一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法与流程

1.本发明涉及冶炼技术领域，特别涉及一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法。


背景技术：

2.铸坯压下关键工艺与装备技术，即通过在连铸坯凝固末端及完全凝固后实施大变形压下，充分利用连铸坯内热外冷的温差特点，实现压下量向其心部的高效传递，以达到充分改善铸坯内部偏析、疏松及缩孔的冶金效果，当前铸坯压下多采用平辊、凸辊连续压下方式，以上方式均能够有效改善铸坯的内容质量，但是由于铸坯经大压下后角部裂纹的缺陷仍是需要解决的一大难题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：提出一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法，用于解决以上问题，以减少铸坯角部裂纹。
4.为实现上述目的，采用以下技术方案：一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法，包括以下步骤：a.利用压下装置对铸坯进行轧制；b.铸坯中间包温度为1485-1495℃；c.铸坯压下温度为930-950℃；d.拉速为2.8-3.0m/min；e.压下量为20-25mm；所述压下装置包括液压系统、安装座、侧板、上压辊和下压辊，所述侧板分别设置在安装座两侧，且垂直于安装座上表面，两个侧板之间滑动设置有连接机构，所述连接机构上端连接液压系统，所述上压辊位于下压辊正上方，所述上压辊和下压辊均通过连接轴连接在连接机构内，且连接机构在液压系统的作用下具有使上压辊和下压辊相互远离或相互靠近，所述上压辊和下压辊上均设有环形槽，所述环形槽两端设置有内凹的过渡圆角。
5.优选的，所述上压辊和下压辊的直径均为450mm，所述过渡圆角半径为25mm。
6.优选的，所述上压辊和下压辊上的环形槽长均为175mm。
7.优选的，应用于160mm
×
160mm铸坯轧制成为φ50mm规格以上的棒材。
8.优选的，所述连接机构包括滑槽，所述滑槽设置在两个侧板相邻一侧，且滑槽沿上下方向设置，所述滑槽的前后壁之间设置有转轴，所述转轴上设置有齿轮，两个滑槽上滑动连接有移动板，所述移动板下端共同连接有底板，且底板与安装座之间具有预定高度，两个所述移动板相邻的一侧沿竖直方向固定有第一齿条，位于不同转轴上的齿轮相互远离的一侧分别与对应的第一齿条啮合；所述底板上设置有两个通槽，所述通槽上滑动连接有驱动板，所述驱动板上端共同连接有顶板，所述顶板与液压系统连接，两个驱动板相互远离的一侧沿竖直方向固定有第二齿条，位于不同转轴上的齿轮相互靠近的一侧分别与对应的第二齿条啮合，两个通槽之间的底板上设置有两个支架，下压辊的连接轴端处连接在两个支架
上，所述上压辊的连接轴端处连接在两个驱动板的内侧。
9.优选的，所述液压系统为电动液压缸。
10.本发明取得的有益效果：本发明提出一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法，通过压下后铸坯实现变形分布更均匀，有助于防止铸坯角部开裂，满足设计压下量要求，铸坯内部质量稳定，采用同样压下量时（压下20-25 mm，且铸坯已完全凝固），箱型孔型大压下的压力量比平辊压下约增加10-15%。
附图说明
11.图1为本发明压下装置结构示意图。
12.图2为图1中a-a截面结构示意图。
13.图3为安装座和侧板连接结构示意图。
14.图4为上压辊（下压辊）结构示意图。
15.图5为上压辊与下压辊尺寸关系结构示意图。
16.图6为箱型孔与平辊连铸大压下轧制力比较图。
17.图7为箱型孔与平辊大压下等效应变曲线比较图。
18.图8为箱型孔与平辊大压下截面等效应变分布比较图。
具体实施方式
