一种减少板坯裂纹的方法与流程

本发明涉及炼钢连铸技术领域，尤其涉及一种减少板坯裂纹的方法。

背景技术：

目前，由于连铸板坯的高温脆性，导致浇铸板坯的表面可能出现裂纹。其中，板坯表面横裂纹通常垂直于浇铸方向，一般出现在窄面边部或角部。裂纹长度在1mm-10mm之间，深入到皮下几个毫米处，会造成热轧板材不同形状的边部缺陷。

现有技术中存在如何在连铸过程中减少裂纹的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种减少板坯裂纹的方法，用于减少板坯裂纹。

一种减少板坯裂纹的方法，包括：

根据当前所浇铸板坯的脆性区温度范围，确定目标温度；所述目标温度高于所述脆性区温度范围中的最高温度；

获得连铸机弯曲段区域内所述板坯角部的表面温度；

判断所述表面温度是否低于所述目标温度；

当所述表面温度低于所述目标温度时，降低用于浇铸所述板坯角部的喷嘴的流量。

可选的，获得连铸机弯曲段区域内所述板坯角部的表面温度，包括：

通过设置在扇形段出入口的非接触式测温仪检测所述表面温度。

可选的，所述非接触式测温仪设置在距离所述板坯0.5米-2米的位置，且偏离角度小于等于10°。

可选的，所述非接触式测温仪具有水冷循环系统，且所述非接触式测温仪的外部设置有金属保护套。

可选的，在所述金属保护套的第一端设置有吹扫管，用于从所述第一端向所述金属保护套内进行气雾吹扫。

可选的，所述方法还包括：

判断所述表面温度是否可靠；

当判断所述表面温度不可靠时，关闭所述喷嘴中的至少一个喷嘴。

可选的，判断所述表面温度是否低于所述目标温度，包括：

每个预设间隔，判断最新获得的所述表面温度是否低于目标温度。

可选的，所述预设间隔为0.1S-5S之间的任意值。

可选的，降低所述喷嘴的流量不超过所述喷嘴初始流量的50％。可选的，降低所述喷嘴的流量不超过所述喷嘴初始流量的50％。

本发明的有益效果如下：

在本发明实施例中，首先根据当前所浇铸板坯的脆性区温度范围，确定出高于脆性区温度范围中的最高温度的目标温度。然后获得连铸机弯曲段区域内板坯角部的表面温度。当判断出表面温度低于目标温度时，降低用于浇铸板坯角部的喷嘴的流量。通过降低喷嘴流量，就减少了浇铸角部的二冷水量，进而提高了角部温度，使角部温度不易落入脆性区温度范围而导致角部出现裂纹。所以，通过本发明实施例中的方法，能够减少角部板坯裂纹的发生。

附图说明

图1为本发明实施例的减少板坯裂纹的方法流程图；

图2为本发明实施例一脆性区温度范围示意图；

图3为本发明实施例一关闭喷嘴示意图(朝向板坯外弧方向)；

图4为本发明实施例另一关闭喷嘴示意图(朝向板坯外弧方向)。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种减少板坯裂纹的方法，用于减少板坯裂纹。

在本发明实施例中，首先根据当前所浇铸板坯的脆性区温度范围，确定出高于脆性区温度范围中的最高温度的目标温度。然后获得连铸机弯曲段区域内板坯角部的表面温度。当判断出表面温度低于目标温度时，降低用于浇铸板坯角部的喷嘴的流量。通过降低喷嘴流量，就减少了浇铸角部的二冷水量，进而提高了角部温度，使角部温度不易落入脆性区温度范围而导致角部出现裂纹。所以，通过本发明实施例中的方法，能够减少角部板坯裂纹的发生

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，为本发明实施例中减少板坯裂纹的方法流程图。本发明实施例中的方法可以用于炼钢连铸二次冷却水流量控制系统中，该方法包括：

