本發(fā)明涉及連鑄生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，更為具體地，涉及一種利用小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行全鋼種鑄坯生產(chǎn)的方法。
背景技術(shù)：
：在連鑄生產(chǎn)鑄坯過程中，隨著拉速的提高，鑄坯質(zhì)量會(huì)迅速惡化，尤其對(duì)于品種鋼的生產(chǎn)，如圖1和圖2所示，隨著拉速的提高縮孔級(jí)別迅速惡化，鑄坯整體內(nèi)部質(zhì)量迅速惡化，為了保證內(nèi)部質(zhì)量達(dá)到后期軋材要求，現(xiàn)有技術(shù)只能采用低拉速生產(chǎn)，尤其是品種鋼生產(chǎn)，鑄機(jī)的拉速維持在較低水平，比如150×150mm斷面的小方坯，GCr15一般拉速保持在1.5m/min以內(nèi)，又如，圖2a-2c分別示出了拉速為1.3m/min、1.4m/min、1.5m/min生產(chǎn)斷面尺寸為180×180mm的72A內(nèi)部質(zhì)量示意圖，如圖所示，隨著拉速的提高，72A內(nèi)部質(zhì)量顯著變差。另外，由于生產(chǎn)普碳鋼時(shí)，追求產(chǎn)能，拉速又相對(duì)較高，因此很難實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)鑄機(jī)上既生產(chǎn)品種鋼又生產(chǎn)普碳鋼，通行的做法是將鑄機(jī)也定位為普碳鋼鑄機(jī)(高拉速高產(chǎn)能并不追求質(zhì)量)和品種鋼鑄機(jī)(拉速低但追求質(zhì)量)。為了提高鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量，現(xiàn)有技術(shù)通常采用以下兩種方式：第一種方式，采用結(jié)晶器電攪或組合式電攪(即M-EMS+F-EMS)，采用上述技術(shù)也必須采用低拉速、低過熱度澆注方式生產(chǎn)鑄坯，因?yàn)槔偕吆?，液芯加長，內(nèi)部質(zhì)量迅速惡化，靠攪拌的方式無法達(dá)到鑄坯質(zhì)量要求；第二種方式，輕壓下，采用多臺(tái)位于連鑄機(jī)矯直段的拉矯機(jī)進(jìn)行小壓下量的壓下(通常每臺(tái)拉矯機(jī)的壓下量小于5mm)，首先，由于多臺(tái)可壓下拉轎機(jī)的投入，又大大加劇了投資成本和設(shè)備維護(hù)成本，輕壓下技術(shù)在小方坯連鑄機(jī)領(lǐng)域一直沒有推廣，另外，由于采用小壓下量，對(duì)小方坯內(nèi)部質(zhì)量改善效果不明顯，第三，為了保證改善效果，輕壓下通常采用低拉速的方法。采用低拉速生產(chǎn)小方坯主要存在以下幾個(gè)問題：第一，降低了產(chǎn)能，為了提高產(chǎn)能一般采用增加流數(shù)的方式，比如6流、8流甚至12流等，流數(shù)多，流間距小，一般流間距在1.2m左右，滿足不了設(shè)備在線檢修和更換，所以噴嘴的更換一般是通過整體吊出噴淋架來更換，中間流的拉轎機(jī)基本上沒有在線檢修的可能性，周期長。另外，流數(shù)多，則中間包的尺寸大，澆注過程中中間包容易發(fā)生變形，從而出現(xiàn)水口不對(duì)中的情況，漏鋼風(fēng)險(xiǎn)加大，不利于拉速的提高，更不利于生產(chǎn)品種鋼；第二，為了滿足品種鋼的質(zhì)量要求，拉速比較低，而為了滿足產(chǎn)量要求，普碳鋼的拉速一般又比較高，這樣設(shè)備的兼容性比較難，影響設(shè)備壽命、生產(chǎn)率和鑄坯質(zhì)量；第三，目前小方坯連鑄從配置適合低拉速生產(chǎn)，缺乏高拉速生產(chǎn)的技術(shù)手段，無法滿足熱送熱軋甚至是直接軋制的工藝要求。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)無法突破小方坯拉速提高后品種鋼內(nèi)部質(zhì)量惡化的問題，所以只能以降低拉速的方式生產(chǎn)，從而降低了小方坯鑄機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)能，同時(shí)增加了流數(shù)，帶來了投資成本的提高，以及維護(hù)成本的提高。目前小方坯連鑄機(jī)的配置很難實(shí)現(xiàn)普碳鋼和品種鋼的兼容生產(chǎn)，設(shè)備更換比較困難，周期長，所以一般更傾向于滿足部分產(chǎn)能大的鋼種，無法實(shí)現(xiàn)全鋼種澆注，尤其是高拉速要求下的全鋼種生產(chǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題而做出，其目的在于提供一種利用小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行高拉速、全鋼種鑄坯生產(chǎn)的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種利用小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行全鋼種鑄坯生產(chǎn)的方法，包括：根據(jù)生產(chǎn)鑄坯的鋼種和斷面尺寸設(shè)定拉速；根據(jù)影響鑄坯凝固歷程的澆注參數(shù)設(shè)定執(zhí)行壓下區(qū)間和壓下量，所述澆注參數(shù)包括拉速、澆注溫度和二冷工藝水量中的一個(gè)或多個(gè)；判斷上述執(zhí)行壓下區(qū)間內(nèi)是否有拉矯機(jī)；如果沒有，將拉矯機(jī)調(diào)整到上述執(zhí)行壓下區(qū)間內(nèi)，開始鑄坯生產(chǎn)，其中，所述鋼種包括普碳鋼和品種鋼，所述執(zhí)行壓下區(qū)間位于連鑄機(jī)的水平段。