CN107838388B - 一种连铸中间包吹氩冶金装置及氩气控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连铸中间包吹氩冶金装置及吹氩控制方法，包括湍流控制器(1)、浸渍罩(2)、条形气幕挡墙(3)、挡坝(4)，其特征在于，以条形气幕挡墙大流量吹氩形成“无形”的氩气泡气幕屏障代替“有形”的挡墙，使得氩气泡粘附夹杂物快速上浮和去除，提高了夹杂物去除率，且通过改进条形气幕挡墙的吹氩控制方法，创造性地解决了钢渣进入到浸渍罩内的技术难题，同时优化设计了浸渍罩上的通气孔，提高了浸渍罩及其周围中间包工作衬的烘烤温度及其均一性，缩短了中间包工作衬及浸渍罩的烘烤时间，提高了浸渍罩的使用寿命。

Description

一种连铸中间包吹氩冶金装置及氩气控制方法

技术领域

本发明涉及一种连铸中间包吹氩冶金装置及氩气控制方法，属钢铁冶金炼钢技术领域。

背景技术

现有连铸中间包气幕挡墙技术，一定程度上能去除钢液中夹杂物，起到净化钢液的目的，但仍然存在以下技术缺陷：气幕挡墙与现有的湍流控制器、挡墙、挡坝的组合布置有缺陷，气幕挡墙吹氩控制方法有缺陷，造成钢水卷渣问题，影响了夹杂物除去率。

CN106513608A(申请号：201611141848.1)和CN206296434U(申请号201621359506.2)公开了一种板坯连铸中间包条形气幕挡墙加罩吹氩精炼装置及氩气控制方法，包括湍流控制器、浸渍罩、条形气幕挡墙、挡墙、挡坝，浸渍罩位于条形气幕挡墙正上方，浸渍罩的下端浸入连铸钢包换包过程中间包内钢水浇注最低液面以下，其采用吹氩控制系统PLC通过以太网通讯收集、上传第一压力表压力值、冶金专用质量流量控制器流量值、第二压力表压力值到连铸基础自动化系统数据库，并执行吹氩控制系统PLC的氩气流量自动控制指令，根据中间包内钢水净重的变化，自动调整氩气流量，实现精准控制，提高了中间包去除钢液中夹杂物的效果。该发明存在以下缺陷：(1)透气砖与挡墙的组合布置有缺陷，条形气幕挡墙位于挡墙之前，条形气幕挡墙吹氩形成的氩气泡粘附夹杂物上浮后，又折回挡墙的下部，然后在挡坝的阻挡下，向上流动，形成钢液表面层流，虽然增加了钢液的停留时间，减少了死区比例，有利于均匀中间包内钢水的温度和成分，但容易出现卷渣问题，也不利于氩气泡粘附夹杂物的快速上浮和去除，影响了夹杂物去除率；(2)吹氩控制方法有缺陷：大包开浇后，在中间包内钢水即将进入到浸渍罩时，没有采取大流量吹氩气，把钢渣赶走，使得部分钢渣进入到浸渍罩内，容易出现浸渍罩内钢水卷渣问题；(3)浸渍罩上的通气孔少，且布置不合理，影响了浸渍罩及其安装部位中间包工作衬的烘烤温度，影响了浸渍罩使用寿命。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种连铸中间包吹氩冶金装置及氩气控制方法，本发明将气幕挡墙、浸渍罩、挡坝优化组合工艺布置，以条形气幕挡墙大流量吹氩形成“无形”的氩气泡气幕屏障代替“有形”的挡墙，使得氩气泡粘附夹杂物快速上浮和去除，且通过改进条形气幕挡墙的吹氩控制方法，创造性地解决了钢渣进入到浸渍罩内的技术难题，同时优化设计了浸渍罩上的通气孔，提高了浸渍罩及其周围中间包工作衬的烘烤温度及其均一性，本发明比应用对比例CN106513608A(申请号：201611141848.1)用于宽厚板连铸机浇注生产Q690D的连铸坯试样电解夹杂物重量同比减少15％以上，中间包工作衬及浸渍罩烘烤时间同比缩短0.5小时以上，浸渍罩使用寿命同比提高4小时以上。

本发明的技术方案如下：

一种连铸中间包吹氩冶金装置，包括湍流控制器(1)、浸渍罩(2)、条形气幕挡墙(3)、挡坝(4)，其特征在于，以条形气幕挡墙大流量吹氩形成“无形”的氩气泡气幕屏障代替“有形”的挡墙，使得氩气泡粘附夹杂物快速上浮和去除，湍流控制器(1)安装在中间包注流冲击区包壁工作衬的内侧，其纵向中心线与钢包长水口(13)的中心线重合，条形气幕挡墙(3)与挡坝(4)的底端都固定于中间包包底永久衬(9)上，并部分埋入中间包包底工作衬(8)内；浸渍罩(2)的两侧端都固定于中间包包壁永久衬上，浸渍罩(2)位于条形气幕挡墙(3)正上方并与条形气幕挡墙(3)相对，浸渍罩(2)的纵向中心线与条形气幕挡墙(3)的纵向中心线重合，浸渍罩(2)的下端位于连铸钢包换包过程中间包内钢水浇注最低液面(6)之下，浸渍罩(2)的上端位于放渣操作的中间包内钢水最高液面(7)之上，挡坝(4)的高度H为320～420mm，挡坝(4)与中间包包底永久衬拐角的顶点(A)的水平距离a为450～500mm，条形气幕挡墙(3)中心线到挡坝(4)的距离b为550～650mm。

