CN103170597A - 一种钢坯连铸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种钢坯连铸的方法，该方法包括，向结晶器中加入结晶器保护渣，并将多个中间包中的钢水依次注入结晶器中，将得到的连铸坯进行拉矫，其中，所述中间包中的钢水在连铸坯的拉速高于0.8m/min的条件下注入所述结晶器中；在换包过程中且停止向所述结晶器中注入钢水期间，先将连铸的拉速降至零，间隔2-5秒后，在拉速为0.3-0.4m/min重新启动拉矫，如此循环2-4次，以将连铸坯拉至换包位，并将在换包位产生的大渣皮捞出结晶器，小渣皮捣碎并汇集到结晶器中间；换包后继续向结晶器中注入钢水，然后搅动结晶器内的钢液面。采用该方法能够使更换中间包时新旧钢水在接痕处焊合良好，并杜绝了因更换中间包时新旧钢水焊合不好而造成的漏钢事故的发生。

Description

一种钢坯连铸的方法
技术领域
本发明涉及一种钢坯连铸的方法。
背景技术
连铸生产过程中，钢水经过大包流入中间包，然后由中间包流入结晶器快速冷却形成带液芯的铸坯，经过扇形段的二次冷却后再经过拉矫形成铸坯。中间包耐材受钢水的冲刷和侵蚀作用，使用寿命有限，要实现连续生产，必须在线热更换中间包，在更换中间包时，就存在新旧坯壳的焊合，如果换包过程中操作不当，就会形成漏钢事故。漏钢是连铸生产过程中的恶性事故、破坏性事故，不仅影响连铸机作业率，降低钢水收得率，而且会造成设备损坏。据测算，每次漏钢造成的经济损失可达25万元，因此，铸机漏钢成为衡量铸机生产水平高低的重要指标之一。
虽然随着漏钢预报的采用，漏钢事故逐步降低，但是对接痕漏钢无法进行预报。例如CN101332499A公开了一种板坯连铸漏钢预报控制方法，具体为板坯连铸过程中根据结晶器热电偶温度变化情况防止粘结漏钢发生的方法。主要解决现有的各种漏钢预报方法存在的干扰因素考虑不够全面以及对小范围的粘结、卷渣不能及时预报的技术问题。其技术方案为：在结晶器上安置多排热电偶，其特征是包括以下步骤：a.典型温度特征的扑捉：根据结晶器参数、热电偶在结晶器的安装位置，确定每个热电偶的典型温度特征；b.漏钢几率的确定：根据相邻热电偶的典型温度特征，同时考虑漏钢温度传递和温度异常分布特征，确定每个热电偶漏钢几率；c.浇铸速度控制：当热电偶漏钢几率达到95％，停止浇铸。该方法主要用于连铸漏钢报警，对接痕漏钢无法进行预报。
另外，通过长期的生产实践发现，在上述钢坯连铸过程中，结晶器内的钢水表面上容易出现结冷钢，以及出现坯壳收缩过大的现象，从而导致更换中间包时新旧钢水在接痕处焊合不好，进而容易造成漏钢事故。
发明内容
本发明为了克服现有的钢坯连铸的方法的上述缺陷，提供了一种新的钢坯连铸的方法，采用该方法进行钢坯连铸的过程中，结晶器内的钢水表面不会出现结冷钢，并且坯壳收缩小，使得更换中间包时新旧钢水在接痕处焊合良好，并因此杜绝了因更换中间包时新旧钢水焊合不好而造成的漏钢事故的发生。
本发明的发明人经过深入的研究发现，其中造成接痕漏钢的原因主要有以下几个方面。
1、旧坯壳收缩过大，与结晶器铜板完全脱开，形成较大的缝隙，新下来的钢水从缝隙中直接流出结晶器，造成漏钢事故。
2、旧坯壳温度低，上表面结了一层非常厚的冷钢，新钢水下来后不能和旧坯壳连接并重新形成新的坯壳，受拉矫力的作用，将坯壳拉断，出结晶器后失去支撑，最后造成漏钢事故。
3、大渣皮或其他杂物没有清理干净，卡在新旧坯壳之间，该处的坯壳强度非常低，出结晶器后，抵抗不住钢水的静压力作用，就会造成漏钢事故。
本发明的发明人还发现通过采用下述的方法，能够使得更换中间包时新旧钢水在接痕处焊合良好，并因此杜绝了因更换中间包时新旧钢水焊合不好而造成的漏钢事故的发生。
即，本发明提供了一种钢坯连铸的方法，该方法包括，向结晶器中加入结晶器保护渣，并将多个中间包中的钢水依次注入结晶器中，将得到的连铸坯进行拉矫，其中，
1)所述中间包中的钢水在连铸坯的拉速高于0.8m/min的条件下注入所述结晶器中；
2)在换包过程中且停止向所述结晶器中注入钢水期间，先将连铸的拉速降至零，间隔2-5秒后，在拉速为0.3-0.4m/min重新启动拉矫，如此循环2-4次，以将连铸坯拉至换包位，并将在换包位产生的大渣皮捞出结晶器，小渣皮捣碎并汇集到结晶器中间；
3)换包后继续向结晶器中注入钢水，然后搅动结晶器内的钢液面；