有益效果上述利用小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行全鋼種鑄坯生產(chǎn)的方法通過在連鑄機(jī)水平段對(duì)鑄坯進(jìn)行重壓下，解決高拉速后品種鋼內(nèi)部質(zhì)量迅速惡化而不能達(dá)到生產(chǎn)要求的技術(shù)難題，采用高拉速生產(chǎn)鑄坯，切割后定尺鑄坯的溫度高，能夠進(jìn)行直接軋制。由于本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)高拉速生產(chǎn)全鋼種，因此可以減少小方坯連鑄機(jī)流數(shù)，小方坯連鑄機(jī)流數(shù)少，中間包長度小，不會(huì)發(fā)生中間包變形而水口不對(duì)中的情況；同時(shí)在以后會(huì)普遍化的小訂單生產(chǎn)中，中間包橫截面小，浪費(fèi)的耐材和剩余鋼水都少，減少了消耗；小方坯連鑄機(jī)流數(shù)少，流間距可以適當(dāng)放大，有利于二冷段內(nèi)設(shè)備的檢修和更換，也有利于拉矯機(jī)設(shè)備尤其是壓下拉轎機(jī)設(shè)備的檢修和更換，大大降低了連鑄機(jī)的建設(shè)成本和鑄坯的生產(chǎn)成本，以及后期的維護(hù)成本。附圖說明通過參考以下具體實(shí)施方式并且結(jié)合附圖，本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白且易于理解。在附圖中：圖1是現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)斷面尺寸為150×150mm的GCr15小方坯縮孔和拉速的關(guān)系的示意圖；圖2a～2c是現(xiàn)有技術(shù)不同拉速生產(chǎn)斷面尺寸為180×180mm的72A小方坯內(nèi)部質(zhì)量的示意圖；圖3是本發(fā)明利用小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行全鋼種鑄坯生產(chǎn)的方法的流程圖；圖4是本發(fā)明利用小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行全鋼種鑄坯生產(chǎn)的方法的示意圖；圖5a是采用高拉速、無壓下生產(chǎn)鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量的示意圖；圖5b和圖5c是采用高拉速、分別在連鑄機(jī)矯直段和水平段進(jìn)行重壓下生產(chǎn)鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量的示意圖。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相似或相應(yīng)的特征或功能。具體實(shí)施方式在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的全面理解，闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。在其它例子中，為了便于描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以方框圖的形式示出。下面將參照附圖來對(duì)根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。圖3是本發(fā)明利用小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行全鋼種鑄坯生產(chǎn)的方法的流程圖，圖4是本發(fā)明利用小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行全鋼種鑄坯生產(chǎn)的方法的示意圖，如圖3和4所示，所述利用小方坯連鑄機(jī)100進(jìn)行全鋼種鑄坯生產(chǎn)的方法，包括：在步驟S310中，根據(jù)生產(chǎn)鑄坯的鋼種和尺寸設(shè)定拉速，同一鋼種尺寸越大，所述拉速越小，所述鋼種包括普碳鋼和品種鋼，所述品種鋼指對(duì)內(nèi)部質(zhì)量要求較高的鋼種，包括中、高碳鋼，比如40Cr、45#、彈簧鋼60Si2Mn、簾線鋼72A、硬線82B、軸承鋼GCr15等，優(yōu)選地，所述生產(chǎn)不同尺寸的普碳鋼和品種鋼鑄坯，拉速