S101：根据当前所浇铸板坯的脆性区温度范围，确定目标温度。

S102：获得连铸机弯曲段区域内所述板坯角部的表面温度。

S103：判断所述表面温度是否低于所述目标温度。

S104：当所述表面温度低于所述目标温度时，降低用于浇铸所述板坯角部的喷嘴的流量。

具体来讲，如果预先存储有各钢种的脆性区温度范围，则可以直接获取当前所浇铸板坯对应的脆性区温度范围，确定目标温度。或者，如果也可以通过高温拉伸试验，获得脆性区温度范围，本发明不做具体限制。

在S101中，需要确定出目标温度。由于获得脆性区温度范围时存在误差，同时为了避免表面温度容易落入脆性区温度范围，在本发明实施例中，确定出的目标温度应高于脆性区温度范围的最高温度。

以当前所浇铸板坯为碳含量0.10％的钢种为例。在热模拟机中对该钢种进行高温拉伸实验，测定该钢种断面收缩率随温度变化曲线。假设测量结果如图2所示。以断面收缩率小于60％来界定，则该钢种的脆性区温度范围为700℃-925℃。假设实验过程存在大约15℃的误差，因此，确定目标温度为940℃

接下来，在S102中，获得连铸机弯曲段区域内的板坯角部的表面温度。具体来讲，在本发明实施例中，S102可以通过如下过程实现：

通过设置在扇形段出入口的非接触式测温仪检测所述表面温度。

具体来讲，为了获得板坯角部的温度，将非接触式测温仪设置在扇形段出入口。其中，如果需要检测外弧角部的温度，进而减少外弧角部的裂纹，则在外弧角部朝向的扇形段出入口设置一个或多个非接触式测温仪。本申请所属领域的普通技术人员可以根据实际进行设置，本发明不做具体限制。在具体实现过程中，可以设置例如2-10个红外比色测温仪用于检测外弧角部温度。

在本发明实施例中，设置非接触式测温仪时，将非接触式测温仪设置在距离板坯0.5-2米的位置，偏离角度小于10°，并尽量使非接触式测温仪垂直对准板坯的边角部以及表面的中间位置。

由于非接触式测温仪所在环境的温度很高，为了避免高温损坏非接触式测温仪，在本发明实施例中的非接触式测温仪具有水冷循环系统，进而通过水循环带走非接触式测温仪过高的温度，降低非接触式测温仪的温度。同时，将非接触式测温仪设置在金属保护套中，以隔离高温。

进一步，为了避免所在环境中水雾对非接触式测温仪干扰，在保护套的第一端还设置有吹扫管。本发明实施例中的吹扫管为分节伸缩管，最大伸缩长度为2米。吹扫管从第一端向金属保护套内吹扫气雾，从而将保护套内的气雾从不同于第一端的另一端吹出。

接下来，在S103中，判断表面温度是否低于目标温度。在一种实现方式中，可以实时判断表面温度是否低于目标温度，也即每获得一个表面温度，就判断一次。或者，在另一种实现方式中，可以每个预设间隔，判断一次最新获得的表面温度是否低于目标温度。其中，在本发明实施例中，预设间隔为0.1S-5S之间的任意值。

举例来说，预设间隔为1S，并假设非接触式测温仪每隔0.1S检测一次表面温度。为了方便说明，假设判断周期和检测周期的起始点相同。那么，在T时刻，则判断非接触式测温仪在T-0.1S时刻检测到的表面温度是否低于目标温度。T为任意一个判断周期开始时刻。

由于表面温度给予目标温度时，表明表面温度可能落入脆性区温度范围，那么就可能造成角部裂纹，所以，当表面温度低于目标温度时，在S104中，降低用于浇铸角部的喷嘴的流量。

由于过量降低喷嘴流量，使得喷嘴喷出的二次冷却水流量过少，可能会引起因板坯冷却不充分而带来的生产事故，所以，在本发明实施例中，降低喷嘴流量不宜超过设定的二冷水量初始流量的50％。