其中，步骤2)中最后一次重新启动拉矫到步骤3)换包后继续向结晶器中注入钢水的时间间隔小于4分钟。
采用本发明提供的上述钢坯连铸方法，能够确保更换中间包时结晶器内的钢水表面不会出现结冷钢，以及坯壳收缩过大的现象，使得新旧钢水在接痕处焊合良好，从而杜绝了更换中间包时因新旧钢水焊合不好而造成的漏钢事故的发生。
具体实施方式
本发明提供一种钢坯连铸的方法，该方法包括，向结晶器中加入结晶器保护渣，并将多个中间包中的钢水依次注入结晶器中，将得到的连铸坯进行拉矫，其中，
1)所述中间包中的钢水在连铸坯的拉速高于0.8m/min的条件下注入所述结晶器中；
2)在换包过程中且停止向所述结晶器中注入钢水期间，先将连铸的拉速降至零，间隔2-5秒后，在拉速为0.3-0.4m/min重新启动拉矫，如此循环2-4次，以将连铸坯拉至换包位，并将在换包位产生的大渣皮捞出结晶器，小渣皮捣碎并汇集到结晶器中间；
3)换包后继续向结晶器中注入钢水，然后搅动结晶器内的钢液面；
其中，步骤2)中最后一次重新启动拉矫到步骤3)换包后继续向结晶器中注入钢水的时间间隔小于4分钟。
根据本发明的方法，优选的情况下，步骤1)中，所述中间包中的钢水在连铸坯的拉速为1-1.4m/min的条件下注入所述结晶器中。
根据本发明的方法，在换包过程中且停止向所述结晶器中注入钢水期间，先将连铸的拉速降至零，间隔2-5秒后，在拉速为0.3-0.4m/min重新启动拉矫，如此循环2-4次，以将连铸坯拉至换包位。优选的情况下，在换包过程中且停止向所述结晶器中注入钢水期间，先将连铸的拉速降至零，间隔2-3秒后，在拉速为0.3m/min重新启动拉矫，如此循环2-3次。本发明中，采用该方式能够有效地防止连铸坯在结晶器内过度冷却，坯壳收缩过过大，新钢水下来以后，直接从收缩的缝隙当中直接漏出。
在本发明中，所述拉速是将连铸坯从结晶器中拉出的速度。
根据本发明的方法，该方法包括将在换包位产生的大渣皮捞出结晶器，小渣皮捣碎并汇集到结晶器中间；通过上述操作能够进一步防止漏钢的发生。
根据本发明的方法，该方法包括换包后继续向结晶器中注入钢水，然后搅动结晶器内的钢液面。搅动结晶器内的钢液面的方法可以为：先角部、后边部、再中间的顺序，搅动结晶器内的钢液面。即在本发明中，可以采用搅拌棒先从结晶器的四个角搅动钢液面，然后从结晶器的边部搅动钢液面，再在结晶器的中间部搅动钢液面。通过上述方式能够对所述结晶器内的钢水进行搅拌，从而使得所述结晶器内的所述钢水中的结晶器保护渣能够充分上浮到所述钢水的液面上。所述搅拌棒可以为本领域中用于搅拌钢液面的各种搅拌棒。优选的情况下，该搅拌棒为吹氧管。
根据本发明的方法，所述钢坯连铸的方法还包括在换包过程中，不捞出所述结晶器内的保护渣。也就是说在每个中间包结束向所述结晶器中注入钢水至下一个中间包开始向所述结晶器中注入钢水的期间，不捞出所述结晶器内的保护渣而直接进行换包。
根据本发明的方法，步骤2)中最后一次重新启动拉矫到步骤3)换包后继续向结晶器中注入钢水的时间间隔小于4分钟；优选的情况下，步骤2)中最后一次重新启动拉矫到步骤3)换包后继续向结晶器中注入钢水的时间间隔为2-4分钟。在本发明中，通过控制步骤2)中最后一次重新启动拉矫到步骤3)换包后继续向结晶器中注入钢水的时间间隔在上述范围内，能够有效地防止连铸坯壳在结晶器内停留时间过长，防止表面结冷钢和坯壳收缩过大，从而防止焊合不好，进而防止漏钢的发生。
根据本发明的方法，为了保证结晶器内钢水的温度，防止结冷钢，影响接痕的焊合。一般情况下，所述中间包中的钢水的过热度可以为15-40℃；优选的情况下，所述中间包中的钢水的过热度为20-25℃。
在本发明中，上述“过热度”是指钢水温度减去钢熔点得到的温度值。
在本发明中，所述钢水可以为经过炼钢炉熔炼后得到的各种钢种的钢水。
根据本发明的方法，所述结晶器保护渣在本发明中也没有特别的限定，可以采用本领域常规使用的各种结晶器保护渣进行实施。通常情况下，所述结晶器保护渣可以含有CaO、SiO2、Al2O3、Na2O和C，且以所述结晶器保护渣的总重量为基准，CaO的含量为20-45重量％，SiO2的含量为20-45重量％，Al2O3的含量为1-15重量％，Na2O的含量为1-15重量％，C的含量为1-10重量％。另外，对于不同的钢种和特殊性能要求的钢产品，可以在所述结晶器保护渣中适当加入其它的成分，或者删除某些成分，以获得符合生产要求的钢产品。
