5] 本发明提出一种厚板坯连铸过程结晶器喂钢带工艺参数的确定方法，如图1所 示，包括以下步骤：
[0026] 步骤1 :采集厚板坯连铸过程结晶器工况参数，所述工况参数包括中间包出口的 钢液温度、工作拉速、厚板坯的断面面积、冷钢带的初始温度和钢液的化学成分。
[0027] 本实施方式中，采用在直弧型连铸机上浇铸厚板坯的断面面积AslabS 220mmX 1800mm的低碳钢连铸坯，中间包出口的钢液温度TtundlshS 1539~1551°C，工作拉 速Vcasting为〇. 8~I. 2m · min \冷钢带的初始温度T。为25~600°C，钢液的化学成分及其 质量百分数（wt % )如表1所示：
[0028] 表1钢液的化学成分及其质量百分数（wt% )
[0030] 步骤2 :利用厚板坯连铸过程结晶器工况参数，根据液相线共熔及相变传热理论 确定冷钢带的喂入量。
[0031] 根据液相线共熔及相变传热理论，利用钢液过热量作为计算冷钢带喂入量的计算 基础，即所喂入的冷钢带可以被浇注钢坯的过热量全部熔化，根据热量守恒，即钢液过热量 等于喂入冷钢带熔化吸热量，同时考虑到结晶器以及二冷区带走的热量，引入钢液过热量 修正系数α，得到计算公式如式（1)所示：
[0032] α · Cp · (Ttundish-Tliquidus) · Aslab · Vcasting - [C Ρ · (Tliquidus-T0)+qlatent] · Qstrip (I)
[0033] 其中，Qstoip为冷钢带的喂入量；Cp为钢液定压比热，X/(kg ·!〇 ;T tundlsh为中间包出 口的钢液温度，°C JllquidusS钢液的液相线温度，°C ;AslabS厚板坯的断面面积，m2;Vrasting 为工作拉速，m/s ;T。为冷钢带的初始温度，°C ;q lataitS冷钢带的熔化潜热，J/kg ; α为钢 液过热量修正系数。
[0034] 因此得到确定冷钢带的喂入量的公式如式（2)所示：
[0036] 本实施方式中，钢液定压比热Cp为71〇X/(kg · k)，冷钢带的熔化潜热q latOTt为 270000J/kg，钢液过热量修正系数α为〇. 4。
[0037] 钢液的液相线温度TllquiduJI据钢液化学成分及其质量百分数计算得到，如式（3) 所示：
[0038] Tllquidus= 1536-(78C+7. 6Si+5Mn+18Ti+30S+34P) = 1516Γ (3)
[0039] 步骤3 :采用广义热焓方法建立连铸坯-冷钢带体系相变传热理论模型，即冷钢带 熔化时间和冷钢带喂入厚度、浇铸钢水的过热度、冷钢带初始温度之间的关系模型。
[0040] 采用广义热焓方法建立连铸坯-冷钢带体系相变传热理论模型，公式如式（4)所 示：
[0041] In tnelting= 4. 082+2. 0851η h-Ο. 4971η Δ T-0. 3561n T。 （4)
[0042] 其中，tMlting为冷钢带熔化时间，s ;h为冷钢带喂入厚度，mm ; Δ T = T t undish Tiiquidus 为饶铸钢水的过热度，°c。
[0043] 本实施方式中，浇铸钢水的过热度Δ T取值为23~35°C，冷钢带喂入厚度h为2~ 4mm 〇
[0044] 步骤4 :利用连铸坯-冷钢带体系相变传热理论模型，根据冷钢带的喂入量、冷钢 带熔化时间和凝固液相穴深度确定冷钢带的断面尺寸和喂入速度。
[0045] 本实施方式中，根据冷钢带的喂入量、冷钢带熔化时间和凝固液相穴深度确定冷 钢带的断面尺寸和喂入速度，公式如式（5)和式（6)所示：
[0048] 其中，Vstoip为冷钢带喂入速度，m/s ; β为直弧型连铸机液相穴调节系数，取值为 0. 25~0. 4 ;Η为凝固液相穴深度为7. 705~11. 674m ;w为冷钢带喂入宽度，mm。
[0049] 本实施方式中，确定的冷钢带的断面尺寸和喂入速度如表2所示：
