專利名稱：用于在連續(xù)澆鑄鋼時調(diào)節(jié)二次冷卻的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于在連續(xù)澆鑄鋼時調(diào)節(jié)二次冷卻的方法，其中，與結(jié)晶器隔開 距離地設有一矯正單元，利用該矯正單元使?jié)茶T的連鑄坯(Strang)轉(zhuǎn)移到水平位置并且 冷卻通過指向連鑄坯的噴嘴用水或水_空氣混合物來進行，在考慮到相應鋼等級的延展性 最小值的情況下執(zhí)行冷卻方案。
背景技術(shù)：
在連鑄坯離開帶有能承載的殼的結(jié)晶器之后，在所謂的二次冷卻區(qū)域中進行隨后 的冷卻和凝固。該二次冷卻區(qū)域通常位于在結(jié)晶器出口與引出輥道之間的連鑄坯引導區(qū)域 中。在連鑄坯引導區(qū)域中的二次冷卻方案作為所謂的單劑冷卻(純水冷卻)和雙劑冷 卻(由水和空氣介質(zhì)組成的混合物)是已知的。此外，在實踐中已知如下的冷卻方案，這些冷卻方案在澆鑄過程中直到矯正單元 選擇高于(所謂的熱運行方式)或低于(所謂的冷運行方式)相應鋼等級的延展性最小值 的表面溫度控制。在熱運行方式的情況下，由于直接與冷運行方式相比較低的平均凝固常數(shù)而出現(xiàn)
產(chǎn)量損失。為理解上述概念“延展性最小值”、“熱/冷運行方式”，進行以下說明。延展性下降強烈的區(qū)域是材料僅能以很小程度通過塑性變形來降低應力并且特 別強烈地傾向于形成裂縫所處的區(qū)域，該區(qū)域也稱作“延展性最小值”。延展性在該區(qū)域中 的下降主要由兩個機理引起。1.由于奧氏體晶界的相對滑動和在楔形部(Zwickeln)上或在非金屬夾雜物(在 晶界區(qū)域中的析出物)的流入?yún)^(qū)域中的基質(zhì)(Matrix)的裂開。這是在單相奧氏體區(qū)域中 朝向高溫的機理。如果在奧氏體基質(zhì)中存在形成析出物的元素，這些元素在晶粒中或在晶界上析 出，則能在其周圍局部地產(chǎn)生比較窄界定的無析出物的區(qū)域。在這些無析出物的區(qū)域中能 降低應力，該應力最終能與析出物共同作用地導致組織裂縫。2.在低于Ac3的低溫下的延展性降低可能由在奧氏體晶界上形成的薄的鐵素體膜 引起。其中，奧氏體可以是低溫奧氏體(仍未轉(zhuǎn)變)或轉(zhuǎn)變成中間結(jié)構(gòu)的奧氏體(中間級
寸乂 O鐵素體層比奧氏體或其轉(zhuǎn)變組織軟。鐵素體膜類似于無析出物的區(qū)域在高溫下在 存在析出物的情況下作為裂縫源起作用，因為在這些區(qū)域中形成引入基質(zhì)中的應力。上述的延展性降低位于延展性高的區(qū)域與延展性低的區(qū)域之間。在高溫下延展性高的區(qū)域(HDH)是塑性高的區(qū)域，亦即在高溫下材料變形能力良 好的區(qū)域。在高溫區(qū)域中，在溶液、鐵素體膜或局部界定的無析出物的區(qū)域中不存在析出物。
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基質(zhì)的可變形性良好并且不大可能出現(xiàn)裂縫。如果為矯正板坯而力求表面溫度，其位于該溫度范圍內(nèi)，則指的便是“熱運行方 式”，亦即在高溫下矯正。在低溫下延展性高的區(qū)域(HDL)是指在低溫下變形能力良好的區(qū)域。鐵素體層在該區(qū)域中通常具有這樣的厚度，使得在該區(qū)域中不再能達到很大的應 力峰值，它們在軟的組織中被降低。如果為矯正板坯而力求表面溫度，其位于該溫度范圍內(nèi)，則指的便是“冷運行方 式”，亦即在低溫下矯正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，開發(fā)用于所謂的熱運行方式的冷卻方案，以最佳地充分利用連 鑄坯引導長度、同時與提高質(zhì)量相關(guān)聯(lián)地優(yōu)化生產(chǎn)率。根據(jù)本發(fā)明通過以下方式實現(xiàn)該目的，即在從結(jié)晶器延伸直到矯正單元的第一區(qū) 段中在高于相應鋼等級的延展性最小值的情況下在熱運行方式中進行冷卻，而在從矯正單 元延伸直到連鑄坯完全凝固的第二區(qū)段中以高于在冷運行方式時的冷卻率但低于在熱運 行方式時的冷卻率的冷卻率進行冷卻。