連鑄中包混澆控制方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域： 本發(fā)明涉及一種連鑄中包混澆控制方法，尤其是一種不同成分鋼水中包混合澆鑄的 控制方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]
【背景技術(shù)】： 目前連鑄生產(chǎn)不同爐次接縫位置都是根據(jù)大包水口打開時(shí)中間包剩余鋼水的澆鑄長(zhǎng) 度前后各延長(zhǎng)20%進(jìn)行控制的。這種控制方法存在以下問題：所有爐次間的接縫位置控制 方法都是一樣的，沒有考慮不同爐次間的成分差異對(duì)混合部所在板坯的影響，更沒有考慮 不同中間包對(duì)混合澆鑄的影響，影響了連鑄板坯的收得率和板坯質(zhì)量。為此，需要考慮不同 成分爐次間混合澆鑄對(duì)混合段影響的關(guān)鍵因素，從而精確控制接縫位置，提高板坯質(zhì)量和 連鑄收得率。
[0003] 不同成分鋼水混合澆鑄，形成混合段主要有不同爐次鋼水在中間包的滲透和鋼水 注入形成的渦流兩種方式，經(jīng)過對(duì)鋼水駐留時(shí)間分布的研究發(fā)現(xiàn)，影響混合段形成速度主 要是后者，形成的時(shí)間是可以計(jì)算出來的。而目前的控制方法是顯然是非常粗放的，達(dá)不到 精確控制混合段的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的問題提供一種連鑄中包混澆控制方法，使得不 同爐次間混合段位置控制更加精確可靠，有效提高混合段的控制精度，提高鋼水收得率。
[0005] 上述的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 連鑄中包混澆控制方法，該方法包括如下步驟： (1) 基于前后爐次成分差別，根據(jù)判定標(biāo)準(zhǔn)是否屬于混合澆鑄模式，如果是則啟用混合 段計(jì)算模式，轉(zhuǎn)入步驟（2);如果不是則按照正常澆鑄方式處理； (2) :混合段位置和長(zhǎng)度計(jì)算：首先存儲(chǔ)關(guān)鍵變量值，大包水口打開時(shí)連鑄澆鑄長(zhǎng)度為 Q，澆鑄速度為t，中間包剩余鋼水重量Mtd，i為實(shí)際澆鑄流數(shù)，然后根據(jù)中間包裝備情況 取合理的系數(shù)值"，運(yùn)用公式2計(jì)算出中間包混合鋼水到達(dá)結(jié)晶器彎月面的澆鑄時(shí)間at i，
由公式3計(jì)算出相應(yīng)的尬，得到混合段開始位置LfL，尬，
由公式5得到中包鋼水總的澆鑄時(shí)間:
公式中為大包打開后鋼水與上一爐鋼水在中包里混合開始到結(jié)束的時(shí)間，單位為 分鐘， Q :通鋼量(單位t/min)， Μ?:大包水口打開時(shí)中間包剩余鋼水重量(單位t)， A& : AT時(shí)間內(nèi)i流燒鑄長(zhǎng)度， ?為系數(shù)，當(dāng)中間包裝備擋渣墻時(shí)，取0. 25~0. 3 ;沒有擋渣墻時(shí)，《取0. 1~0. 2， f :鋼水密度， WpHp t為第i流結(jié)晶器斷面尺寸及拉速， :&心：中包中鋼水完全澆鑄的時(shí)間。
[0006] 混合段的澆鑄時(shí)間就是Α?α: = && ，最后運(yùn)用公式3計(jì)算出混合段&、在正常 波動(dòng)范圍內(nèi)混合開始澆鑄長(zhǎng)度，進(jìn)入步驟（3)，如果在該時(shí)區(qū)內(nèi)發(fā)生澆鑄速度變化，則根據(jù) 連鑄速度變化特點(diǎn)，采用速度及該速度的持續(xù)時(shí)間分段計(jì)算的方式，分別計(jì)算出 ΛΕ?和 L；; (3)將中包混澆的混合段開始位置和混合長(zhǎng)度送質(zhì)量判定模型，通過優(yōu)化切割模型控 制板坯的優(yōu)化切割，并進(jìn)行板坯質(zhì)量綜合判定。
