本發(fā)明屬冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種提高連鑄機(jī)輥縫精度的控制方法。
背景技術(shù)：
：連鑄是液態(tài)鋼水在通過(guò)結(jié)晶器、導(dǎo)向段(包括足輥、垂直段、彎曲段、弧型段、矯直段和水平段)時(shí)冷卻凝固成具有一定形狀的固態(tài)鋼坯的過(guò)程，如圖1所示。在鋼水凝固成鑄坯的過(guò)程中，偏析、裂紋等缺陷時(shí)有發(fā)生，這些缺陷將影響后續(xù)軋制鋼材的合格率、軋材的力學(xué)性能。因此，消除或改善鑄坯偏析和裂紋缺陷的意義重大。在導(dǎo)致偏析和裂紋發(fā)生的因素中，連鑄機(jī)的輥縫精度是重要的影響因素。有些鋼廠為了保證輥縫精度，規(guī)定每周走一次輥縫儀，以標(biāo)定輥縫在目標(biāo)值的±0.5mm偏差范圍內(nèi)，從而控制因輥?zhàn)硬粚?duì)中導(dǎo)致的鑄坯變形率在允許范圍內(nèi)，進(jìn)而確保連鑄坯質(zhì)量。連鑄機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，連鑄機(jī)的半徑(通常指連鑄機(jī)的外弧半徑)和基準(zhǔn)輥縫確定后，則內(nèi)弧半徑也就確定了(基準(zhǔn)輥縫＝外弧半徑-內(nèi)弧半徑)，輥列排好后，將輥?zhàn)臃纸M以扇形段的形式加以控制，如圖1所示的(5)號(hào)扇形段(其放大圖如圖2所示)為例，其扇形段形式如圖3所示。生產(chǎn)不同厚度規(guī)格的鑄坯是通過(guò)液壓缸移動(dòng)扇形段上框架帶動(dòng)內(nèi)弧輥組位置變化實(shí)現(xiàn)的。由于內(nèi)弧輥排列的半徑是固定的，在生產(chǎn)非基準(zhǔn)輥縫厚度的鑄坯時(shí)，每個(gè)扇形段內(nèi)弧輥面上最多有2個(gè)點(diǎn)能達(dá)到所需控制位置，其他位置均與理想位置存在偏差。以圖1所示輥列的連鑄機(jī)為例，其半徑為13000m，基準(zhǔn)輥縫為366mm，則內(nèi)弧輥列半徑為12634mm，生產(chǎn)366mm、250mm、420mm斷面時(shí)，其(5)號(hào)扇形段的輥?zhàn)悠钊缦卤?所示。表1(5)號(hào)扇形段生產(chǎn)不同斷面每根輥?zhàn)拥妮伩p偏差(單位：mm)由上表可知，生產(chǎn)366mm斷面時(shí)，每根輥?zhàn)拥钠罹鶠?.00mm，這是因?yàn)樵撨B鑄機(jī)的外弧半徑為13000mm，內(nèi)弧半徑為12634mm，基準(zhǔn)輥縫為366mm，生產(chǎn)該斷面時(shí)，每根內(nèi)弧輥均在其標(biāo)準(zhǔn)弧線上。生產(chǎn)250mm斷面和420mm斷面時(shí)，只有其52號(hào)輥和58號(hào)輥(也就是扇形段的第一根輥和最后一根輥)不存在偏差，其他輥?zhàn)泳嬖谄?，兩個(gè)斷面的輥縫最大偏差分別為-0.33mm和0.16mm。這是因?yàn)?，在控制?nèi)弧輥位置時(shí)，是以扇形段的第一根輥和最后一根輥為參考位置進(jìn)行控制的，距離參考位置越遠(yuǎn)，則偏差越大。-0.33mm和0.16mm的不對(duì)中偏差對(duì)鑄坯質(zhì)量有多大影響？可以從其對(duì)鑄坯變形率的影響程度方面加以說(shuō)明。在輥列設(shè)計(jì)時(shí)，鑄坯變形率是校核輥列設(shè)計(jì)合理與否的關(guān)鍵，一般板坯連鑄機(jī)要求鑄坯變形率小于0.5％。用圖1所示的輥列生產(chǎn)250mm斷面鑄坯，在1.1m/min拉速和比水量0.61l/min的條件下，其鼓肚變形率、輥?zhàn)硬粚?duì)中變形率(以0.5mm輥?zhàn)硬粚?duì)中量計(jì)算)和連續(xù)彎曲連續(xù)矯直變形率如圖4所示，從圖中可以看出輥?zhàn)硬粚?duì)中變形率的影響較大。三種變形率各自平均值如表2所示。