CN104907540A - 一种带钢水分流器的电渣液态浇注连铸坯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带钢水分流器的电渣液态浇注连铸坯的方法，属于钢铁冶金领域。将经初炼、精炼、真空处理后的钢水加入到中间包中；同时，在化渣炉内将电渣熔化后，倒入导电结晶器内通电保温形成电渣层，钢水经中间包流入长水口，再由浸入到电渣层中的长水口流到钢水分流器上，钢水分流器同样安放在电渣层中，位于长水口下方，钢水经分流后再通过电渣层进入金属熔池进行连续浇注，铸坯达到定尺要求后，切割夹持转运出去。所述的钢水分流器延长了钢水与电渣的接触时间，增大了钢水与电渣的接触面积，能够进一步地净化钢液，本工艺还将电渣技术和连铸技术有机地结合到一起，能够实现电渣坯的连续生产，本工艺减少了自耗电极生产工序，改善了操作环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种带钢水分流器的电渣液态浇注连铸坯的方法，属于钢铁冶金领域。
背景技术
电渣重熔技术是一种生产高档钢材的技术，生产的钢洁净度高，钢锭致密，元素偏析少，无缩孔、疏松等缺陷；但是，由于该工艺中钢液要先凝固铸造成自耗电极，再经电渣加热重熔，能耗高，各国的电渣重熔电耗均超过1000kWh/t钢，且生产效率低下，只能小批量生产。
乌克兰的巴顿电渣冶金研究院发明了电渣液态浇注技术，用液态钢液直接浇注到结晶器中凝固，钢锭质量基本与电渣重熔锭相同，节省电能近70%，但是，此项技术一直被国外所掌握，国内尚未有应用；钢水直接浇入到结晶器中，钢水与电渣的接触时间、面积均不能得到保证，钢液的净化效果难以保证；此技术如果只生产钢锭，每个钢锭都需要一定的脱模时间和生产准备时间，造成生产效率低，金属收得率较低，成本仍较高。
本工艺在结晶器渣层中加入一个钢水分流器，延长了钢水与电渣的接触时间，增大了钢水与电渣的接触面积，能够进一步地净化钢液，这种设计对于我国特殊钢厂冶炼工艺不稳定能够起到很好的弥补作用，生产的连铸坯洁净度能够得到保证；本工艺还将电渣技术和连铸技术有机地结合到一起，能够实现电渣坯的连续生产，较普通的电渣重熔抽锭速度提高50%以上，提高了生产效率，提高了钢水收得率，并使得成本有所降低；本工艺减少了自耗电极生产工序，改善了操作环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够生产洁净钢的电渣液态浇注连铸坯工艺，其工艺步骤如下：
（1）钢水经过初炼炉初炼，炉外精炼，真空处理，通过钢包经长水口加入到中间包中，中间包具备感应加热功能并带有滑动水口或塞棒控制钢流。
（2）在将真空处理后的钢水加入到中间包的同时，在化渣炉内将电渣熔化后，倒入导电结晶器内通电保温，保持电渣温度在一定的范围。
（3）钢水经滑动水口或塞棒流入长水口，再由浸入到电渣层中的长水口流到钢水分流器上，钢水分流器同样安放在电渣层中，位于长水口下方，钢水经分流后再通过电渣层进入金属熔池。
（4）连续浇注，铸锭速度可较普通电渣重熔提高50%以上，铸坯达到定尺要求后，由火焰切割装置切割，夹持转运出去，金属回收率由90%提高到95%以上，提高生产效率50%以上，较普通电渣重熔节约电能约60%。
所述导电结晶器为圆柱形，直径Φ400mm。
所述电渣层厚度为190-210mm。
所述钢水分流器为圆盘形，直径为240mm，分流器上表面距电渣层表面60mm，在结晶器内形成合理的流场，钢液分流后经“渣洗”，大颗粒夹杂物被吸附掉，A类夹杂物级别不大于1.0级，B、C、D、DS类夹杂物级别均不大于0.5级。
钢水分流器延长了钢水与电渣层接触时间，提高钢水与电渣的接触面积5倍以上，进一步提高了钢液的洁净度，A类夹杂物级别能控制在1.0级以下，B、C、D、DS类夹杂物级别控制在0.5级以下。
电渣液态浇注使用的中间包具备感应加热功能，能够保证浇注钢水温度的稳定性，由滑动水口或塞棒控制钢水流速和结晶器内液面高度。
电渣液态浇注使用导电结晶器，结晶器可通电加热电渣，不同于传统的电渣重熔，无需采用电极加热，方便结晶器内钢水分流器的安装布置，由结晶器的供电功率大小控制电渣的温度。
电渣浇注连铸坯，铸坯的表面质量和内部质量与传统的电渣重熔铸锭相同，并能实现电渣坯的连续生产，钢液的回收率由90%提高到95%以上。