[0007] 所述的連鑄中包混澆控制方法該，步驟（1)中所述的判定標(biāo)準(zhǔn)是指前后兩爐鋼水 主要元素成分差中當(dāng)碳相差0. 04%，錳相差0. 03%，鈦當(dāng)量PTi相差0. 04%同時(shí)成立時(shí)（PTi 為元素 Ti+V+Ni)。
[0008] 有益效果： 本發(fā)明的方法能夠快速計(jì)算出當(dāng)前大包鋼水與上一爐剩余鋼水在中包完全混合到達(dá) 結(jié)晶器彎月面位置的時(shí)間，得到混合段開始位置，中包剩余重量澆鑄完畢就是混合段的長(zhǎng) 度，使得不同爐次間混合段位置控制更加精確可靠，有效提高混合段的控制精度，提高鋼水 收得率。
【附圖說明】
[0009] 圖1 :混澆過程中不同成分混合變化混合段形成過程示意圖。
[0010] 圖2 :中間包沒有裝備擋渣墻條件下滲透駐留時(shí)間分布曲線。
[0011] 圖1中N代表正常成分允許波動(dòng)范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 在連續(xù)澆鑄過程中，當(dāng)下一大包水口打開時(shí)，中間包內(nèi)必須留有一定量的鋼水以 保持澆鑄的連續(xù)性和防止鋼液面浮渣卷入結(jié)晶器內(nèi)。中間包在接受下一爐鋼水時(shí)，與原留 在中間包內(nèi)的鋼水混合，流入結(jié)晶器形成混澆坯。若前后兩爐鋼水的化學(xué)成分不同時(shí)，則中 間包內(nèi)鋼水的化學(xué)成分將逐漸進(jìn)行過渡。過渡的時(shí)間越長(zhǎng)，形成的混澆坯就越多。從理論 上講，鋼水化學(xué)成分的過渡時(shí)間需要無限長(zhǎng)。實(shí)際生產(chǎn)中只要中間包鋼水化學(xué)成分在正常 波動(dòng)范圍即可認(rèn)為過渡完成?；鞚才鞒煞值淖兓鐖D1所示。
[0013] 異鋼種連澆過程中，為更換鋼包做準(zhǔn)備，鑄坯速度要降低，這必須要降低鋼水流 量，為更換鋼包提供更多的時(shí)間，導(dǎo)致了鑄坯凝固量的增加，縮短了鑄坯的液芯長(zhǎng)度，減少 了在鑄坯的混合長(zhǎng)度。
[0014] 在極端情況下，即快速更換中間包，中間包內(nèi)鋼水殘余量為零。以及在結(jié)晶期內(nèi)插 連接件使得混合段發(fā)生變化，不在本技術(shù)方案考慮范圍。
[0015] 后一鋼水包打開后，中間包又被充滿至生產(chǎn)要求的高度，這由鑄坯拉速及鋼水流 量決定，鋼水在中間包內(nèi)的混合決定于充包速度及連鑄速度的提高歷程。
[0016] 鋼水離開中間包，在結(jié)晶器及鑄坯液芯內(nèi)混合。忽略組分在固相中的擴(kuò)散，則凝固 殼為前一鋼種的成分。湍流流動(dòng)使鋼水在液芯內(nèi)穿透到一定深度，這導(dǎo)致混合發(fā)生在大包 開澆時(shí)彎月面的下面。由于鑄坯中間的鋼水最后凝固，所以，隨鑄坯拉速的提高，鋼水在鑄 坯中心線的混合增強(qiáng)。這也就是說，同鋼水在結(jié)晶器內(nèi)的混合一樣，鋼水在鑄坯液芯內(nèi)的 混合也很重要。
[0017] 很明顯，為了精確預(yù)測(cè)鑄坯的濃度分布，許多因素都必須考慮，特別是中間包重量 的變化及鑄坯拉速的變化必須考慮，還要包括中間包、結(jié)晶器及鑄坯液芯內(nèi)的混合。
[0018] 鋼水在中包中與上包鋼水混合，鋼水混合速度主要與鋼水注入擴(kuò)散速度、連鑄拉 速及中包形狀相關(guān)，從圖2可以看出。本發(fā)明的核心就是快速計(jì)算出當(dāng)前大包鋼水與上一 爐剩余鋼水在中包完全混合到達(dá)結(jié)晶