CN103128238A

CN103128238A - 一种板坯结晶器连续浇注方坯的方法

Info

Publication number: CN103128238A
Application number: CN2013100885871A
Authority: CN
Inventors: 张立峰; 杨树峰
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2013-06-05

Abstract

本发明提供了一种板坯结晶器连续浇铸方坯的方法，属于钢铁冶金技术领域，其特征在于通过在板坯结晶器内安装一个、两个或多个分流装置将板坯结晶器隔断成多个方坯结晶器实现方坯的连续浇注并可以根据分流装置的数量来改变方坯结晶器的尺寸。分流装置内设置若干水冷却管道或喷水冷却，分流装置与板坯结晶器本体之间刚性连接，分流装置下部装有振动引杆，分流装置在振动引杆的作用下以不同于板坯结晶器振动的频率上下振动。该发明不仅实现了板坯结晶器的多元化利用，而且提高了方坯的成材率及生产过程的安全性，大大降低了设备成本及生产成本。

Description

一种板坯结晶器连续浇注方坯的方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体是一种板坯连续浇注方坯的方法。

背景技术

连铸技术自出现以来，是钢铁行业中发展最快的工业技术之一，它具有简化生产工艺、增加金属收得率、减少能耗、改善劳动条件，提高铸坯质量等优点。但就目前技术而言，板坯连铸结晶器只能用于浇注固定尺寸铸坯断面的板坯，浇铸方式单一。若想实现方坯生产过程的浇注，必须更换结晶器装置，其成本必将增加。由于当前整个冶金行业的发展不景气，各大钢厂处于微利甚至亏损的状态，设备成本的增加将会使得钢厂的生产投入负担加重。同时，连铸板坯断面过大时，会带来鼓肚、裂纹等问题，影响拉速的进一步提高。本装置的发明目的在于实现板坯连铸结晶器的多元化利用，进一步提高产品质量，大大降低设备成本及生产成本，为企业创造更多的效益。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种板坯结晶器连续浇铸方坯的方法，解决上述的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种板坯结晶器连续浇铸方坯的方法，其特征在于通过在板坯结晶器内安装至少一个分流装置，浇铸铸坯的尺寸通过改变加入分流装置的数量来控制，所述的分流装置的材质为耐高温且散热性能好的材料，其内部通水冷却，所述的分流装置与板坯结晶器本体之间刚性连接，分流装置下部装有振动引杆，其振动频率小于或大于结晶器振动频率10%~30%。

本发明的另一个技术方案是所述的分流装置的高度和结晶器等高。

本发明的再一个技术方案是所述的分流装置的高度较高于结晶器且完全分开，使用2个以上水口浇铸。

本发明的另一个技术方案又是所述的分流装置的材质为铜。

本发明包括以下步骤：

步骤一，钢液经钢包长水口流入中间包，中间包内的钢液再由一个、两个或多个浸入式水口进入结晶器；

步骤二，进入结晶器的钢液在分流装置作用下，分别流向多个隔断成的方坯结晶器的出口；

步骤三，在结晶器下部引锭杆的引导下，结晶器各出口铸坯经二冷区、矫直区和后续工序生产方坯。

本发明的装置主要由浸入式水口、板坯结晶器、分流装置、振动引杆以及冷却水喷嘴组成，其中分流装置内部设有多层冷却水管道，其自二分之一处自下向上厚度逐渐减小，其顶端与结晶器上端出口相持平，其下部装有振动引杆，且一个或多个分流装置横向均匀分布于板坯结晶器内，分流装置隔断成的方坯结晶器下部均装有冷却水喷嘴。

本发明中的分流装置将板坯结晶器隔断成多个方坯结晶器，通过加入分流装置的数量改变方坯结晶器的尺寸。分流装置内部分布了多层冷却水管道，使得高温钢液的部分热量经分流装置被冷却水带走，提高了板坯结晶器的使用寿命，该分流装置上部冷却水管道较少冷却速度较慢，下部冷却水管道较多，热量散失较快，有利于坯壳的形成。位于分流装置下端的振动引杆引导分流装置以小于或大于结晶器振动频率10%~30%的频率上下运动，其振动频率有助于实现方坯与结晶器壁面的分离，保证连铸过程的顺利进行。方坯结晶器下部的冷却水喷嘴，能够对铸坯进行急冷，使各部分坯壳均匀冷却且均匀生长，避免了铸坯裂纹、鼓肚等缺陷的产生，提高了铸坯的成材率并提高生产过程的安全性。

本发明具有如下优点：1、在方法是在板坯结晶器的基础上安装分流装置实现方坯生产，使得板坯结晶器得到多元化利用。2、该方法所用装置是在原有板坯结晶器基础上改进而来，相对于重新设计、制造方坯结晶器，分流装置的应用大大降低设备成本及生产成本。3、该方法所用装置具有良好的导热性能，分流装置中通入冷却水带走高温钢液的部分热量，提高板坯结晶器的使用寿命。4、该方法中分流装置在振动引杆的不断引导下振动，容易实现脱模。5、结晶器内流态达到稳定时，表面易于形成稳定的保护渣层，有效防止钢液的氧化并能起到润滑导热的作用。6、该方法所用装置在钢液凝固过程中能够使各部分坯壳均匀冷却及生长，避免了铸坯裂纹、鼓肚等缺陷的产生，提高了铸坯的成材率。