19.下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.参阅附图1-8，一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法，包括以下步骤：a.利用压下装置对铸坯进行轧制，铸坯为中碳钢或高碳钢；b.铸坯中间包温度为1485-1495℃；c.铸坯压下温度为930-950℃；d.拉速为2.8-3.0m/min；e.压下量为20-25mm；所述压下装置包括液压系统1、安装座2、侧板3、上压辊4和下压辊5，所述侧板3分别设置在安装座2两侧，且垂直于安装座2上表面，两个侧板3之间滑动设置有连接机构6，所述连接机构6上端连接液压系统1，所述液压系统1为电动液压缸，所述上压辊4位于下压辊5正上方，所述上压辊4和下压辊5均通过连接轴7连接在连接机构6内，还包括驱动装置，驱动装置为上压辊4和下压辊5提供动力，驱动装置为本领域常见设备，在此不再赘述，且连接机构6在液压系统1的作用下具有使上压辊4和下压辊5相互远离或相互靠近，所述上压辊4和下压辊5上均设有环形槽8，所述环形槽8两端设置有内凹的过渡圆角9，使得上压辊4和下压辊5的环形槽8共同构成箱型孔的结构，从而有效避免角部裂纹，且使铸坯的变形分布更均
匀。
22.其中，所述上压辊4和下压辊5的直径均为450mm，所述过渡圆角9半径为25mm，所述上压辊4和下压辊5上的环形槽8长均为175mm。
23.应用于160mm
×
160mm铸坯轧制成为φ50mm规格以上的棒材，使其减少轧制的道次，且轧钢工序的压力较小，同时避免大方坯在冷却后再加热过程中形成外高内低的温度场，使得160mm
×
160mm铸坯在加热过程中更容易渗透到中心，从而满足将160mm
×
160mm铸坯以低压缩比轧制成φ50mm规格产品（棒材），并确保产品内部质量。
24.具体实施例如下表:实施例拉速控制m/min中间包温度℃过热度℃压下温度℃12.8514902293322.9214882094032.8814932594542.9814922493852.95148618942压下效果如下：实施例铸坯角部裂纹铸坯中间裂纹压下量mm10.50.522200.523300.520401.024500.522结合上述实施例、压下效果及附图可知，通过压下后铸坯实现变形分布更均匀，有助于防止铸坯角部开裂，满足设计压下量要求，铸坯内部质量稳定，采用同样压下量时（压下20-25 mm，且铸坯已完全凝固），箱型孔型大压下的压力量比平辊压下约增加10-15%。
25.其中，所述连接机构6包括滑槽61，所述滑槽61设置在两个侧板3相邻一侧，且滑槽61沿上下方向设置，所述滑槽61的前后壁之间设置有转轴62，所述转轴62上设置有齿轮63，两个滑槽61上滑动连接有移动板64，所述移动板64下端共同连接有底板65，且底板65与安装座2之间具有预定高度，两个所述移动板64相邻的一侧沿竖直方向固定有第一齿条，位于不同转轴62上的齿轮63相互远离的一侧分别与对应的第一齿条啮合；所述底板65上设置有两个通槽66，所述通槽66上滑动连接有驱动板67，所述驱动板67上端共同连接有顶板68，所述顶板68与液压系统1连接，两个驱动板67相互远离的一侧沿竖直方向固定有第二齿条，位于不同转轴62上的齿轮63相互靠近的一侧分别与对应的第二齿条啮合，两个通槽66之间的底板65上设置有两个支架69，下压辊5的连接轴7端处连接在两个支架69上，所述上压辊4的连接轴7端处连接在两个驱动板67的内侧，当轧制过程中需要调节参数（下压量、压力等）时，启动液压系统1，液压系统1带动驱动板67移动，通过设置齿轮63，使移动板64与驱动板67移动方向相反，从而使上压辊4和下压辊5同步移动，使其轧制过程调节参数时铸坯受力更均匀，使铸坯结晶更加均匀，避免或减少铸坯内部偏析、疏松及缩孔不均匀的现象。
