一种直接干预铸坯内部质量的方法技术

一种直接干预铸坯内部质量的方法，属于冶金工业连续铸钢生产技术领域，用于解决连铸坯的质量缺陷，提高铸坯内部质量。该方法通过喂入设备向结晶器钢水中插入金属薄带，薄带可以按适用的频率及振幅振动。本方法通过控制薄带插入方式和速度，可以直接干预内部凝固与结晶机制，可以降低结晶器钢水的过热度，缩短液相穴深度，减少柱状晶，增加等轴晶比例，改善铸坯的凝固组织，减轻中心偏析，进而提高钢材的Ｚ向塑性、冲击韧性、提高大规格的探伤合格率。另外，在保证铸坯质量的同时，可以进一步提高拉速，提高生产率。本方法投资少，降低能源消耗，运行成本低，设备维护和检修方便，效果明显。适于各种铸坯的生产。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金工业连续铸钢生产
，具体涉及直接干预铸坯内部质量的方法。
技术介绍
钢水的凝固过程对钢材的质量起着重要的影响。在连续铸钢的工艺生产中，钢水在结晶器中快速冷却周边首先形成坯壳，而冷却的过程由边及里，心部温度高，造成铸坯沿断面存在很高的温度差，结晶过程中在铸坯中心区形成元素编析、中心疏松等内部缺陷。实践证明这一问题是世界连铸生产工艺典型的颇难克服的问题。采用优质铸坯作为原料，可以提高钢材的各项性能，扩大保性能钢材的厚度规格，提高钢材的探伤合格率，对于高技术含量、高附加值钢材开发和生产有重要意义。为提高铸坯内部质量，生产优质铸坯，须对凝固过程实现有效的控制，以抑制铸坯柱状晶生长、促进等轴晶的生长、细化晶粒、减少成分偏析、避免中心缩孔和疏松。从现有技术来看，对连铸钢水凝固过程控制的基本手段有两种，可以认为他们都是间接提高铸坯内部质量的方法。一是控制凝固过程的冷却速度，这是获得细晶粒铸坯组织的最简单的方法，但是这会严重影响连铸拉坯速度。二是强化对流，促进枝晶臂折断和重熔来达到细化晶粒的目的，其方法有机械搅拌、各种振动、电磁搅拌。目前工业上应用较多的是采用电磁搅拌，但电磁搅拌不仅能耗大，还会产生铸坯凝固组织中的白亮带，成分偏析，有时还会出现环状偏析，很难解决铸坯的中心缩孔和中心疏松。另外，电磁搅拌装置造价相当高，而有效作用系数又相当低。使用电磁搅拌装置会使连铸作业和检修更麻烦，二次冷却区内尤其如此。
技术实现思路
为了解决上述间接干预铸坯内部质量存在的问题，本专利技术提供了一种直接干预铸坯内部质量的方法。本专利技术的技术方案是通过向结晶器钢水中插入金属薄带，薄带可以按适用的频率及振幅振动；通过控制薄带插入方式和速度，可以直接干预内部凝固与结晶机制，来改善凝固组织，减轻中心偏析和疏松，提高钢材的各项性能。本专利技术的有益效果是向结晶器引入薄带，通过控制薄带插入方式和速度，可以直接干预内部凝固与结晶机制，可以降低结晶器钢水的过热度，缩短液相穴深度，减少柱状晶，增加等轴晶比例，改善铸坯的凝固组织，减轻中心偏析，进而提高钢材的Z向塑性、冲击韧性、提高大规格的探伤合格率。另外，在保证铸坯质量的同时，可以进一步提高拉速，提高生产率。本方法投资少，降低能源消耗，运行成本低，设备维护和检修方便，效果明显。具体实施例方式设备使用两台(或一台)喂带机，每机一流(或两流)薄带，薄带同时垂直插入结晶器钢水中。该喂带装置设置手动、自动两套控制方式。手动时可以面板操作设定喂入量；自动时接入拉坯控制信号(4-20mA或0-5V)喂带速度随拉速自动跟踪调节。喂带速度连续可调。原料薄带的选择应综合考虑薄带价格(元/吨)，设计喂入量(千克/吨)，铸坯单重(吨/米)，连铸拉速(米/分)，工艺适应性，薄带在结晶器高度方向上的熔化状况和插入深度等。一般选用热轧薄带或酸性薄带或冷轧薄带，厚度规格0.1～3mm，宽度10～300mm。方案实际喂速计算按下式V喂＝(VcMG)/g。其中V喂——板带喂入速度，米/分；Vc——铸机拉坯速度，米/分；M——铸坯单重，吨/米；G一吨钢板带喂入量，克/吨；g——板带单重，克/米。吨钢板带喂入量一般为1000～10000克/吨，设定板带喂入量，对于一定规格的薄带(即薄带单重一定)和铸坯断面(铸坯单重一定)，某一铸坯拉坯速度对应一定的板带喂入速度。薄带可以按适用的频率200Hz以内及振幅6mm以内振动。根据本申请文件结合现有技术，本领域一般技术人员均可实施。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接干预铸坯内部质量的方法，其特征在于，通过向结晶器钢水中插入金属薄带，薄带可以按适用的频率及振幅振动；通过控制薄带插入方式和速度，直接干预内部凝固与结晶机制，从而控制内部质量。

【技术特征摘要】
1.一种直接干预铸坯内部质量的方法，其特征在于，通过向结晶器钢水中插入金属薄带，薄带可以按适...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝桂合，周兰聚，孟春光，杨宪礼，
申请(专利权)人：济南钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]