本发明中，所述结晶器保护渣的加入量可以根据钢水来确定。一般情况下，相对于每吨钢水，所述结晶器保护渣的加入量为0.5-0.6千克。
本发明提供的钢坯连铸的方法与现有钢坯连铸方法的主要区别在于更换中间包的操作步骤。其他则可以参照现有技术进行。另外，在本发明中所使用的技术用语例如“拉矫”等可以参照本领域的常规定义。
以下通过实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明并不仅限于下述实施例。
以下实施例中使用的钢水的成分如下表1所示：
表1
  元素   C   Si   Mn   P   S   Ti   V   Nb   Fe
  含量(重量％)   0.09   0.12   1.25   0.02   0.02   0.03   0.02   0.004   98.446
实施例1
将表1所述组成的钢水(过热度为20℃)注入结晶器中进行连铸，同时向所述结晶器中加入结晶器保护渣，所述结晶器保护渣含有35.5重量％的CaO、34.5重量％的SiO2、6.5重量％的Al2O3、6.7重量％的Na2O、4.8重量％的C，其余为Fe2O3和MnO，相对于每吨所述钢水，所述结晶器保护渣的加入量为0.5千克。所述连铸的条件包括：拉速为1米/分钟、板坯断面尺寸为200mm×1160mm。其中，在换包过程中且停止向所述结晶器中注入钢水期间，先将连铸的拉速降至零，间隔2秒后，在拉速为0.3m/min重新启动拉矫，如此循环3次，以将连铸坯拉至换包位，并将在换包位产生的大渣皮捞出结晶器，小渣皮捣碎并汇集到结晶器中间；换包后继续向结晶器中注入钢水，并采用吹氧管先在结晶器的角部、然后在结晶器的边部、再在结晶器的中间部的顺序，直接搅动结晶器内的钢液面；其中，在将连铸坯拉至换包位过程中的最后一次重新启动拉矫到换包后继续向结晶器中注入钢水的时间间隔为2分钟。然后继续对注入所述结晶器内的钢水进行连铸，所述连铸的条件包括：拉速为1米/分钟、板坯断面尺寸为200mm×1160mm。重复上述操作，从而制得连铸钢坯A1。
在上述钢坯连铸的过程中，在更换中间包时钢水表面未出现结冷钢现象，新旧钢水在接痕处焊合良好，未发生漏钢事故。
对比例1
按照实施例1的方法进行，不同的是在换包过程中且停止向所述结晶器中注入钢水期间，先将连铸的拉速降至零，间隔2秒后，在拉速为0.3m/min下一次将连铸坯拉至换包位。但在上述钢坯连铸的过程中，在更换中间包时发生漏钢事故。
对比例2
按照实施例1的方法进行，不同的是在将连铸坯拉至换包位过程中的最后一次重新启动拉矫到换包后继续向结晶器中注入钢水的时间间隔为6分钟。但在上述钢坯连铸的过程中，在更换中间包时发生漏钢事故。
实施例2
将表1所述组成的钢水(过热度为20℃)注入结晶器中进行连铸，同时向所述结晶器中加入结晶器保护渣，所述结晶器保护渣含有35.5重量％的CaO、34.5重量％的SiO2、6.5重量％的Al2O3、6.7重量％的Na2O、4.8重量％的C，其余为Fe2O3和MnO，相对于每吨所述钢水，所述结晶器保护渣的加入量为0.5千克。所述连铸的条件包括：拉速为1.2米/分钟、板坯断面尺寸为200mm×1160mm。其中，在换包过程中且停止向所述结晶器中注入钢水期间，先将连铸的拉速降至零，间隔3秒后，在拉速为0.3m/min重新启动拉矫，如此循环2次，以将连铸坯拉至换包位，并将在换包位产生的大渣皮捞出结晶器，小渣皮捣碎并汇集到结晶器中间；换包后继续向结晶器中注入钢水，并采用吹氧管先在结晶器的角部、然后在结晶器的边部、再在结晶器的中间部的顺序，直接搅动结晶器内的钢液面；其中，在将连铸坯拉至换包位过程中的最后一次重新启动拉矫到换包后继续向结晶器中注入钢水的时间间隔为3分钟。然后继续对注入所述结晶器内的钢水进行连铸，所述连铸的条件包括：拉速为1.2米/分钟、板坯断面尺寸为200mm×1160mm。重复上述操作，从而制得连铸钢坯A2。
在上述钢坯连铸的过程中，在更换中间包时钢水表面未出现结冷钢现象，新旧钢水在接痕处焊合良好，未发生漏钢事故。
实施例3