26.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法，包括以下步骤：a.利用压下装置对铸坯进行轧制；b.铸坯中间包温度为1485-1495℃；c.铸坯压下温度为930-950℃；d.拉速为2.8-3.0m/min；e.压下量为20-25mm；所述压下装置包括液压系统（1）、安装座（2）、侧板（3）、上压辊（4）和下压辊（5），所述侧板（3）分别设置在安装座（2）两侧，且垂直于安装座（2）上表面，两个侧板（3）之间滑动设置有连接机构（6），所述连接机构（6）上端连接液压系统（1），所述上压辊（4）位于下压辊（5）正上方，所述上压辊（4）和下压辊（5）均通过连接轴（7）连接在连接机构（6）内，且连接机构（6）在液压系统（1）的作用下具有使上压辊（4）和下压辊（5）相互远离或相互靠近，所述上压辊（4）和下压辊（5）上均设有环形槽（8），所述环形槽（8）两端设置有内凹的过渡圆角（9）。2.根据权利要求1所述的一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法，其特征在于：所述上压辊（4）和下压辊（5）的直径均为450mm，所述过渡圆角（9）半径为25mm。3.根据权利要求2所述的一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法，其特征在于：所述上压辊（4）和下压辊（5）上的环形槽（8）长均为175mm。4.根据权利要求2所述的一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法，其特征在于：应用于160mm
×
160mm铸坯轧制成为φ50mm规格以上的棒材。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法，其特征在于：所述连接机构（6）包括滑槽（61），所述滑槽（61）设置在两个侧板（3）相邻一侧，且滑槽（61）沿上下方向设置，所述滑槽（61）的前后壁之间设置有转轴（62），所述转轴（62）上设置有齿轮（63），两个滑槽（61）上滑动连接有移动板（64），所述移动板（64）下端共同连接有底板（65），且底板（65）与安装座（2）之间具有预定高度，两个所述移动板（64）相邻的一侧沿竖直方向固定有第一齿条，位于不同转轴（62）上的齿轮（63）相互远离的一侧分别与对应的第一齿条啮合；所述底板（65）上设置有两个通槽（66），所述通槽（66）上滑动连接有驱动板（67），所述驱动板（67）上端共同连接有顶板（68），所述顶板（68）与液压系统（1）连接，两个驱动板（67）相互远离的一侧沿竖直方向固定有第二齿条，位于不同转轴（62）上的齿轮（63）相互靠近的一侧分别与对应的第二齿条啮合，两个通槽（66）之间的底板（65）上设置有两个支架（69），下压辊（5）的连接轴（7）端处连接在两个支架（69）上，所述上压辊（4）的连接轴（7）端处连接在两个驱动板（67）的内侧。6.根据权利要求2所述的一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法，其特征在于：所述液压系统（1）为电动液压缸。

技术总结
一种小方坯连铸机凝固末端大压下方法，包括以下步骤：利用压下装置对铸坯进行轧制；铸坯中间包温度为1485-1495℃；铸坯压下温度为930-950℃；拉速为2.8-3.0m/min；压下量为20-25mm；压下装置包括液压系统、安装座、侧板、上压辊和下压辊，侧板分别设置在安装座两侧，且垂直于安装座上表面，两个侧板之间滑动设置有连接机构，连接机构上端连接液压系统，上压辊位于下压辊正上方，上压辊和下压辊均通过连接轴连接在连接机构内，上压辊和下压辊上均设有环形槽，环形槽两端设置有内凹的过渡圆角，本发明通过压下后铸坯实现变形分布更均匀，有助于防止铸坯角部开裂，满足设计压下量要求，铸坯内部质量稳定，采用同样压下量时，箱型孔型大压下的压力量比平辊压下约增加10-15%。15%。15%。


技术研发人员：夏朝开 蓝桂年 杨昌涛 刘珂 刘道正 魏福龙 伍从应 蒙世东 叶雅妮 吴学林
受保护的技术使用者：首钢水城钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/10/15