CN107321945B - 一种连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法 - Google Patents

一种连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，在连铸中间包透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上每炉添加适量的高碱度低碳中间包覆盖剂，不仅可以减缓连铸中间包透气上水口座砖吹氩引发的钢水液面波动大的问题，更有效地防止预防钢水二次氧化和卷渣问题，而且氩气泡捕获夹杂物上浮到中间包液面被高碱度低碳中间包覆盖剂及时吸收和更有效的去除，提高了连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的冶金效果。

Description

一种连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法
技术领域
本发明涉及一种连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，属于钢铁冶金连铸中间包冶金工艺技术领域。
背景技术
目前板坯连铸机浇注生产低碳铝镇静钢及IF钢，为解决水口结瘤问题，采用连铸中间包透气上水口座砖吹氩取代透气上水口内壁吹入氩气的方法，不仅抑制了水口结瘤问题，而且解决了保护性氩气泡进入到钢中引发铸坯皮下气泡的技术难题。但现有连铸中间包透气上水口座砖吹氩技术存在以下问题或不足：透气上水口座砖正上方的钢水液面容易发生波动，使得钢水裸露引发钢水二次氧化，且氩气泡带动夹杂物上浮到中间包钢水液面后，没有被中间包渣及时吸收，影响了去除夹杂物的效果。
CN CN106041044A(申请号201610634268X)公开了一种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，包括上水口座砖本体、陶瓷管、气室、进气管，上水口座砖本体内设置有圆环形均匀布置的多个陶瓷管和1个圆环形的气室，气室上设置有圆环形均匀布置的多个插口，陶瓷管的顶端伸出水口座砖本体的上表面5～10mm，陶瓷管的下端固定于气室上的插口内且与气室连通，气室的侧部连接有进气管，通过连接金属管件与外部氩气气源连通，吹入氩气后向上形成环状气幕屏障，对进入上水口的钢液进行气洗，且有一定数量的氩气泡随钢流进入上水口内，形成稳定的、连续的环状气流，不仅抑制了水口结瘤问题，而且解决了保护性氩气泡进入到钢中引发铸坯皮下气泡的技术难题。该专利技术的不足：透气陶瓷管上水口座砖正上方的钢水液面容易发生波动，使得钢水裸露引发钢水二次氧化，且氩气泡带动夹杂物上浮到中间包钢水液面后，没有被中间包渣及时吸收，影响了去除夹杂物的冶金效果。
CN CN106041045A(申请号2016106342707)公开了一种连铸中间包弥散式透气环上水口座砖，包括上水口座砖本体、弥散式透气环、气室、进气管，上水口座砖本体内设置有圆环形均匀布置的弥散式透气环和环形的气室，气室位于弥散式透气环的底部并与透气弥散式透气环连通，弥散式透气环的上部伸出水口座砖本体的上表面，气室的侧部连接有进气管，进气管的一端与气室连通，另一端从上水口座砖本体的侧部伸出，连接金属管件与外部氩气气源连通，吹入氩气后，向上形成环状气幕屏障，对进入上水口的钢液进行气洗，促进夹杂物上浮和去除，且有一定的氩气泡随钢流进入浸入式水口内，形成稳定的连续的环状气流，抑制了水口结瘤、解决了保护性氩气泡进入到钢中引发铸坯皮下气泡的技术难题。该专利技术的不足：弥散式透气环上水口座砖正上方的钢水液面容易发生波动，使得钢水裸露引发钢水二次氧化，且氩气泡带动夹杂物上浮到中间包钢水液面后，没有被中间包渣及时吸收，影响了去除夹杂物的冶金效果。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，该发明在连铸中间包透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上每炉添加适量的高碱度中间包覆盖剂，不仅可以减缓连铸中间包透气上水口座砖吹氩引发的钢水液面波动大的问题，更有效地防止预防钢水二次氧化和卷渣问题，而且氩气泡捕获夹杂物上浮到中间包液面被高碱度中间包覆盖剂及时吸收和更有效的去除，提高了连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的冶金效果。
一种连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，包括如下步骤：