設(shè)定如下：表1在步驟S320中，根據(jù)影響鑄坯凝固歷程的澆注參數(shù)設(shè)定執(zhí)行壓下區(qū)間和壓下量，所述執(zhí)行壓下區(qū)間位于連鑄機(jī)100的水平段S，所述澆注參數(shù)包括拉速、澆注溫度和二冷工藝水量等，其中，對(duì)同一鋼種而言，所述拉速越快，凝固歷程越長，所述執(zhí)行壓下區(qū)間距離結(jié)晶器彎月面的距離越遠(yuǎn)，所述壓下量越大；所述澆注溫度越高，所述執(zhí)行壓下區(qū)間距離結(jié)晶器彎月面的距離越遠(yuǎn)，所述壓下量越大；所述二冷工藝水量越小，所述執(zhí)行壓下區(qū)間距離結(jié)晶器彎月面的距離越遠(yuǎn)，所述壓下量越大，另外，生產(chǎn)普碳鋼時(shí)設(shè)定的執(zhí)行壓下區(qū)間相對(duì)于生產(chǎn)品種鋼時(shí)設(shè)定的執(zhí)行壓下區(qū)間距離結(jié)晶器彎月面的距離近，生產(chǎn)普碳鋼時(shí)設(shè)定的壓下量相對(duì)于生產(chǎn)品種鋼時(shí)設(shè)定的壓下量要小，例如，當(dāng)生產(chǎn)普碳鋼鑄坯時(shí)，可以不進(jìn)行壓下或者采用上述拉矯機(jī)進(jìn)行輕壓下，當(dāng)生產(chǎn)品種鋼鑄坯時(shí)，采用上述一臺(tái)或多臺(tái)拉矯機(jī)進(jìn)行重壓下；在步驟S330中，判斷上述執(zhí)行壓下區(qū)間內(nèi)是否有拉矯機(jī)110；如果上述執(zhí)行壓下區(qū)間內(nèi)沒有拉矯機(jī)110，在步驟S340中，將拉矯機(jī)110調(diào)整到上述執(zhí)行壓下區(qū)間內(nèi)，例如采用單機(jī)架具有壓下功能的拉矯機(jī)進(jìn)行調(diào)裝；如果上述執(zhí)行壓下區(qū)間內(nèi)有拉矯機(jī)110，在步驟S350中，開始鑄坯生產(chǎn)。優(yōu)選地，所述水平段S設(shè)置拉矯機(jī)110為1～3臺(tái)，在生產(chǎn)品種鋼鑄坯時(shí)同時(shí)進(jìn)行重壓下，能夠有效改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的壓下量在10mm～25mm范圍內(nèi)，另外，優(yōu)選地，壓下拉轎機(jī)的輥徑為400～500mm。由于鑄坯生產(chǎn)過程中拉速是對(duì)鑄坯凝固歷程影響最大的參數(shù)，因此在上述鑄坯生產(chǎn)的方法中可以僅根據(jù)拉速設(shè)定執(zhí)行壓下區(qū)間和壓下量。優(yōu)選地，上述利用小方坯連鑄機(jī)100進(jìn)行全鋼種鑄坯生產(chǎn)的方法還包括：根據(jù)不同鋼種和拉速使用不同長度的噴淋裝置120對(duì)鑄坯進(jìn)行冷卻，其中，噴淋裝置120可以按照全弧型連鑄機(jī)100輥列曲線從結(jié)晶器出口到第一臺(tái)拉轎機(jī)前設(shè)置，通過手動(dòng)閥或者自動(dòng)閥實(shí)現(xiàn)噴淋裝置120長度的調(diào)整，如圖1所示，所述噴淋裝置120分成5段設(shè)置，每一段設(shè)置一個(gè)手動(dòng)閥或自動(dòng)閥，實(shí)現(xiàn)該段噴淋裝置的開關(guān)，又如，在高拉速生產(chǎn)普碳鋼時(shí)，各段的噴淋裝置120可以全部投用，滿足高拉速需要；在生產(chǎn)品種鋼時(shí)，拉速相對(duì)生產(chǎn)普碳鋼的拉速較低，可以減小噴淋裝置120的長度，從而避免水量太小不能正常霧化帶來品種鋼表面質(zhì)量惡化的情況。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，生產(chǎn)斷面尺寸為150mm×150mm～165mm×165mm軸承鋼的鑄坯時(shí)，設(shè)定拉速在2.2m/min～3.0m/min范圍內(nèi)，執(zhí)行壓下區(qū)間在距離結(jié)晶器彎月面16m～24m范圍內(nèi)，以GCr15為例，生產(chǎn)斷面尺寸為150mm×150mm的GCr15鑄坯的所述拉速、執(zhí)行壓下區(qū)間和壓下量如下設(shè)置：表2在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，生產(chǎn)斷面尺寸為150mm×150mm～165mm×165mm簾線鋼的鑄坯時(shí)，設(shè)定拉速在2.4m/min～3.2m/min范圍內(nèi)，執(zhí)行壓下區(qū)間在距離結(jié)晶器彎月面16.5m～24.5m范圍內(nèi)，以72A為例，生產(chǎn)斷面尺寸為150mm×150mm的72A鑄坯的所述拉速、執(zhí)行壓下區(qū)間和壓下量如下設(shè)置：表3在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，生產(chǎn)斷面尺寸為150mm×150mm～165mm×165mm彈簧鋼的鑄坯時(shí)，設(shè)定拉速在2.5m/min～3.4m/min范