本發(fā)明涉及一種控制方法，具體涉及一種異鋼種連澆的控制方法，屬于冶金連鑄技術領域。
背景技術：
隨著社會發(fā)展，人們需求的鋼種日益增多，在激烈的市場競爭機制下，鋼鐵公司不得不小批量生產成分不同的高品質純凈鋼。異鋼種多爐連續(xù)澆鑄有利于提高鑄機的純作業(yè)時間，提高連鑄機的生產效率和生產能力，不但降低了生產成本，也能滿足市場需求。但隨著近年來異鋼種連澆率的不斷提高，其帶來的影響也日益凸顯，兩種成分差距比較大的鋼種在同一中間包進行連澆時，會產生成份過渡的交接坯，縮短交接坯長度可有效提高鋼水利用率。目前異鋼種連澆時主要采用停機混澆或插鐵板混澆，即降低中間包內上一鋼種鋼水量，鑄機停機或插鐵板，同時下一鋼種大包開澆，中間包鋼水量逐漸恢復至正常，鑄機起步，拉速逐步提高至目標拉速。該過程并未對兩種鋼水的混合量進行嚴格控制，并不能有效地減少交接坯量，并且停機或插鐵板過程鑄坯產生的接痕易導致滲漏乃至漏鋼極大地影響了生產的順行，因此，在合理控制交接坯長度的前提下，開發(fā)一種不停機的異鋼種連澆控制方法尤為重要。中國專利CN201310371832.X公開了《一種異種不銹鋼連澆的方法》，該發(fā)明提供了一種異種不銹鋼連澆的方法，其步驟特征在于前一鋼種大包澆注結束時根據(jù)不同斷面進行降速操作，當中包重量降至1.5～2.5t時，拉速降至0.1m/min，此時大包開澆，且大包滑板開口度打到最大，中間包內鋼水量逐漸增加，0.1m/min拉速持續(xù)60～110s以內，或中間包重量達到18t以上，先提速至0.4～0.6m/min并持續(xù)60～110s之間再逐步提升至目標拉速。該發(fā)明中中間包噸位控制過低會造成卷渣等生產質量事故，下一爐次開澆時拉速太低，近似于停機，易產生接痕且拉速太低延長了中間包內兩種鋼水的混合時間，下一鋼種大包開澆流量太大也增加了參與混合的鋼水量，并不能很好的降低交接坯量。因此，迫切的需要一種新的技術方案解決該技術問題。
技術實現(xiàn)要素：
為了解決上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種異鋼種連澆的控制方法，該方法結合中間包內腔結構的特點以及鑄坯澆鑄斷面，通過確定最佳的中間包控制噸位及拉速，實現(xiàn)異鋼種的不停機混澆。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下，一種異鋼種連澆的控制方法，其特征在于,所述方法包括以下步驟：1)根據(jù)中間包控流裝置形狀及結構參數(shù)確定混澆噸位 M，取值為中間包內鋼水液面高度為擋壩高度時對應的鋼水量；根據(jù)以下公式確定上一鋼種余鋼量為M0：
式中，M0－大包開澆時上一鋼種剩余鋼水量，t；
D－連鑄坯厚度，m；
W－鑄坯總寬度，m；
ρ－鋼液密度，取7.2t/m3；
l1－對應大包開澆之前交接坯長度，m；
l2－對應大包開澆之后交接坯長度，m；
η－置換比，取0.1～0.5；
l1根據(jù)鑄坯斷面確定,一般取2～3m，l2＝(8～10m)-l；
2)前一爐鋼水大包澆鑄結束時，開始緩慢降速，中包混澆初始噸位為M1，拉速降至該鋼種正常生產時的最低拉速V0，保持時間為t0；
M1根據(jù)不同的板坯澆注斷面進行確定，參考公式如下：
式中，V1－下一鋼種開澆時鑄機拉速，m/min；
t0－鑄機拉速保持V0的時間，min；
t1－鑄機拉速由V0降至V1需要的時間，min；
D－連鑄坯厚度，m；
W－連鑄坯總寬度，m；
ρ－鋼液密度，取7.2t/m3；
3)根據(jù)澆鑄斷面選擇大包開澆噸位，在中包剩余重量為M2時，拉速由V0降至V1，此時大包開澆,M2參考公式如下：
V1－下一鋼種開澆時鑄機拉速，m/min；
t0－鑄機拉速保持V0的時間，min；
t1－鑄機拉速由V0降至V1需要的時間，min；
D－連鑄坯厚度，m；
W－連鑄坯總寬度，m；
ρ－鋼液密度，取7.2t/m3；
4)大包開澆后將中間包鋼水量保持M，拉速保持V1，t2后將拉速升至V0，t2參考公式如下：
式中，▽H－鑄機拉速為V1、V0時對應的沖擊深度差，m；
V1－下一鋼種開澆時鑄機拉速，m/min；
鋼液流股在結晶器液相穴的沖擊深度計算的參考公式如下：
式中，H－鋼液流股沖擊深度，m；
Vout－水口出口速度，m/min；
