轧制前坯料的感应加热由两组两流感应装置来完成，第一组感应装置的功率等于加热坯料需要的额定功率的一半，但第二组感应装置的功率可变，其加热段的可变功率根据坯料的表面温度和速度的测量值具体设定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿利克谢伊万诺维奇马约罗夫，尼古拉瓦西列维奇帕西奇尼科，鲍里斯亚历山德罗维奇西瓦科，阿纳托力弗谢沃洛多维奇普罗塔索夫，亚历山德罗马可海罗维奇格拉迪谢夫，
申请(专利权)人：赫林多洼股份有限公司全俄冶金与机械制造科研设计一体化的研，
类型：发明
国别省市：RU[俄罗斯]