[0050] 表2确定的冷钢带的断面尺寸和喂入速度
[0053] 步骤5 :在厚板坯连铸过程中，将确定断面尺寸和喂入速度的冷钢带进行预热，以 低幅高频振动的方式从厚板坯结晶器的水口与窄面的中间位置处平行于结晶器宽面喂入 结晶器内钢液中。
[0054] 冷钢带以低幅高频振动的方式喂入结晶器内钢液中，冷钢带在结晶器表面的振幅 < 1mm，频率为 50-300HZ。
[0055] 所述的将确定断面尺寸和喂入速度的冷钢带进行预热的预热温度为100~ 300。。。
【主权项】
1. 一种厚坯连铸过程结晶器喂钢带工艺参数的确定方法，其特征在于，包括以下步 骤： 步骤1:采集厚板坯连铸过程结晶器工况参数，所述工况参数包括中间包出口的钢液 温度、工作拉速、厚板坯的断面面积、冷钢带的初始温度和钢液的化学成分； 步骤2 :利用厚板坯连铸过程结晶器工况参数，根据液相线共熔及相变传热理论确定 冷钢带的喂入量； 步骤3 :采用广义热焓方法建立连铸坯-冷钢带体系相变传热理论模型，即冷钢带熔化 时间和冷钢带喂入厚度、浇铸钢水的过热度、冷钢带初始温度之间的关系模型； 步骤4 :利用连铸坯-冷钢带体系相变传热理论模型，根据冷钢带的喂入量、冷钢带熔 化时间和凝固液相穴深度确定冷钢带的断面尺寸和喂入速度； 步骤5 :在厚板坯连铸过程中，将确定断面尺寸和喂入速度的冷钢带进行预热，以低幅 高频振动的方式从厚板坯结晶器的水口与窄面的中间位置处平行于结晶器宽面喂入结晶 器内钢液中。2. 根据权利要求1所述的厚板坯连铸过程结晶器喂钢带工艺参数的确定方法，其特征 在于，所述的根据液相线共熔及相变传热理论确定冷钢带的喂入量的公式表示如下：其中，Qstoip为冷钢带的喂入量，Cp为钢液定压比热，Ttundlsh为中间包出口的钢液温度，TllquidusS钢液的液相线温度，A―为厚板坯的断面面积，VMSting为工作拉速，T。为冷钢带初 始温度，Qiatf3nt为冷钢带的熔化潜热，a为钢液过热量修正系数。3. 根据权利要求1所述的厚板坯连铸过程结晶器喂钢带工艺参数的确定方法，其特征 在于，所述的采用广义热焓方法建立连铸坯-冷钢带体系相变传热理论模型，公式表示如 下： Intmelting= 4. 082+2. 0851nh-〇. 4971nAT-〇. 3561nT〇 其中，Wting为冷钢带熔化时间，h为冷钢带喂入厚度，AT=Ttundlsh-Tllquldu^浇铸钢 水的过热度，T。为冷钢带初始温度。4. 根据权利要求1所述的厚板坯连铸过程结晶器喂钢带工艺参数的确定方法，其特征 在于，所述的冷钢带以低幅高频振动的方式喂入结晶器内钢液中，冷钢带在结晶器表面的 振幅彡1mm，频率为50~300Hz〇5. 根据权利要求1所述的厚板坯连铸过程结晶器喂钢带工艺参数的确定方法，其特征 在于，所述的将确定断面尺寸和喂入速度的冷钢带进行预热的预热温度为100~300°C。
【专利摘要】本发明涉及一种厚坯连铸过程结晶器喂钢带工艺参数的确定方法，该方法为采集厚板坯连铸过程结晶器工况参数，利用厚板坯连铸过程结晶器工况参数，根据液相线共熔及相变传热理论确定冷钢带的喂入量，采用广义热焓方法建立连铸坯-冷钢带体系相变传热理论模型，即冷钢带熔化时间和冷钢带喂入厚度、浇铸钢水的过热度、冷钢带初始温度之间的关系模型，利用连铸坯-冷钢带体系相变传热理论模型，根据冷钢带的喂入量、冷钢带熔化时间和凝固液相穴深度确定冷钢带的断面尺寸和喂入速度，将确定断面尺寸和喂入速度的冷钢带进行预热，以低幅高频振动的方式从厚板坯结晶器的水口与窄面的中间位置处平行于结晶器宽面喂入结晶器内钢液中。
【IPC分类】B22D11/18
【公开号】CN105033216
【申请号】CN201510532688
【发明人】李宝宽, 刘中秋, 李林敏, 齐凤升, 王强
【申请人】东北大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月26日