1)在连铸大包开浇的同时，透气上水口座砖吹入氩气，初始氩气流量8～10L/min，待中间包内钢水达到正常浇注的钢水液面时，调大氩气流量至12～16L/min，氩气流量大小控制以透气上水口座砖正上方区域的钢水液面微微波动为宜；
2)中间包浇注第一炉，中间包内钢水液面漫过大包水口后，从中间包内钢水注流区加入高碱度低碳中间包覆盖剂30-80kg，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上加入高碱度低碳中间包覆盖剂10-30kg，在开浇15min～20min内在钢水注流区分批加入250～300kg高碱度低碳中间包覆盖剂，后续炉次每炉在钢水注流区添加50～100kg高碱度低碳中间包覆盖剂，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上每炉添加10～20kg高碱度低碳中间包覆盖剂；
3)连铸大包停浇后，透气上水口座砖停止吹入氩气。
优选的，步骤2)中，中间包内钢水液面漫过大包水口后，从中间包内钢水注流区加入高碱度低碳中间包覆盖剂50kg，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上加入高碱度低碳中间包覆盖剂20kg。
所述的连铸中间包透气上水口座砖采用现有技术套装于中间包上水口上。
优选的，所述透气上水口座砖，包括上水口座砖本体(1)、弥散式透气环(2)、气室(3)、进气管(4)，上水口座砖本体(1)的中部设置有上下贯穿的上水口安装孔，上水口座砖本体(1)内设置有环形的弥散式透气环(2)和环形的气室(3)，弥散式透气环的上部伸出上水口座砖本体(1)的上表面，气室(3)成型于弥散式透气环的底部，气室(3)的侧部连接有进气管(4)，进气管的一端与气室连通，另一端从上水口座砖本体(1)的侧部伸出。
优选的，所述弥散式透气环(2)，其横剖面呈圆环形、纵剖面呈矩形，圆环宽度a为50～60mm。
优选的，所述气室(3)，纵剖面呈半圆形，圆的半径R为7.5～8.5mm。
优选的，所述透气上水口座砖本体(1)，采用刚玉质浇注料浇注成型，体积密度≥3.0g/cm3，高温抗折强度≥12Mpa，高温耐压强度≥80Mpa，AL2O3含量≥92％，Cr2O3含量≥2.0％。
优选的，所述弥散式透气环(2)，采用高纯刚玉、莫来石等为主原料，通过机压方式成型，AL2O3含量≥83％，SiO2含量≤6.0％，Cr2O3含量≤2.0％，体积密度≥2.65g/cm3，高温耐压强度≥50Mpa，显气孔率25～28％。
所述的高碱度低碳中间包覆盖剂，为常规材料，购于山东国茂冶金材料有限公司生产的高碱度低碳中间包覆盖剂，产品型号为DDF-2-9，其碱度(CaO/SiO2)≥6.0，碳含量≤2.0％。
本发明的有益效果：
1)本发明在连铸中间包透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上每炉添加适量的高碱度低碳中间包覆盖剂，不仅可以减缓透气上水口座砖吹氩引发的钢水液面波动大的问题，更有效地防止预防钢水二次氧化和卷渣问题，而且氩气泡捕获夹杂物上浮到钢水液面被高碱度中间包覆盖剂及时吸收和更有效的去除。同时透气上水口座砖正上方区域的中间包液面的微微波动，又解决了高碱度低碳中间包覆盖剂易结壳的技术难题，使得连铸中间包透气上水口座砖吹氩与高碱度低碳中间包覆盖剂相互作用、相得益彰，冶金效果凸显；
2)本发明的弥散式透气环(2)的圆环宽度a为50～60mm，增大了透气面积，且相应增大了吹氩流量到12～16NL/min，进一步提高了去除夹杂物的效果。
附图说明
图1为本发明实施例中连铸中间包透气上水口座砖结构剖视示意图。
图2为本发明实施例中连铸中间包透气上水口座砖结构俯视示意图。
图中，1、透气上水口座砖本体；2、弥散式透气环；3、气室；4、进气管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明，但不仅限于此。本发明未详述部分，均可采用现有技术。
实施例1：
如图1、图2所示，一种连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，包括如下步骤：
1)在连铸大包开浇的同时，透气上水口座砖吹入氩气，初始氩气流量8L/min，待中间包内钢水达到正常浇注的钢水液面时，调大氩气流量至12L/min，氩气流量大小控制以透气上水口座砖正上方区域的钢水液面微微波动为宜；