VC－鑄機拉速，m/min；
VS－夾雜物上浮速度，可根據(jù)Newton確定，m/min；
θ－浸入式水口傾角，°；
w－鑄坯寬度，mm；
5)拉速升至V0同時保持中間包鋼水量為M，保持時間t3＝5～8min后大包滑板開度逐漸開大將中包噸位升至正常澆鑄噸位，拉速升至正常生產目標值。
作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟3)中拉速V1不低于0.4m/min。主要考慮到對連鑄機的保護、拉速太低時易產生接痕和混澆效率等V1不低于0.4m/min。
作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟4)中t2的范圍為1～4min?？筛鶕?jù)鑄坯澆注斷面進行確定。
相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的優(yōu)點如下，該方法結合中包結構特點，精確控制異鋼種連澆時中包內余鋼量、拉速、異鋼種混合時中包噸位、混合時間等以實現(xiàn)不同鋼種在同一中包內進行連續(xù)澆鑄，且產生的交接坯量與以往停機和插鐵板混澆相比降低了15％以上；異鋼種連澆時，兩種鋼液的混合主要發(fā)生在中間包及結晶器內，因此主要采用以下兩種方式降低混合量：①結合中間包內腔結構特點，降低中間包內鋼水量，使上一鋼種鋼液主要集中在浸入式水口上方的注流區(qū)，而長水口注流點附近的混合區(qū)域鋼水量較少并且兩鋼種的混合行為主要發(fā)生在注流點附近的混合區(qū)域內。優(yōu)選地，當中間包內液位降至擋壩高度以下時，鋼水主要集中在浸入式水口上方的注流區(qū)，擋壩之間的鋼水量較少，下一鋼種大包開澆后將中間包鋼水量穩(wěn)定在擋壩高度以下，則鋼液的混合行為主 要發(fā)生在兩擋壩之間，注流區(qū)附近的余鋼受影響較小，因此下一爐次開澆時只要快速注流區(qū)鋼水拉出中間包就能減少鋼水的混合量。②混合過程中分階段降速、升速控制，不但可以降低拉速波動大而造成生產風險，還可以縮短混合過程中鑄坯的液芯長度尤其是降低鋼液流股沖擊深度，從而降低鋼液在結晶器的混合程度。本發(fā)明改進了異鋼種連澆工藝，提高連鑄機的生產效率和生產能力，不但降低了生產成本，也能滿足市場需求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明異鋼種連澆過程拉速控制示意圖。
具體實施方式
為了加深對本發(fā)明的認識和理解，下面結合附圖和具體實施方式，進一步闡明本發(fā)明。
實施例1：
本實施例前后爐次的鋼種分別為MR T2(3)-BA和MR T-4CA，兩流澆鑄斷面均為1000mm，對應鋼種成分如下：
MR T2(3)-BA成分的質量百分比是：
C:0.068-0.094；Si≤0.034；Mn:0.35-0.45；Cr:0.03-0.05；O≤0.004；
其余為Fe與不可避免的雜質元素。
MR T-4CA成分的質量百分比是：
C:0.026-0.054；Si≤0.034；Mn:0.18-0.28；Cr≤0.05；
其余為Fe與不可避免的雜質元素。
:本實施例的步驟是：
①鋼水液面達到擋壩高度時對應的M＝20t，取l1＝2m，l2＝6m，η＝0.25，則根據(jù)公式計算上一鋼種的余鋼量M0為：
②鑄坯厚度D＝0.23m，V0＝0.8m/min，V1＝0.4m/min，t0＝3.5min，t1＝50s,則中包混澆初始噸位M1為：
③中包剩余鋼水量為M2為時，拉速開始由V0降至V1：
④水口為雙側孔、傾角為15°，根據(jù)水口流出的鋼水量與結晶器拉走的鋼水量相 等的原則可分別計算出拉速為V0、V1時水口出口處鋼液速度：
根據(jù)Newton公式確定直徑為100um的夾雜物在結晶器鋼液內上浮速度Vs約為2.28m/min，按照公式可計算出對應的沖擊深度及拉速V1保持時間t2：
⑤0.97min后拉速由0.4升至0.8，中包噸位不變，并持6min后拉速升至正常生產目標拉速。
兩種鋼成分化驗及分析：
通過對交接坯8m進行取樣，分析前后鋼種實際化學成分，取樣點位于交接坯的頭部及距離頭部1m、2m、3.5m、5m、6.5m及尾部共7處，試樣按1#至7#逐次編號，成分分析結果如表1：
表1 1～7#試樣成份分析