电渣液态浇注的抽锭速度达到5cm/min，相比传统的电渣重熔工艺提高50%以上，提高了生产效率，较传统的电渣重熔工艺节省电能消耗60%，减少了制作自耗电极的工序，改善了操作环境。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
1、中间包覆盖剂，2、钢水，3、带感应加热装置的中间包，4、滑动水口或塞棒，5、长水口，6、钢水分流器，7、导电结晶器，8、电渣层，9、金属熔池，10、火焰切割装置，11铸坯。
图2为添加钢水分流器后夹杂物的变化情况对比图；a为未加钢水分流器前钢中夹杂物照片，b为添加钢水分流器后夹杂物照片。
具体实施方式
冶炼钢种为高碳铬轴承钢GCr15。
电炉初炼：以30t交流电弧炉为初炼炉，原料选用优质废钢及生铁（或热装铁水），配碳量达到2.00%以上，保证脱碳量，电炉采用偏心炉底（EBT）、留渣留钢的出钢方式，做到无渣出钢，出钢温度1620±10℃，P≤0.015%，C≥0.30%，电炉出钢到1/3时，依次加入铝块（1kg/t钢），合金，合成渣及石灰。
LF炉精炼：至LF工位后快速通电化渣，加入碳化硅、萤石等调渣。保证白渣时间≥20min，冶炼时间≥35min，保证吊包时铝含量0.040%～0.050%。
VD真空处理：VD极限真空度（≤67pa）保持时间≥20分钟；VD破空后严禁喂线和调整成分；破空软吹氩时间≥20分钟；VD吊包温度大于1550℃。
将大包钢水通过长水口注入带感应加热的中间包，中间包钢水温度控制在1520℃至1530℃之间；同时，将电渣在化渣炉内熔化后，倒入导电结晶器（圆形Φ400mm）内通电保温，保持电渣温度在1600℃至1650℃之间。
钢水经滑动水口或塞棒流入长水口，再由浸入到电渣层中的长水口流到钢水分流器上，钢水分流器同样安放在电渣层中，位于长水口下方，钢水经分流后再通过电渣层进入金属熔池；所述电渣层厚度为200mm，所述钢水分流器为圆盘形，直径为240mm，分流器上表面距渣层表面60mm，在结晶器内形成合理的流场。
连续浇注，抽锭速度5cm/min，抽锭速度可较普通电渣重熔提高50%以上，铸坯达到达到定尺长度后，由火焰切割装置切割，夹持转运出去，5个小时可浇注15t，若有需要，可以实现连续生产，金属回收率由90%提高到95%以上，提高生产效率50%以上，较普通电渣重熔节约电能约60%。
冶金效果：凝固低倍组织与普通电渣重熔钢锭基本相同，控制A类夹杂物细系粗系均低于1.0级，B、C、D、DS类夹杂物细系粗系均低于0.5级，钢中大颗粒夹杂物得到控制，钢中氧含量15ppm，钢水收得率大于95%。
Claims (6)
1.一种带钢水分流器的电渣液态浇注连铸坯的方法，将经初炼、精炼、真空处理后的钢水加入到中间包中；同时，在化渣炉内将电渣熔化后，倒入导电结晶器内通电保温形成电渣层，其特征在于：钢水经中间包的滑动水口或塞棒流入长水口，再由浸入到电渣层中的长水口流到钢水分流器上，钢水分流器同样安放在电渣层中，位于长水口下方，钢水经分流后再通过电渣层进入金属熔池进行连续浇注，铸坯达到定尺要求后，切割夹持转运出去。
2.如权利要求1所述的一种带钢水分流器的电渣液态浇注连铸坯的方法，其特征在于：所述中间包具备感应加热功能并带有滑动水口或塞棒控制钢流。
3.如权利要求1所述的一种带钢水分流器的电渣液态浇注连铸坯的方法，其特征在于：所述导电结晶器为圆柱形，直径Φ400mm。
4.如权利要求1所述的一种带钢水分流器的电渣液态浇注连铸坯的方法，其特征在于：所述电渣层厚度为190-210mm。
5.如权利要求1所述的一种带钢水分流器的电渣液态浇注连铸坯的方法，其特征在于：所述钢水分流器为圆盘形，直径为240mm，分流器上表面距电渣层表面60mm，在结晶器内形成合理的流场，钢水分流器延长了钢水与电渣层接触时间，提高钢水与电渣的接触面积5倍以上，钢液分流后经“渣洗”，大颗粒夹杂物被吸附掉，A类夹杂物级别不大于1.0级，B、C、D、DS类夹杂物级别均不大于0.5级。
6.如权利要求1所述的一种带钢水分流器的电渣液态浇注连铸坯的方法，其特征在于：所述连续浇注的抽锭速度达到5cm/min。
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