将表1所述组成的钢水(过热度为25℃)注入结晶器中进行连铸，同时向所述结晶器中加入结晶器保护渣，所述结晶器保护渣含有35.5重量％的CaO、34.5重量％的SiO2、6.5重量％的Al2O3、6.7重量％的Na2O、4.8重量％的C，其余为Fe2O3和MnO，相对于每吨所述钢水，所述结晶器保护渣的加入量为0.6千克。所述连铸的条件包括：拉速为1.4米/分钟、板坯断面尺寸为200mm×1160mm。其中，在换包过程中且停止向所述结晶器中注入钢水期间，先将连铸的拉速降至零，间隔2秒后，在拉速为0.4m/min重新启动拉矫，如此循环2次，以将连铸坯拉至换包位，并将在换包位产生的大渣皮捞出结晶器，小渣皮捣碎并汇集到结晶器中间；换包后继续向结晶器中注入钢水，并采用吹氧管先在结晶器的角部、然后在结晶器的边部、再在结晶器的中间部的顺序，直接搅动结晶器内的钢液面；其中，在将连铸坯拉至换包位过程中的最后一次重新启动拉矫到换包后继续向结晶器中注入钢水的时间间隔为4分钟。然后继续对注入所述结晶器内的钢水进行连铸，所述连铸的条件包括：拉速为1.4米/分钟、板坯断面尺寸为200mm×1160mm。重复上述操作，从而制得连铸钢坯A3。
在上述钢坯连铸的过程中，在更换中间包时钢水表面未出现结冷钢现象，新旧钢水在接痕处焊合良好，未发生漏钢事故。
由此可见，采用本发明提供的所述钢坯连铸的方法能够确保结晶器内的钢水表面不出现结冷钢现象，使得更换中间包时新旧钢水在接痕处焊合良好，有效避免了漏钢事故的发生。

Claims (10)

1.一种钢坯连铸的方法，该方法包括，向结晶器中加入结晶器保护渣，并将多个中间包中的钢水依次注入结晶器中，将得到的连铸坯进行拉矫，其特征在于，
1)所述中间包中的钢水在连铸坯的拉速高于0.8m/min的条件下注入所述结晶器中；
2)在换包过程中且停止向所述结晶器中注入钢水期间，先将连铸的拉速降至零，间隔2-5秒后，在拉速为0.3-0.4m/min重新启动拉矫，如此循环2-4次，以将连铸坯拉至换包位，并将在换包位产生的大渣皮捞出结晶器，小渣皮捣碎并汇集到结晶器中间；
3)换包后继续向结晶器中注入钢水，然后搅动结晶器内的钢液面；
其中，步骤2)中最后一次重新启动拉矫到步骤3)换包后继续向结晶器中注入钢水的时间间隔小于4分钟。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中，所述中间包中的钢水在连铸坯的拉速为1-1.4m/min的条件下注入所述结晶器中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)中，先将连铸的拉速降至零，间隔2-3秒后，在拉速为0.3m/min重新启动拉矫。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其中，步骤2)中，循环次数为2-3次。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)中最后一次重新启动拉矫到步骤3)换包后继续向结晶器中注入钢水的时间间隔为2-4分钟。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述中间包中的钢水的过热度为15-40℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括在在换包过程中，不捞出所述结晶器内的保护渣。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于每吨钢水，所述结晶器保护渣的加入量为0.5-0.6千克。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其中，所述结晶器保护渣含有CaO、SiO2、Al2O3、Na2O和C，且以所述结晶器保护渣的总重量为基准，CaO的含量为20-45重量％，SiO2的含量为20-45重量％，Al2O3的含量为1-15重量％，Na2O的含量为1-15重量％，C的含量为1-10重量％。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，搅动结晶器内的钢液面的方法为：先角部、后边部、再中间的顺序，搅动结晶器内的钢液面。
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