2)中间包浇注第一炉，中间包内钢水液面漫过大包水口后，从中间包内钢水注流区加入高碱度低碳中间包覆盖剂50kg，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上加入高碱度低碳中间包覆盖剂20kg，在开浇15min内在钢水注流区分批加入250kg高碱度低碳中间包覆盖剂，后续炉次每炉在钢水注流区添加100kg高碱度低碳中间包覆盖剂，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上每炉添加10kg高碱度低碳中间包覆盖剂；
3)连铸大包停浇后，透气上水口座砖停止吹入氩气。
所述的连铸中间包透气上水口座砖采用现有技术套装于中间包上水口上。
所述透气上水口座砖，包括上水口座砖本体1、弥散式透气环2、气室3、进气管4，上水口座砖本体1的中部设置有上下贯穿的上水口安装孔，上水口座砖本体1内设置有环形的弥散式透气环2和环形的气室3，弥散式透气环的上部伸出上水口座砖本体1的上表面，气室3成型于弥散式透气环的底部，气室3的侧部连接有进气管4)进气管的一端与气室连通，另一端从上水口座砖本体1的侧部伸出。
所述弥散式透气环2，其横剖面呈圆环形、纵剖面呈矩形，圆环宽度a为50mm。
所述气室3，纵剖面呈半圆形，圆的半径R为7.5mm。
所述透气上水口座砖本体1，采用刚玉质浇注料浇注成型，体积密度≥3.0g/cm3，高温抗折强度≥12Mpa，高温耐压强度≥80Mpa，AL2O3含量≥92％，Cr2O3含量≥2.0％。
所述弥散式透气环2，采用高纯刚玉、莫来石等为主原料，通过机压方式成型，AL2O3含量≥83％，SiO2含量≤6.0％，Cr2O3含量≤2.0％，体积密度≥2.65g/cm3，高温耐压强度≥50Mpa，显气孔率25～28％。
所述的高碱度低碳中间包覆盖剂，为常规材料，购于山东国茂冶金材料有限公司生产的高碱度低碳中间包覆盖剂，产品型号为DDF-2-9，其碱度(CaO/SiO2)≥6.0，碳含量≤2.0％。
实施例2
如实施例1所述的连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，不同之处在于：
一种连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，包括如下步骤：
1)在连铸大包开浇的同时，透气上水口座砖吹入氩气，初始氩气流量12L/min，待中间包内钢水达到正常浇注的钢水液面时，调大氩气流量至16L/min，氩气流量大小控制以透气上水口座砖正上方区域的钢水液面微微波动为宜；
2)中间包浇注第一炉，中间包内钢水液面漫过大包水口后，从中间包内钢水注流区加入高碱度低碳中间包覆盖剂30kg，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上加入高碱度低碳中间包覆盖剂30kg，在开浇20min内在钢水注流区分批加入300kg高碱度低碳中间包覆盖剂，后续炉次每炉在钢水注流区添加50kg高碱度低碳中间包覆盖剂，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上每炉添加20kg高碱度低碳中间包覆盖剂；
3)连铸大包停浇后，透气上水口座砖停止吹入氩气。
所述的连铸中间包透气上水口座砖套装于中间包上水口上，为现有技术生产的透气陶瓷管上水口座砖，所述的用于透气陶瓷管上水口座砖的透气陶瓷管内设置吹气通道的直径为0.14～0.16mm，吹气通道呈3个同心圆环形均匀分布。
所述弥散式透气环2，其横剖面呈圆环形、纵剖面呈矩形，圆环宽度a为60mm。
所述气室3，纵剖面呈半圆形，圆的半径R为8.5mm。
实施例3
如实施例1所述的连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，不同之处在于：
一种连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，包括如下步骤：
1)在连铸大包开浇的同时，透气上水口座砖吹入氩气，初始氩气流量10NL/min，待中间包内钢水达到正常浇注的钢水液面时，调大氩气流量至14NL/min，氩气流量大小控制以透气上水口座砖正上方区域的钢水液面微微波动为宜；
2)中间包浇注第一炉，中间包内钢水液面漫过大包水口后，从中间包内钢水注流区加入高碱度低碳中间包覆盖剂80kg，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上加入高碱度低碳中间包覆盖剂10kg，在开浇17min内在钢水注流区分批加入275kg高碱度低碳中间包覆盖剂，后续炉次每炉在钢水注流区添加70kg高碱度低碳中间包覆盖剂，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上每炉添加15kg高碱度低碳中间包覆盖剂；
