專利名稱：一種有效控制厚板坯角部橫裂發(fā)生的二冷噴嘴布置方法
技術領域：
本發(fā)明屬于煉鋼連鑄技術領域，特別是提供了一種有效控制厚板坯角部橫裂發(fā) 生的二冷噴嘴布置方法。
背景技術：
連鑄坯的角橫裂紋一直是困擾國內外各鋼廠的質量難題，角橫裂紋可以導致鑄 坯清理量增加、鋼材成品率下降。厚規(guī)格連鑄坯子由于其過程應力更大，裂紋缺陷更易 發(fā)生。世界各國學者圍繞連鑄坯的裂紋缺陷開展了大量研究，認為，高溫下鋼有三個脆 性區(qū)，這是由于連鑄過程鑄坯中NbN、Nb(CN)、VN、V(CN)、AlN等微小粒子的析出 引起鋼延塑性降低，其中700 900°C的脆化區(qū)對角部橫裂紋影響較大。含鈮鋼鑄坯試 樣的塑性降低是由于奧氏體低溫域和奧氏體+鐵素體兩相域出現(xiàn)脆化造成的。在鋼的奧 氏體低溫域，鑄坯的塑性降低的原因是由于鋼中微細碳氮化鈮在奧氏體晶粒中析出造成 的。碳氮化鈮造成鋼的脆化的主要原因是碳氮化鈮在晶界附近析出，在晶界兩側出現(xiàn)一 薄的較軟的無析出帶，在應力的作用下，變形將主要集中在沿奧氏體晶界分布的較軟的 鐵素體中。當應力超過晶界鐵素體所能承受的強度時，在鐵素體中便會產生孔洞，孔洞 聚合長大最后發(fā)展成裂紋。如果二次冷卻強度不合適，鑄坯矯直溫度處于700 900°C脆化區(qū)間時，極易 產生角部橫裂紋。因此適當調整二次冷卻強度，依據(jù)鋼種不同，使矯直溫度從鋼延塑性
“低谷區(qū)”兩側避開900 700°C的溫度范圍，可防止角裂。一般來說，角裂發(fā)生在鑄坯矯直的溫度區(qū)間，二次冷卻整體強度過大時，鑄坯 整個寬面容易產生微小橫裂紋。因此，目前國內絕大多數(shù)鋼廠通常二冷采用緩冷策略， 通過鑄坯弱冷來降低內彎曲和矯直應力，進而減輕鑄坯角裂紋缺陷。但二冷弱冷易導致 鑄坯中心偏析、縮孔等內部缺陷，造成鋼板性能不合。如何平衡連鑄坯表面裂紋質量和 內部質量是解決問題的關鍵。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提一種有效控制連鑄厚板坯角部橫裂紋發(fā)生的二冷噴嘴布置方 法。將矯直過程中連鑄坯邊角部溫度冷卻到第三脆性塑性溫度區(qū)低溫下限以下，通過低 溫方式避開鋼的脆性區(qū)，以避免角部裂紋的產生。根據(jù)此原理，對連鑄二冷區(qū)噴嘴進行 布置方式的改進。根據(jù)避開鋼高溫脆性區(qū)(第三脆性區(qū))的原則，對二冷矯直區(qū)的連鑄坯角部采用 強冷從脆性溫度區(qū)低溫側避開脆性區(qū)。通常鋼的低溫塑性區(qū)下限溫度為70(TC。如果單 獨在矯直區(qū)一個冷卻區(qū)進行強冷則鑄坯溫度下降過快，熱應力過大，可導致鑄坯產生應 力缺陷。因此，本發(fā)明實行在矯直區(qū)前面的幾個冷卻區(qū)即開始冷卻，使角部溫度下降相 對均勻，避免急冷急熱。保證鑄坯矯直溫度低于700°C即可。因此本發(fā)明的實際方法為對鑄坯邊部實施強冷，單側冷卻水總流量為10 12m7h。單側的總水量通過單獨的一個冷卻水路控制，每個噴嘴平均分配水量。噴嘴具 體布置方式如圖1所示，噴嘴在連鑄二冷區(qū)鑄坯矯直區(qū)前第4扇形段、第5扇形段、第6 扇形段、第7扇形段的鑄坯兩側邊部延澆注方向加8 12排冷卻噴嘴，單排的東西兩側 邊部各1個噴嘴，每排噴嘴間隔為200 400mm ；將鑄坯表面角部溫度降低到700°C以 下。根據(jù)澆注鑄坯的斷面寬度左右移動調整噴嘴的位置，移動范圍為IOmm 30mm,噴嘴對準鑄坯邊角部。