在连续铸钢中产生粘滞后控制抽锭速度的方法技术

在连续铸钢中动态控制抽锭速度的方法，这方法包括在探测出铸模发生铸皮粘滞时，使抽锭速度产生周期变化，包括从正常速度降到减慢速度，接着在该速度下保持铸皮愈合的平稳段，再从减慢速度增加到正常速度的加速阶段，按照本发明专利技术，还包括采取措施来测出铸造的钢中的铁素体势，并确定减速阶段或加速阶段中一个的变化率作为铁素体势的函数。所述的愈合的平稳段的时间ｔｒ还可按所铸造的钢种的液固相线温度差的函数来确定。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在连续铸钢法中，动态控制抽锭速度以改进粘滞处理的方法，这方法包括在探测出铸模中发生铸锭表皮粘滞时，使抽锭速度产生周期变化，包括从正常速度降到减慢速度，接着在该速度下保持铸皮愈合的平稳段，再从减慢速度增加到正常速度的加速阶段。在连铸机的铸模中产生铸锭表皮粘滞是很危险的，因为它们会导致漏钢。特别是通过SOLLAC发展的系统，名称为SAPSOL，基于通过两个水平插入在液面下垂直铸模的壁内的热电偶来监视模壁的温度的警报系统发出铸皮粘滞的警报。还有人提出过另外的警报系统。在测出警报信号后，开始时，铸造操作要停止一段时间，该段时间要长到足够使铸皮愈合。之后，要在愈合期控制抽锭速度，如前面所述，以避免连铸机完全停车。但是，该周期，更具体的是其减速阶段，对于产品表面质量和连铸机的生产率而言，并不是不重要的。在水平连铸方法中，公知的技术还包括使用应力测量来探测漏钢的方法(EP-A-111000)，以及只有探测到铸模中有突然的温降就停止抽拉铸造产品的方法(DE-A-3307176)。本专利技术的目的是用适应于钢种的性能来调整的动态控制方法来代替对上述过程的控制，这种方法还把慢速阶段缩短到对已经发生铸皮粘滞的区域所需要的最短愈合时间。为达到本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种在连续铸钢中动态控制抽锭速度的方法，这方法包含在探测出铸模发生铸皮粘滞时，使抽锭速度产生周期变化，包括从正常速度降到减慢速度，接着在该速度下保持铸皮愈合的平稳段，再从减慢速度增加到正常速度的加速阶段，按照本专利技术还包括采取措施来测出铸造的钢中的铁素体势，并确定减速阶段或加速阶段的变化率作为铁素体势的函数。在实行中，本专利技术是根据一种发现-基于科学考虑和实际试验-出发的，按照该发现，可将铁素体势(下面将给以定义)作为铸皮愈合阶段控制抽锭速度的决定性因数。把所述的愈合平稳段的时间按所铸造的钢种的液固相线温度差的函数来确定看来也是有利的。最好，在发生铸皮粘滞时，将抽锭速度减慢到0.2～1米/分，以便使发生粘滞的区域愈合。下面参照附图及实例对本专利技术进行详细说明，可对本专利技术的特点及优点更进一步明白。在附图中附图说明图1是在铸皮愈合过程的速度图;图2包括三个图，自上到下分别为愈合时间tr(分)与凝固温度范围TL-TS(度)之间的函数关系，减速斜率D(米/分2)与铁素体势PF之间的函数关系，加速斜率A(米/分2)与铁素体势PF之间的函数关系。图3是类似图1的图，示出了按照本专利技术，对三种钢X、B、D的愈合周期，还示出了与X钢相类似的X′钢按照普通方法的愈合周期。图1中所示的曲线图是铸皮愈合周期的前、后及该周期中抽锭速度V(米/分2)与时间t(分)之间的关系。在该周期前后，抽锭速度都保持在正常值Vc。在测出铸皮粘滞信号的时候，抽锭速度降低为减速阶段td中的Vr值，平均减速率D＝(Vr-Vc)/td，或者叫做减速斜率。在愈合或等待时间tr后，速度上升，在ta过程中回升到值Vc，因此加速率A＝(Vc-Vr)/ta。按照本专利技术，已发现td和D受到锭坯在引带辊之间的鼓胀的强烈影响。而后者又取决于铸锭表皮的高温塑性变形性能具有低蠕变强度的铁素体钢要求长的减速时间td(及低D值)，而对于奥氏体钢则相反。本专利技术还发现tr主要与凝固范围相关，也就是与液固相线温度差TL-TS(CK)相关。结论是具有宽的凝固温度范围TL-TS值的高合金级别要求相应地增加tr，反之亦然;本专利技术还发现ta和A要求按照铸锭表皮粘滞的倾向作一些调整，对完全铁素体钢或完全奥氏体钢来说，该倾向性大，但是如果在铸皮所经历的温度范围存在着混合的奥氏体/铁素体结构时，那么这倾向较小。