3)连铸大包停浇后，透气上水口座砖停止吹入氩气。
所述的连铸中间包透气上水口座砖套装于中间包上水口上，为现有技术生产的透气陶瓷管上水口座砖，所述的用于透气陶瓷管上水口座砖的透气陶瓷管内设置吹气通道的直径为0.14～0.16mm，吹气通道呈3个同心圆环形均匀分布。
所述弥散式透气环2，其横剖面呈圆环形、纵剖面呈矩形，圆环宽度a为55mm。
所述气室3，纵剖面呈半圆形，圆的半径R为8.0mm。
对比例1：CN CN106041044A(申请号201610634268X)公开了一种连铸中间包透气陶瓷管上水口座砖，氩气流量12L/min。
将实施例1—2与对比例1，在莱芜钢铁集团银山型钢有限公司2#双流板坯连铸机浇注生产低碳铝镇静钢DC04应用对比，轧材中＜20μm的金相夹杂物同比减少30％以上，20～50μm的金相夹杂物同比减少50％以上，对比结果见表1。
表1

Claims (6)

1.一种连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，包括如下步骤：
1)在连铸大包开浇的同时，透气上水口座砖吹入氩气，初始氩气流量8～10L/min，待中间包内钢水达到正常浇注的钢水液面时，调大氩气流量至12～16L/min，氩气流量大小控制以透气上水口座砖正上方区域的钢水液面微微波动为宜；所述的连铸中间包透气上水口座砖套装于中间包上水口上；
所述透气上水口座砖，包括上水口座砖本体(1)、弥散式透气环(2)、气室(3)、进气管(4)，上水口座砖本体(1)的中部设置有上下贯穿的上水口安装孔，上水口座砖本体(1)内设置有环形的弥散式透气环(2)和环形的气室(3)，弥散式透气环的上部伸出上水口座砖本体(1)的上表面，气室(3)成型于弥散式透气环的底部，气室(3)的侧部连接有进气管(4)，进气管的一端与气室连通，另一端从上水口座砖本体(1)的侧部伸出；2)中间包浇注第一炉，中间包内钢水液面漫过大包水口后，从中间包内钢水注流区加入高碱度低碳中间包覆盖剂30-80kg，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上加入高碱度低碳中间包覆盖剂10-30kg，在开浇15min～20min内在钢水注流区分批加入250～300kg高碱度低碳中间包覆盖剂，后续炉次每炉在钢水注流区添加50～100kg高碱度低碳中间包覆盖剂，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上每炉添加10～20kg高碱度低碳中间包覆盖剂；
3)连铸大包停浇后，透气上水口座砖停止吹入氩气。
2.如权利要求1所述的连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，其特征在于，步骤2)中，中间包内钢水液面漫过大包水口后，从中间包内钢水注流区加入高碱度低碳中间包覆盖剂50kg，在透气上水口座砖正上方区域的钢水液面上加入高碱度低碳中间包覆盖剂20kg。
3.如权利要求1所述的连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，其特征在于，所述弥散式透气环(2)，其横剖面呈圆环形、纵剖面呈矩形，圆环宽度a为50～60mm。
4.如权利要求1所述的连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，其特征在于，所述气室(3)，纵剖面呈半圆形，圆的半径R为7.5～8.5mm。
5.如权利要求1所述的连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，其特征在于，所述上水口座砖本体(1)，采用刚玉质浇注料浇注成型，体积密度≥3.0g/cm3，高温抗折强度≥12Mpa，高温耐压强度≥80Mpa，AL2O3含量≥92％，Cr2O3含量≥2.0％。
6.如权利要求1所述的连铸中间包透气上水口座砖吹氩去除夹杂物的方法，其特征在于，所述弥散式透气环(2)，采用高纯刚玉、莫来石等为主原料，通过机压方式成型，AL2O3含量≥83％，SiO2含量≤6.0％，Cr2O3含量≤2.0％，体积密度≥2.65g/cm3，高温耐压强度≥50Mpa，显气孔率25～28％。
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