附图说明

图1为本发明的一个具体实例。

图2是为图1在A-A处的断面图。

图3为图1在B-B处的断面图。

图4为本发明的另一个具体实例。

图5分别为图4在A-A处的断面图。

图6为本发明的又一个具体实例。

图7分别为图6在A-A处的断面图。

图中1为浸入式水口，2为水口出口，3为板坯结晶器，4为铜冷却壁，5为分流装置，6为冷却管道，7为方坯结晶器，8为冷却水喷嘴，9为振动引杆。

具体实施方式

实施例1：

参见图1、图2和图3，两个浸入式水口1插入板坯结晶器3内一定深度，板坯结晶器3内安装了一个分流装置5，分流装置5内部均设置了4路水冷却管道6，分流装置5以不同于板坯结晶器3振动的频率上下振动，分流装置5的材质为铜等耐高温且散热性能好的材料。

本发明的工作过程如下：钢液由中间包浸入式水口1流进板坯结晶器3内，在一个分流装置5的作用下，钢液被分成2流。与此同时，水冷却管道6中持续进行着冷却水的流入和流出过程，由于水的比热容为4.2×103J/kg·℃，单位时间内会带走大量热量，加快了铸坯的凝固和提高了板坯结晶器的使用寿命。在引锭杆的引导下，具有一定坯壳厚度的铸坯分别从左右出口和中间出口被拉出，凝固的铸坯经二冷区、矫直区和后续工序，实现方坯的生产。在上述过程中，分流装置5通过在振动引杆9的引导下振动，并且振动引杆9的振动频率小于或大于板坯结晶器3的振动频率10%~30%，由于分流装置5以不同于板坯结晶器3振动的频率上下振动，避免浇注过程中分流装置5与板坯结晶器3发生黏结事故，保证了生产的顺行。

实施例2：

参见图4和图5，三个浸入式水口1插入板坯结晶器3内一定深度，板坯结晶器3内两个形状和尺寸相同的分流装置5，其中，分流装置5从板坯结晶器本体3底部贯穿至顶部，分流装置5内部设置了两个“П”形冷却水流通管路6，并且在方坯出口7区域分别设置若干喷嘴8。

本发明的工作过程如下：当开始浇注时，钢水从中间包浸入式水口1流入板坯结晶器本体3内，冷却水流通管路6中持续进行着冷却水的流入和流出过程，由于水的比热容为4.2×103J/kg·℃，单位时间内会带走大量热量，同时，新型结晶器铜冷却壁4的传热性能好，显著加快了铸坯的凝固和提高了板坯结晶器的使用寿命。在引锭杆的引导下，具有一定厚度坯壳的方坯分别从方坯出口7被拉出，喷嘴8中冷却水的持续喷淋进一步加快了方坯的传热过程，提高了方坯的凝固速率，凝固的方坯继续向下运动进行后续工序的处理。

实施例3：

参见图5、图6和图7，四个浸入式水口1插入板坯结晶器3内一定深度，板坯结晶器3内横向均匀分布了三个形状和尺寸相同的分流装置9，其中，分流装置9从板坯结晶器本体3底部贯穿至顶部，分流装置9内部设置了两个顶部侧开口的冷却水流通管7、8，并且在方坯出口10区域分别设置若干喷嘴11。

本发明的工作过程如下：当开始浇注时，钢水从中间包浸入式水口1流入板坯结晶器本体3内，冷却水持续流入冷却水流通管7、8，并且从冷却水流通管出口5、6流出，由于水的比热容为4.2×103J/kg·℃，单位时间内会带走大量热量，同时，新型结晶器铜冷却壁4的传热性能好，显著加快了铸坯的凝固和提高了板坯结晶器的使用寿命。在引锭杆的引导下，具有一定厚度坯壳的方坯分别从方坯出口10被拉出，喷嘴11中冷却水的持续喷淋进一步加快了方坯的传热过程，提高了方坯的凝固速率，凝固的方坯继续向下运动进行后续工序的处理。

Claims

1.一种板坯结晶器连续浇铸方坯的方法，其特征在于通过在板坯结晶器内安装至少一个分流装置，所述的分流装置的材质为耐高温且散热性能好的材料，其内部通水冷却，所述的分流装置与板坯结晶器本体之间刚性连接，分流装置下部装有振动引杆。

2.如权利要求1所述的一种板坯结晶器连续浇铸方坯的方法，其特征在于所述的分流装置的高度和结晶器等高。

3.如权利要求1所述的一种板坯结晶器连续浇铸方坯的方法，其特征在于所述的分流装置的高度较高于结晶器且完全分开，使用2个以上水口浇铸。

4.如权利要求1所述的一种板坯结晶器连续浇铸方坯的方法，其特征在于所述的分流装置的材质为铜。