開澆后當鑄坯至第7扇形段后(坯子走到了第七段才能全 部打開冷卻水，包括前面第4扇形段、第5扇形段、第6扇形段)，隨即打開兩側水冷閥 門，按照設置的10 12m7h進行給水。本發(fā)明的優(yōu)點在于具有良好而廣泛的適用性，并且裝卸方便、成本較低。目前 國內板坯連鑄機絕大多數(shù)不具二冷噴嘴幅切功能，噴嘴不可以二維移動，鑄坯表面邊角 溫度與鑄坯寬面溫度無法同步，本發(fā)明中獨特的邊部強冷方式設計，可單獨對鑄坯角部 溫度進行控制，實現(xiàn)均勻強冷。實踐證明，通過此方法澆注厚規(guī)格板坯，角橫裂紋基本消除。


圖1為強冷噴嘴布置圖。第4扇形段1、第5扇形段2、第6扇形段3、第7扇 形段4、噴嘴5。
具體實施例方式實例1 在連鑄二冷區(qū)第4扇形段1、第5扇形段2、第6扇形段3、第7扇形段4(鑄 坯矯直區(qū)前和矯直區(qū))的鑄坯兩側邊部延澆注方向加12排冷卻噴嘴，對鑄坯邊部實施 強冷，每排噴嘴間隔為300_，單側冷卻水總流量為10.31m7h。澆注的連鑄坯規(guī)格是 250mmX 1800mm,鋼種為 D32，拉速為 l.Om/min。通過紅外連續(xù)測溫儀測量鑄坯表面角部溫度，為689°C。經過檢驗，鑄坯角部無 橫裂紋。實例2:在連鑄二冷區(qū)第4扇形段1、第5扇形段2、第6扇形段3、第7扇形段4(鑄 坯矯直區(qū)前和矯直區(qū))的鑄坯兩側邊部延澆注方向加12排冷卻噴嘴，對鑄坯邊部實施 強冷，每排噴嘴間隔為300mm，單側冷卻水總流量為11.9m3/h。澆注的連鑄坯規(guī)格是 250mmX 2000mm,鋼種為 D32，拉速為 0.96m/min。通過紅外連續(xù)測溫儀測量鑄坯表面角部溫度，為653°C。經過檢驗，鑄坯角部無 橫裂紋。
權利要求
1. 一種有效控制厚板坯角部橫裂發(fā)生的二冷噴嘴布置方法，其特征在于，對鑄坯邊 部實施強冷，單側冷卻水總流量為10 12m7h;單側的總水量通過單獨的一個冷卻水路 控制，每個噴嘴平均分配水量；噴嘴在連鑄二冷區(qū)鑄坯矯直區(qū)前第4扇形段、第5扇形 段、第6扇形段、第7扇形段的鑄坯兩側邊部延澆注方向加8 12排冷卻噴嘴，單排的 東西兩側邊部各1個噴嘴，每排噴嘴間隔為200 400mm;將鑄坯表面角部溫度降低到 700°C以下；根據(jù)澆注鑄坯的斷面寬度左右移動調整噴嘴的位置，移動范圍為IOmm 30mm，噴 嘴對準鑄坯邊角部；開澆后當鑄坯至第7扇形段后，隨即打開兩側水冷閥門，按照設置 的10 12m3/h進行給水。
全文摘要
一種有效控制厚板坯角部橫裂發(fā)生的二冷噴嘴布置方法，屬于煉鋼連鑄技術領域。對鑄坯邊部實施強冷，單側冷卻水總流量為10～12m3/h；單側的總水量通過單獨的一個冷卻水路控制，每個噴嘴平均分配水量；噴嘴在連鑄二冷區(qū)鑄坯矯直區(qū)前第4扇形段、第5扇形段、第6扇形段、第7扇形段的鑄坯兩側邊部延澆注方向加8～12排冷卻噴嘴，單排的東西兩側邊部各1個噴嘴，每排噴嘴間隔為200～400mm；將鑄坯表面角部溫度降低到700℃以下。優(yōu)點在于，具有良好而廣泛的適用性，并且裝卸方便、成本較低。
文檔編號B22D11/124GK102009148SQ20101023244
公開日2011年4月13日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權日2010年7月15日
發(fā)明者萬瀟, 關春陽, 劉成, 劉洋, 劉茁松, 呂延春, 周金明, 孫宇, 李景光, 楊征, 王東柱, 王文軍, 王玉龍, 白學軍, 韋耀環(huán) 申請人:秦皇島首秦金屬材料有限公司, 首鋼總公司