表2鑄坯變形率情況鼓肚變形率輥不對(duì)中變形率連彎連矯變形率0.13％0.14％0.04％由于輥?zhàn)硬粚?duì)中變形率量與輥?zhàn)硬粚?duì)中量成正比，因此，以上述條件計(jì)算，輥?zhàn)硬粚?duì)中量每減少0.1mm，鑄坯的總變形量相對(duì)于原來(lái)總變形率減少9.03％，可知，0.1mm的輥?zhàn)硬粚?duì)中變形量對(duì)鑄坯變形率的影響不容忽視，這一點(diǎn)從鋼廠實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中也可得到驗(yàn)證，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，所生產(chǎn)的斷面與基準(zhǔn)半徑越接近，鑄坯的質(zhì)量往往越好。目前針對(duì)這種先天存在的輥?zhàn)硬粚?duì)中情況，消除或改善其對(duì)輥縫精度影響的方法尚未見(jiàn)報(bào)道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的提供一種提高連鑄機(jī)輥縫精度的控制方法。以達(dá)到減小因所生產(chǎn)鑄坯厚度規(guī)格與基準(zhǔn)輥縫偏差導(dǎo)致的輥?zhàn)硬粚?duì)中對(duì)鑄坯變形率的影響，進(jìn)而改善連鑄坯質(zhì)量。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種提高連鑄機(jī)輥縫精度的控制方法，適用于板坯連鑄機(jī)，所述板坯連鑄機(jī)包括弧型段、矯直段和水平段，該方法具體為首先計(jì)算弧型段最佳控制參考位置i，然后計(jì)算矯直段的最佳控制參考位置ii，計(jì)算水平段的最佳控制參考點(diǎn)，最后以最佳控制參考位置i、最佳參考位置ii和最佳控制參選考點(diǎn)為控制點(diǎn)，進(jìn)行控制。進(jìn)一步，計(jì)算弧型段的最佳控制參考位置i，公式如下：其中：αr為控制參考位置的相對(duì)角度，rb為連鑄機(jī)內(nèi)弧半徑；r為生產(chǎn)特定厚度所需的內(nèi)弧半徑，β為輥縫補(bǔ)償量其中：α為扇形段角度。進(jìn)一步，矯直段的最佳控制參考位置ii的計(jì)算公式與弧型段的最佳控制參考位置i相同。進(jìn)一步，取扇形段上任意兩點(diǎn)作為水平段的最佳控制參考點(diǎn)。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明在不增加成本的前提下，減小因所生產(chǎn)斷面偏離基準(zhǔn)輥縫而造成的輥?zhàn)硬粚?duì)中對(duì)輥縫精度的影響，從而改善連鑄坯質(zhì)量。附圖說(shuō)明為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：圖1為連鑄機(jī)輥列示意圖；圖2為(5)號(hào)扇形段輥列放大圖；圖3為(5)號(hào)扇形段示意圖；圖4為鑄坯變形率圖示；圖5為扇形段參數(shù)標(biāo)注示意圖；其中，1為垂直段，2為彎曲段，3為弧型段，4為矯直段，5為水平段，52～58扇形段輥?zhàn)樱?為外弧，7為內(nèi)弧，8為液壓缸，9為上框架，10為內(nèi)弧輥，11為外弧輥，12為原入口控制參考點(diǎn)，13為原出口控制參考點(diǎn)，14為本方法入口控制參考點(diǎn)，15為本方法出口控制參考點(diǎn)。具體實(shí)施方式以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述；應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種提高連鑄機(jī)輥縫精度的控制方法，適用于板坯連鑄機(jī)，所述板坯連鑄機(jī)包括弧型段、矯直段和水平段，該方法具體為首先計(jì)算弧型段最佳控制參考位置i，然后計(jì)算矯直段的最佳控制參考位置ii，計(jì)算水平段的最佳控制參考點(diǎn)，最后以最佳控制參考位置i、最佳參考位置ii和最佳控制參選考點(diǎn)為控制點(diǎn)，進(jìn)行控制。本發(fā)明適用所有板坯連鑄機(jī)，以圖1為所示輥列的連鑄機(jī)為例，本發(fā)明所述的一種提高連鑄機(jī)輥縫精度的控制方法。