由于降低了喷嘴水流量，能提高板坯的表面温度，使得角部温度不易落入脆性区温度范围，所以，可以减少角部裂纹的产生。

进一步，在本发明另一实施例中，减少板坯裂纹的方法还可以进一步包括：

判断所述表面温度是否可靠；

当判断所述表面温度不可靠时，关闭所述喷嘴中的至少一个喷嘴。

具体来讲，判断表面温度是否可靠，具体可以通过判断检测到的表面温度是否为0，是否不在可能范围内，和/或是否波动强烈等来实现。由于在正常连铸过程中表面温度为0的可能性极小，因此，如果检测到的表面温度为0，则可以判断表面温度不可靠。进一步，板坯在正常连铸过程中表面温度有合理范围内，因此，如果表面温度不在合理范围内，也可以判断表面温度不可靠。另外，如果检测到的表面温度波动强烈，也可以判断表面温度不可靠。当然，在具体实现过程中，本发明所属领域的普通技术人员还可以根据实际选择其他方法判断表面温度是否可靠，本发明不做具体限制。

为了避免在检测到的表面温度不可靠时，板坯实际的表面温度落入脆性区温度范围，所以，当判断表面温度不可靠时，关闭喷嘴中的至少一个喷嘴。

本发明实施例中，具体为关闭用于浇铸角部的至少一个喷嘴。对于具体如何关闭喷嘴中的至少一个喷嘴，应根据当前所浇铸的板坯的具体宽度确定。举例来说，假设应用的板坯连铸机最大浇铸宽度为2150mm，二冷喷嘴全开时的喷淋的最大范围为1990mm，且喷嘴分布如图3和图4所示。设浇铸板坯的宽度为D，关闭喷嘴中的至少一个喷嘴，可以具体包括：

当所述板坯的宽度D小于等于1750mm时，关闭所述板坯的内弧角部和外弧角部两侧的最外列的喷嘴；

当所述板坯的宽度D大于等于1750mm，且小于等于1900mm时，交替关闭两侧的最外列的喷嘴。

请参考图3，为本发明实施例一关闭喷嘴示意图，以及图4，为本发明实施例另一关闭喷嘴示意图。在图3和图4中，用圆圈表示喷嘴。在二冷系统中，朝向板坯外弧的方向上按矩阵方式设置有多个喷嘴。朝向板坯内弧的方向上也按矩阵方式设置有多个喷嘴，为了避免重复赘述，本发明中仅示出了朝向板坯外弧方向的喷嘴。内弧角部和外弧角部对应着靠两侧外的喷嘴，所以浇铸时，由靠两侧外的喷嘴向内弧角部和外弧角部喷淋二冷却水。

当D≤1750mm时，如图3所示，将两侧最外列的喷嘴关闭。例如，将图3中虚线框中的喷嘴关闭，并且将朝向内板坯内弧方向的类似位置的喷嘴也关闭，进而共关闭14个喷嘴。

当1750mm≤D≤1900mm时，则交替关闭两侧最外列的喷嘴。例如，将图4中虚线框中的喷嘴关闭，并且将朝向板坯弧角方向的类似位置的喷嘴也关闭，进而共关闭8个喷嘴。

本发明的有益效果如下：

在本发明实施例中，首先根据当前所浇铸板坯的脆性区温度范围，确定出高于脆性区温度范围中的最高温度的目标温度。然后获得连铸机弯曲段区域内板坯角部的表面温度。当判断出表面温度低于目标温度时，降低用于浇铸板坯角部的喷嘴的流量。通过降低喷嘴流量，就减少了浇铸角部的二冷水量，进而提高了角部温度，使角部温度不易落入脆性区温度范围而导致角部出现裂纹。所以，通过本发明实施例中的方法，能够减少板坯裂纹的发生，尤其能够减少板坯表面和角部的横裂纹，特别是对应于铸机弯曲段的角部横裂纹。

进一步，在检测到的表面温度不可靠时，关闭喷嘴中的只是一个喷嘴，可以减少浇铸板坯的二次冷水，进而，减少板坯角部裂纹的可能性。

更进一步，关闭至少一个喷嘴，可以有效减少二次冷水，提高内弧角和外弧角的温度，从而减少内弧角和外弧角的裂纹。

另外，在扇形段的出入口设置非接触式测温仪能够检测弯曲段区域内板坯角部的温度，使得控制系统能够获取到相对真实的板坯表面温度，填补了在连铸机弯曲段区域内监控的空白，提高了连铸机的在线检测水平。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。