圍，內(nèi)執(zhí)行壓下區(qū)間在距離結(jié)晶器彎月面17.3m～26m范圍內(nèi)，以60Si2Mn為例，生產(chǎn)斷面尺寸為150mm×150mm的60Si2Mn的鑄坯的所述拉速、執(zhí)行壓下區(qū)間和壓下量如下設(shè)置：表4拉速m/min執(zhí)行壓下區(qū)間(m～m)壓下量(mm)2.517.3～19.310～252.618～2010～252.718.8～20.810～252.819.5～21.510～252.920.4～22.410～253.021～2310～253.121.7～23.710～253.222.5～24.510～253.323.4～25.410～253.424～2610～25在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，生產(chǎn)斷面尺寸為150mm×150mm～165mm×165mm高碳鋼的鑄坯時(shí)，設(shè)定拉速在2.6m/min～3.5m/min范圍內(nèi)，執(zhí)行壓下區(qū)間在距離結(jié)晶器彎月面16m～24m范圍內(nèi)，以40Cr為例，生產(chǎn)斷面尺寸為150mm×150mm鑄坯的所述拉速、執(zhí)行壓下區(qū)間和壓下量如下設(shè)置：表5拉速m/min執(zhí)行壓下區(qū)間(m～m)壓下量(mm)2.616～1810～252.716.7～18.710～252.817.3～19.310～252.918～2010～253.018.7～20.710～253.119.3～21.310～253.220～2210～253.320.6～22.610～253.421.3～23.310～253.522～2410～25從上述實(shí)施例可以看出本發(fā)明采用不同的拉速，不同的執(zhí)行壓下區(qū)間生產(chǎn)對(duì)不同鋼種的不同尺寸的小方坯，也就是說，拉速、執(zhí)行壓下區(qū)間、壓下量對(duì)小方坯內(nèi)部質(zhì)量具有很大的影響，同一鋼種采用不同拉速生產(chǎn)，執(zhí)行壓下區(qū)間也不同，如圖2a-2c所示，拉速相差0.1m/min，生產(chǎn)鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量有顯著的不同，因此不同拉速起到最佳壓下效果的執(zhí)行壓下區(qū)間也不相同，本發(fā)明是采用高拉速對(duì)不同鋼種的小方坯進(jìn)行無數(shù)次實(shí)驗(yàn)才得到能夠生產(chǎn)合格鑄坯的不同鋼種的拉速、執(zhí)行壓下區(qū)間和壓下量，在本發(fā)明所述壓下量是指單輥、雙輥或者三個(gè)輥同時(shí)的總壓下量。在本發(fā)明的一個(gè)對(duì)比實(shí)施例中，采用拉速3.2m/min，過熱度為25℃，二冷采用全水冷卻，比水量為1.02L/kg，生產(chǎn)斷面150mm×150mm，鋼種為72A的小方坯，圖5a示出了無壓下生產(chǎn)鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量，圖5b示出了在連鑄機(jī)矯直段(距離結(jié)晶器彎月面15m)執(zhí)行重壓下生產(chǎn)鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量，圖5c示出了在連鑄機(jī)水平段(距離結(jié)晶器彎月面23.2m)執(zhí)行相同壓下量的重壓下壓下生產(chǎn)鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量，如圖所示，在連鑄機(jī)100水平段S執(zhí)行重壓下相對(duì)于無壓下能夠顯著改善鑄坯內(nèi)部的中心縮孔，在所述水平段S不同執(zhí)行壓下區(qū)間進(jìn)行壓下對(duì)鑄坯內(nèi)部改善效果也不同，按照YB/T153-1999標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上述三種方式生產(chǎn)的鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)定，評(píng)定結(jié)果如下:表6從上表可以看出，不進(jìn)行壓下和在矯直段J進(jìn)行壓下，均不能達(dá)到很好改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量的結(jié)果，在連鑄機(jī)水平段S進(jìn)行重壓下相對(duì)上述兩種方法，鑄坯內(nèi)部質(zhì)量得到了較高的改善，能夠生產(chǎn)合格的鑄坯。盡管前面公開的內(nèi)容示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)注意，在不背離權(quán)利要求限定的范圍的前提下，可以進(jìn)行多種改變和修改。此外，盡管本發(fā)明的元素可以以個(gè)體形式描述或要求，但是也可以設(shè)想具有多個(gè)元素，除非明確限制為單個(gè)元素。當(dāng)前第1頁1 2 3