所述的方法如下：1)計(jì)算弧型段的最佳控制參考位置i，公式如下；其中：αr控制點(diǎn)相對(duì)角度，如圖5所示，單位°；rb連鑄機(jī)內(nèi)弧半徑，如圖5所示，單位mm；r生產(chǎn)特定厚度所需的內(nèi)弧半徑，與圖5中的rl和rs想對(duì)應(yīng)，當(dāng)生產(chǎn)鑄坯厚度大于基準(zhǔn)輥縫時(shí)，取rl，當(dāng)生產(chǎn)鑄坯厚度小于基準(zhǔn)輥縫時(shí)，取rs；β輥縫補(bǔ)償量，計(jì)算方法如下公式所示，單位mm；其中：α扇形段角度，如圖5所示，單位°；在本發(fā)明中，計(jì)算弧形段的最佳控制參考位置i，也即分別計(jì)算每個(gè)扇形段的最佳參考位置。2)計(jì)算矯直段的最佳控制參考位置ii，由于有多個(gè)半徑組成，忽略多半經(jīng)的影響，計(jì)算公式與弧型段相同；在本發(fā)明中，計(jì)算矯直段的最佳控制參考位置ii，也即分別計(jì)算每個(gè)扇形段的最佳參考位置。3)水平段不存在因生產(chǎn)斷面偏離基準(zhǔn)輥縫而造成的輥?zhàn)硬粚?duì)中對(duì)輥縫精度影響的情況，因此，水平段可以取扇形段上任意兩點(diǎn)作為最佳控制參考點(diǎn)；4)通過(guò)上述1)-3)步驟計(jì)算得到的最佳控制參考位置i、最佳控制參考位置ii以及最佳控制參考點(diǎn)為控制點(diǎn)，進(jìn)行輥縫設(shè)定；本發(fā)明通過(guò)計(jì)算各扇形段的最佳控制參考位置，得到的最佳控制參考位置，以其為控制點(diǎn)，進(jìn)行輥縫設(shè)定。達(dá)到減小因所生產(chǎn)鑄坯厚度規(guī)格與基準(zhǔn)輥縫偏差導(dǎo)致的輥?zhàn)硬粚?duì)中對(duì)鑄坯變形率的影響，進(jìn)而改善連鑄坯質(zhì)量。下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)具體說(shuō)明：某鋼廠連鑄機(jī)，如圖1所示，半徑為13000mm，基準(zhǔn)輥縫為366mm，有15個(gè)扇形段，生產(chǎn)q345鋼。本實(shí)施例在各個(gè)扇形段上的實(shí)施步驟是相同的，因此，此處僅選取扇形段(5)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，具體如下：生產(chǎn)250mm厚的鑄坯時(shí)，其(5)號(hào)扇形段原入口控制參考點(diǎn)為扇形段第一根輥?zhàn)樱隹诳刂茀⒖键c(diǎn)為該扇形段最后一根輥?zhàn)?，如圖5所示；應(yīng)用如下公式計(jì)算其最佳控制點(diǎn)位置：得αr＝3.11°其中β按如下公式計(jì)算：得β＝0.17mm；則(5)號(hào)扇形段的入口控制參考點(diǎn)和出口控制參考點(diǎn)如圖5所示；相較于原方法，本方法達(dá)到減小因所生產(chǎn)鑄坯厚度規(guī)格與基準(zhǔn)輥縫偏差導(dǎo)致的輥?zhàn)硬粚?duì)中對(duì)鑄坯變形率的影響，進(jìn)而改善連鑄坯質(zhì)量，如表3所示，原方法因基準(zhǔn)輥縫原因?qū)е碌?50mm厚鑄坯的輥?zhàn)硬粚?duì)中量最大值為-0.34mm，而本專利涉及的方法因基準(zhǔn)輥縫原因?qū)е碌?50mm厚鑄坯的輥?zhàn)硬粚?duì)中量最大值為-0.17mm，使得因基準(zhǔn)輥縫原因?qū)е碌?50mm厚鑄坯的輥?zhàn)硬粚?duì)中量降低了50％。表3(5)號(hào)扇形段生產(chǎn)不同斷面每根輥?zhàn)拥妮伩p偏差(單位：mm)原來(lái)生產(chǎn)該鋼種的偏析評(píng)級(jí)為c25，現(xiàn)在生產(chǎn)鋼種的偏析評(píng)級(jí)為c15～c20。鑄坯偏析情況得到改善，原來(lái)生產(chǎn)該鋼種裂紋發(fā)生率為0.15％，現(xiàn)在生產(chǎn)鋼種的裂紋發(fā)生率為0.1％。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12