通過在第二區(qū)段中的所述冷卻率，該冷卻率低于將在連續(xù)的熱運行方式時調(diào)節(jié)的 冷卻率、但高于在冷運行方式時得到的冷卻率，在第二區(qū)段中、亦即在矯正單元后面實現(xiàn)在 水平部段中的加速的連鑄坯殼生長(Strangschalenwachstum)，這也使得更高的最大澆鑄 速度(關(guān)于鋼等級)成為可能。板坯的表面溫度可以在結(jié)晶器出口與矯正單元之間被最佳地調(diào)節(jié)，也就是說熱運 行方式，其中在進入矯正單元處的表面上的目標溫度根據(jù)鋼等級大于850°C。通過根據(jù)本發(fā)明的方法一方面可以通過可能較大的澆鑄速度實現(xiàn)提高生產(chǎn)率。另 一方面，減少對澆鑄的板坯的可能的錯誤侵害，這又導致檢查/焰火耗費的降低是可能的。根據(jù)本發(fā)明的方法能在板坯、薄板坯、塊件、棒坯、預制型材連鑄設備的在利用雙 劑冷卻(水/空氣)的二次冷卻中或單劑冷卻(水)中應用。


下面參照附圖來說明根據(jù)本發(fā)明的方法，其中該圖示出澆鑄的連鑄坯的表面溫度 在連鑄坯引導長度上的曲線以及連鑄坯殼生長。
具體實施例方式圖示出矯正單元的位置，該矯正單元根據(jù)本發(fā)明將冷卻方案劃分成第一區(qū)段與第 二區(qū)段。此外，由該圖可看到所謂的熱運行方式和冷運行方式，更確切地說關(guān)于延展性最小值。根據(jù)本發(fā)明的冷卻方案現(xiàn)規(guī)定，直到矯正單元之前在高于延展性最小值的熱運行 方式中進行冷卻。在矯正單元之后以更高的冷卻率運行，如這以虛線以及優(yōu)化的溫度控制的說明所
4示。 如果觀察該圖的右側(cè)橫坐標、即殼生長，便可看出它在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化的方案 中(也以虛線示出)比否則通常的運行方式更快速地增長。
權(quán)利要求
用于在連續(xù)澆鑄鋼時調(diào)節(jié)二次冷卻的方法，其中與結(jié)晶器隔開距離地設有一矯正單元，利用該矯正單元使?jié)茶T的連鑄坯轉(zhuǎn)移到水平位置并且冷卻通過指向連鑄坯的噴嘴用水或水 空氣混合物來進行，在考慮到相應鋼等級的延展性最小值的情況下執(zhí)行冷卻方案，其特征在于，在從結(jié)晶器延伸直到矯正單元的第一區(qū)段中在高于相應鋼等級的延展性最小值的情況下在熱運行方式中進行冷卻，而在從矯正單元延伸直到連鑄坯完全凝固的第二區(qū)段中以高于在冷運行方式時的冷卻率但低于在熱運行方式時的冷卻率的冷卻率進行冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第一區(qū)段中進行冷卻，使得澆鑄的連鑄 坯的表面溫度根據(jù)鋼等級調(diào)節(jié)成大于850°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第二區(qū)段中進行冷卻，使得澆鑄的連鑄 坯的表面溫度根據(jù)鋼等級調(diào)節(jié)成小于1000°c。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在連續(xù)澆鑄鋼時調(diào)節(jié)二次冷卻的方法，其中與結(jié)晶器隔開距離地設有一矯正單元，利用該矯正單元使?jié)茶T的連鑄坯轉(zhuǎn)移到水平位置并且冷卻通過指向連鑄坯的噴嘴用水或水-空氣混合物來進行，在考慮到相應鋼等級的延展性最小值的情況下執(zhí)行冷卻方案。為了能與提高質(zhì)量相關(guān)聯(lián)地實現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)率而規(guī)定，在從結(jié)晶器延伸直到矯正單元的第一區(qū)段中在高于相應鋼等級的延展性最小值的情況下在熱運行方式中進行冷卻，而在從矯正單元延伸直到連鑄坯完全凝固的第二區(qū)段中以高于在冷運行方式時的冷卻率但低于在熱運行方式時的冷卻率的冷卻率進行冷卻。
文檔編號B22D11/124GK101909784SQ200880124179
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者D·萊策爾, J·弗雷德里希 申請人:Sms西馬克股份公司