一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法

1.本发明属于双辊薄带连铸技术领域，具体涉及一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法。具有速度边界层分离、补偿特征的双辊铸轧工艺在固定工艺参量下是不能稳定运行的，速度边界层的分离带来温度边界层的分离，需要提供另外的不稳定策略，以抵消双辊铸轧自身由温度边界层分离带来的kiss角温度下降。本发明提供了一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法。


背景技术：

2.双辊薄带连铸技术的提出距今超过一个半世纪，长期以来，工艺参量的稳定一直是人们追求的，但其实不然。发明人在申请号为202110122637.8的专利申请文件中所提到的示踪技术，揭示了实际铸轧过程中熔池内的形态。根据实验室示踪结果证实，边界层存在分离行为，分离是动量和热量的分离，热量的分离使得kiss角温度处于持续下行的状态，由此带来铸机的振动和工艺的失稳。发明人认为：具有速度边界层分离特征的双辊铸轧工艺在固定工艺参量下是不能稳定运行的，需要提供另外的不稳定策略，以抵消双辊铸轧自身由速度边界层分离带来的kiss角温度下降。
3.本发明提供了一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法，目的是向双辊铸轧过程提供一种可控的、变化的工艺参量，以抵消双辊薄带铸轧的自身由于温度边界层分离带来的不稳定性，从而提高工艺稳定性，本发明还可降低铸轧机在铸轧薄板带过程中产生的振动。


技术实现要素：

4.传统的双辊铸轧工艺中，研究人员提供尽量均匀的熔体过热度。然而，而对于存在速度边界层分离、补偿行为的铸轧过程而言，稳定的铸轧工艺参量意味着kiss角温度持续走低，过低的kiss角温度会引发工艺的失稳和\或铸带质量问题。kiss角的测量方法可见申请号为2021112909655的专利文件。采用动态的辊缝策略、动态改变熔池深度和动态辊速方案具有一定的优势，但会引发铸带厚度波动问题，而通过改变熔体过热度，具有优势。
5.本申请文件中，发明人提出一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法，以优化当前的控制策略，提升工艺稳定性。
6.本发明提供了一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法，其特征在于，进入熔池的熔体的过热度存在控制的起伏，所述控制的起伏可以是周期性的或非周期性的。所述熔体可通过浸入式水口进入所述熔池，所述熔体也可以穿过气氛进入所述熔池；所述熔池是由两个对向旋转的结晶辊和侧封装置构成；所述控制的起伏的意思是，过热度的变化必须是作为温度控制的目标。需要说明的是，传统的各类中间包加热技术，寻求外部热源补偿中间包内熔体的温降，维持中间包内熔体的温度恒定，目标是使得进入熔池的熔体温度稳定。显然，传统的各类中间包加热技术的目的均不是为了使得进入熔池的熔体的过热度存在所述的控制的起伏。
7.进一步地，一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法，其特征在于，具有n种过热度的熔体，进入熔池的熔体通量q为所述n种过热度的熔体的混合，第i种熔体通过水口进入熔池通量q的体积比为vi（i为从1到n的正整数，∑vi=1），通过调节不同过热度熔体的比值，使得进入熔池的熔体的过热度存在所述的控制的起伏，所述控制的起伏可以是周期性的或非周期性的。进入熔池的熔体通量q可以设定为随时间变化的。n的优选值为2，也就是说采用两种不同过热度的熔体，动态调整二者的混合比例来改变过热度是较好的选择。
8.更进一步地，一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法，其特征在于，利用加热方法加热注入熔池的熔体，通过改变加热功率来实现所述过热度的所述控制的起伏。
9.更进一步地，一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法，其特征在于，所述控制的起伏导致的过热度呈正弦规律变化。
附图说明
10.图1为本发明实施例1。
11.以下附图中所涉及的附图编号的对应关系如下：1.第一过渡包，2.第二过渡包，3.第一塞棒，4.第二塞棒，5.过渡包边界，6.水口，7.第一结晶辊，8.第二结晶辊。
具体实施方式
12.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在幅图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
13.实施例1本发明实施例1公开的一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法。
14.本发明实施例1所示图1中，结晶辊直径为500毫米，所铸的薄带厚度为2毫米。
15.本发明实施例1所示图1中，第一过渡包1体积大于第二过渡包2的体积，第一过渡包内熔体温度为t1，第二过渡包内熔体温度为t2，t2=t1+50℃。
16.本发明实施例1所示图1中，通过水口6进入熔池的熔体通量为q：第一过渡包1进入熔池的通量为q1=qsin(at+b)，第二过渡包2进入熔池的通量为q2=q[1-sin(at+b)]，t表示时间，a和b为经验参数。一般来讲，分离点离kiss点越近，a值越小；分离点离kiss点越远，a值越大。对于有色金属薄带铸轧，a值偏大；对于钢铁材料，a值偏小。
[0017]
可选地，通过水口6进入熔池的熔体通量为q可以是周期性或非周期变化的。
[0018]
可选地，本发明实施例1所示图1中，第一过渡包1体积可以等于第二过渡包2的体积。
[0019]
可选地，本发明实施例1所示图1中，还可以设置第三个过渡包或更多个过渡包。
[0020]
实施例2本发明实施例2公开的一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法。
[0021]
本发明实施例2采用在水口周围布置大功率加热设备，通过调节加热设备的功率，
来实现过热度的可控的起伏。
[0022]
可选地，本发明实施例2中所述的大功率加热设备可以是感应加热设备。
[0023]
需要说明的是，本发明实施例2不需要附图，根据当前的技术水平，真正的难点在于明白铸轧过程需要不稳定因素，难在想到要去使用起伏的过热度，而不是添加各类形式的加热设备。
[0024]
由本发明实施例2，在任何位置添加任何形式的加热设备，以实现本发明申请文件中所提的可控的过热度，均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。
[0025]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。


技术特征：
1.一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法，其特征在于：进入熔池的熔体的过热度存在控制的起伏，所述控制的起伏可以是周期性的或非周期性的。2.根据权利要求1所述的一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法，其特征在于：具有n种过热度的熔体，进入熔池的熔体通量q为所述n种过热度的熔体的混合，第i种熔体通过水口进入熔池通量q的体积比为v
i
（i为从1到n的正整数，∑v
i
=1），通过调节不同过热度熔体的比值，使得进入熔池的熔体的过热度存在所述的控制的起伏，所述控制的起伏可以是周期性的或非周期性的。3.根据权利要求1所述的一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法，其特征在于：利用加热方法加热注入熔池的熔体，通过改变加热功率来实现所述过热度的所述的控制的起伏。4.根据权利要求1所述的一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法，其特征在于：所述控制的起伏导致的过热度呈正弦规律变化。

技术总结
本发明属于双辊薄带铸轧技术领域，具体涉及一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法。具有速度边界层分离、补偿特征的双辊铸轧在固定工艺参量下是不能稳定运行的，需要提供另外的不稳定策略，以抵消双辊铸轧自身的不稳定性。如何向铸轧过程施加可控的不稳定性因素，以对消铸轧工艺自身的非稳定性因素，是铸轧稳定进行的关键。本发明提供了一种用于双辊薄带铸轧的变过热度浇铸方法。铸轧的变过热度浇铸方法。铸轧的变过热度浇铸方法。


技术研发人员：徐绵广
受保护的技术使用者：山东理工大学
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/8/5