所有这些条件主要取决于在基体中的显微偏析效应，而最终取决于所铸造的钢种是铁素体或奥氏体的特点，因为研究已表明，就减小显微偏析来说，凝固相中出现铁素体有良好的作用。由于在普通碳钢或低合金钢中铁素体和奥氏体的固体部分的比例，随碳含量的变化而逐渐变化，因此可以规定一个“铁素体势”(PF)来表示在凝固时形成的铁素体的份数。因此PF＝2.5(0.5-%Cp)式中%Cp表示在包晶反应中的碳当量，也就是考虑了其它合金化元素修正过的碳含量。在实践中，用下列公式%Cp＝%C+0.02%Mn+0.04%Ni-0.1%Si-0.04%Cr-0.1%Mo铁素体势为1或更高，意味着在凝固时特形成完全铁素体结构。相反地，负的铁素体势的值表示将形成完全奥氏体结构。对于不锈钢，用下式来计算铁素体势PF＝5.26(0.74-〔%N′i/%C′r〕)式中%N′i＝%Ni+0.31%Mn+22%C+14.2%N+%Cu%C′r＝%Cr+1.5%Si+1.4%Mo+3%Ti+2%Nb根据如上所定义的铁素体势构成的钢的分类，有可能从实质上是经验导出的数据出发来确定在得到警报信号后愈合周期所要求的最佳加速率A和减速率D。在图2中下面的两根曲线显示了上述的最佳加速率和减速率。因此，在图2中下面的曲线示出了与铁素体势呈函数关系的加速率A(米/分2)，从相对于高的铁素体势正值的一个略低于0.1米/分2的值增加到相对于铁素体势为接近1的大约为0.7米/分2的最大值，然后再降到相对于负的铁素体势的略低于0.2米/分2的值。下式为A与PF的函数关系的多项近似计算式A＝f(PF)＝α0+Σiαi(PF)i式中对PF＞1，α0＝5.9，α1＝-10.635，α2＝7.82，α3＝-2.8459，α4＝0.5091，α5＝-0.0357;对PF＜1，α0＝0.3116，α1＝0.2075，α2＝0.15，α3＝0.0471，α4＝0.0051。最佳的加速时间ta落在60至600秒之间。事实上，最好调整加速时间ta(按理论，它由(Vc-Vr)/A计算出)以便也考虑到其它合金元素的影响，也就是考虑通过影响在铸模中钢液的粘度来促进粘滞的那些元素的影响。可用下列的乘数(相应于类似的A的除数)来进行校正。 对于减速率，也有一多项近似计算式D＝f(PF)＝α0+Σiαi(PF)i式中，α0＝-57.15，α1＝21，α2＝7.68，α3＝1.83，α4＝0.822，α5＝0.0531，α6＝0.0289。最佳的减速时间为0.5至30秒。关于愈合平稳段的等待时间tr，如上述，该时间与凝固范围TL-TS有关，式中TL和TS为液相线及固相线温度。可行的是把一定钢种的实际固相线温度(也就是已经相应于平衡时的理论固相线温度作了调整的温度)来考虑，以允许少量地溶解的引起固相线降低的元素(例如磷和硫)的影响。在实际上，液相线温度TL按下式计算对于PF＞0TL＝1538-90(%C)-〔%X〕对于PF＜0TL＝1528-60(%C)-〔%X〕同理，固相线温度TS按下式计算对于PF＞1TS＝1538-450(%C)-〔%X〕对于PF＜1TS＝1528-180(%C)-〔%X〕式中元素及合金的系数X分别代表10Si，5Mn，2Cr，3Ni，3Mo，3Cu，8Nb，14Ti，3Al，2V，60B，1W，1Co，34P，40S，14As，10Sn，36Se。图2中最上面的曲线示出等待时间tr是凝固温度范围的递增函数，从15秒增加到6分钟，最佳范围为30到300秒。tr的多项近似计算式如下tr＝f(TL-TS)＝α0+本文档来自技高网...

【技术保护点】
在连续铸钢中动态控制抽锭速度的方法，这方法包括在探测出铸模发生铸皮粘滞时，使抽锭速度产生周期变化，包括从正常速度降到减慢速度，接着在该速度下保持铸皮愈合的平稳阶段，再从减慢速度增加到正常速度的加速阶段，其特征在于采取措施来测出铸造的钢的铁素体势，和至少确定减速阶段或加速阶段中的一个的变化率为所述铁素体势（ＰＦ）的函数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安德雷克来恩，曼弗雷德米切尔沃尔夫，
申请(专利权)人：于西诺咨询公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]