由表1可以看出本次異鋼種連澆對前鋼種成分影響較小，1～3#樣成分滿足前鋼種要求，7#樣成分滿足后一鋼種要求，化學成份均不符合兩鋼種成分要求的交接坯長度減少至6m以下。
實施例2：
本實施例前后爐次的鋼種分別為T5-5和SAE1022，兩流澆鑄斷面均為1090mm，對應鋼種成分如下：
T5-5成分的質量百分比是：
C；0.115-0.145；Si≤0.034；Mn:0.25-0.35；N≤0.0045；Nb≤0.002；V≤0.005；Ti≤0.004；
其余為Fe與不可避免的雜質元素。
SAE1022成分的質量百分比是：
C：0.18-0.22；Si≤0.054；Mn:0.85-1；Nb≤0.007；V≤0.007；Ti≤0.007；
其余為Fe與不可避免的雜質元素。
本實施例的步驟是：
①鋼水液面達到擋壩高度時對應的M＝20t，取l1＝2m，l2＝6m，η＝0.3，則根據(jù)公式計算上一鋼種的余鋼量M0為：
②鑄坯厚度D＝0.23m，V0＝0.8m/min，V1＝0.4m/min，t0＝4min，t1＝50s,則中包混澆初始噸位M1為：
③中包剩余鋼水量為M2為時，拉速開始由V0降至V1：
④水口為雙側孔、傾角為15°，根據(jù)水口流出的鋼水量與結晶器拉走的鋼水量相等的原則可分別計算出拉速為V0、V1時水口出口處鋼液速度：
根據(jù)Newton公式確定直徑為100um的夾雜物在結晶器鋼液內上浮速度Vs約為2.28m/min，按照公式可計算出對應的沖擊深度及拉速V1保持時間t2：
⑤1.05min后，拉速升至0.8m/min，中間包鋼水量為20t保持6min后中包噸位逐漸恢復正常，拉速升至正常生產目標拉速。
兩種鋼成分化驗及分析：
通過對交接坯8m進行取樣，分析前后鋼種實際化學成分，取樣點位于交接坯的頭部及距離頭部1m、2m、3.5m、5m、6.5m及尾部共7處，試樣按1#至7#逐次編號，成分分析結果如表2：
表2 1～7#試樣成份分析
由表2可以看出1～2#樣成分滿足前鋼種要求，6～7#樣成分滿足后一鋼種要求，化學成份均不符合兩鋼種成分要求的交接坯長度減少在5.5m以下。
實施例3：
本實施例前后爐次的鋼種分別為Q345B和S245，兩流澆鑄斷面均為1530mm，對應鋼種成分如下：
Q345B成分的質量百分比是：
C:0.12-0.16；Si:0.15-0.25；Mn:1.1-1.2；N≤0.006；V≤0.014；Ti:0.025-0.035；Cr≤0.03；
其余為Fe與不可避免的雜質元素。
S245成分的質量百分比是：
C：0.075-0.125；Si:0.11-0.2；Mn:0.9-1.1；N≤0.009；V≤0.007；Ti≤0.007；Cr≤0.05；
其余為Fe與不可避免的雜質元素。
本實施例的步驟是：
①鋼水液面達到擋壩高度時對應的M＝20t，取l1＝2m，l2＝6m，η＝0.45，則根據(jù)公式計算上一鋼種的余鋼量M0為：
②鑄坯厚度D＝0.23m，V0＝0.8m/min，V1＝0.4m/min，t0＝5min，t1＝50s,則中包混澆初始噸位M1為：
③中包剩余鋼水量為M2為時，拉速開始由V0降至V1：
④水口為雙側孔、傾角為15°，根據(jù)水口流出的鋼水量與結晶器拉走的鋼水量相等的原則可分別計算出拉速為V0、V1時水口出口處鋼液速度：
根據(jù)Newton公式確定直徑為100um的夾雜物在結晶器鋼液內上浮速度Vs約為2.28m/min，按照公式可計算出對應的沖擊深度及拉速V1保持時間t2：
⑤拉速升至0.8m/min并保持中間包鋼水量不變5min后中包噸位逐漸恢復正常，拉速升至正常生產目標拉速。
兩種鋼成分化驗及分析：
通過對交接坯8m進行取樣，分析前后鋼種實際化學成分，取樣點位于交接坯的頭部及距離頭部1m、2m、3.5m、5m、6.5m及尾部共7處，試樣按1#至7#逐次編號，成分分析結果如表3：
表3 1～7#試樣成份分析
由表3可以看出本次異鋼種連澆對后一爐鋼種影響較小，1#樣成分滿足前鋼種要求，6～7#樣成分滿足后一鋼種要求，化學成份均不符合兩鋼種成分要求的交接坯長度減少至6.5m以下。
需要說明的是，上述實施例僅僅是本發(fā)明的較佳實施例，并沒有用來限定本發(fā)明的 保護范圍，在上述技術方案的基礎上作出的等同替換或者替代，均屬于本發(fā)明的保護范圍。