A点为中间包包底永久衬(9)拐角的顶点，斜孔倾角β为挡坝(4)的斜孔与中间包水平面形成的夹角。

优选的，所述浸渍罩(2)为圆弧结构，浸渍罩纵向中心线上布置一列大通气孔(16)、两条半弧中心线上分别布置一列小通气孔(17),大通气孔(16)和两列小通气孔(17)交错布置。更优选的，浸渍罩纵向中心线上等间距布置一列大通气孔(16)、两条半弧中心线上分别等间距布置一列小通气孔(17),大通气孔(16)和两列小通气孔(17)交错布置，挡坝(4)的中下部设置两个斜孔(19)。

本发明优选的，浸渍罩的大通气孔(16)的直径D为22～28mm，间距x为280～320mm，浸渍罩的的小通气孔(17)的直径d为16～20mm，两列小通气孔(17)的中心位于相邻两个大通气孔(16)中心连线的垂直平分线上。

本发明优选的，所述浸渍罩(2)的上端到中间包包盖(12)下端的距离c为40～110mm。

本发明优选的，所述挡坝(4)上两个斜孔(19)的直径￠为90～100mm，斜孔(19)的倾角β为20°～25°，斜孔(19)最下沿的高度n为25～35mm，斜孔(19)中心到侧边的距离m为250～360mm，挡坝(4)的厚度e为120～180mm。

所述条形气幕挡墙(2)，采用现有技术生产的弥散型镁质条形气幕挡墙，包括条形气幕挡墙基体(20)、气室(21)、进气管(24)，透气砖基体(20)内设置有气室(21)，气室的进气端嵌入套管(22)，用于安装、固定进气管(24)，进气管(24)的一端与气室连通，另一端伸出透气砖基体，连接气源。优选的，套管(22)由密封胶泥(23)密封。

所述湍流抑制器(1)、浸渍罩(2)、挡坝(4)，均采用现有技术及镁质浇注料浇注成型，且在400～450℃中温烧制而成。

一种连铸中间包吹氩冶金装置的氩气控制方法，包括以下步骤：

1)本浇次第1炉的钢水包开浇后，中间包内钢水达到开浇液面时，通过条形气幕挡墙(3)向密封的中间包内吹氩气，氩气流量控制在30～40NL/min；

2)当中间包内钢水即将进入到浸渍罩(2)之前，迅速加大条形气幕挡墙(3)的氩气流量至150～200NL/min，目的是把条形气幕挡墙(3)正上方的中间包液面的钢渣吹走，避免钢渣进入到浸渍罩(2)；

3)当中间包内钢水液面位于中间包内钢水正常浇注液面(5)与钢水包换包过程中间包内钢水浇注最低液面(6)之间，条形气幕挡墙(3)的氩气流量减小到65～75NL/min；

4)当中间包内钢水液面达到中间包内钢水正常浇注液面(5)后，调整条形气幕挡墙(3)的氩气流量至85～100NL/min；

5)钢水包内钢水浇注完毕、更换大包，从中间包内钢水液面由正常浇注液面(5)降低到中间包内最低液面(6)之间时，条形气幕挡墙(3)的氩气流量减小到65～75NL/min；

6)钢水包换包完成后，中间包内钢水净重由最低液面(6)升高到正常浇注液面(5)时，气幕挡墙(3)的氩气流量增大到85～100NL/min；

7)每次钢水包内钢水浇注完毕、更换大包，重复执行上述步骤5)至步骤6)；

8)本浇次的最后一炉钢水包浇注完毕，中间包内钢水液面降低到中间包内低液面(5)之后，停止条形气幕挡墙(3)吹氩。

优选的，一种连铸中间包吹氩冶金装置的氩气控制方法，采用PLC控制条形气幕挡墙(3)吹氩流量，引入连铸中间包内钢水称重信号，根据中间包内钢水净重设定气幕挡墙(3)吹氩流量。所述连铸中间包内钢水达到开浇液面的钢水净重为12t，中间包内钢水即将进入到浸渍罩(2)时的钢水净重为19t，中间包内正常浇注液面(5)时的钢水净重为28t，钢包换包完成后的中间包内最低液面(6)时的钢水净重为22t。采用PLC控制条形气幕挡墙(3)吹氩流量，包括以下步骤：

第一步，接收到本浇次第1炉的钢水包开浇信号，判断12t≤中间包内钢水净重＜19t第一次，开始吹氩，设定条形气幕挡墙(3)的氩气流量30～40NL/min；

第二步，判断19t≤中间包内钢水净重＜22t第一次，迅速加大条形气幕挡墙(3)的氩气流量，设定条形气幕挡墙(3)的氩气流量150～200NL/min；

第三步，判断22t≤中间包内钢水净重＜28t第一次，设定条形气幕挡墙(3)的氩气流量65～75NL/min；

第四步，判断中间包内钢水净重≥28t第一次，设定条形气幕挡墙(3)的氩气流量85～100NL/min；

第五步，钢水包内钢水浇注完毕、更换钢水包，判断22t≤中间包内钢水净重＜28t第二次，设定条形气幕挡墙(3)的氩气流量65～75NL/min；

第六步，钢水包换包完成后，判定中间包内钢水净重≥28t第二次，设定条形气幕挡墙(3)的氩气流量85～100NL/min；

第七步，第四步后，中包内钢水净重可能重复出现满足第一步的条件，需重复执行第二步至第四步；

第八步，接收到本浇次最后一炉钢水包的停浇信号，判断中间包内钢水净重＜22t时，停止条形气幕挡墙(3)吹氩。

本发明还提供一种连铸中间包吹氩冶金装置的挡渣和放渣方法：

1)中间包内挡渣方法：本发明浸渍罩(2)的下端位于连铸钢包换包过程中间包内钢水浇注最低液面(6)之下，浸渍罩(2)的上端位于放渣操作的中间包内钢水最高液面(7)之上，使得浸渍罩(2)具有挡渣功能，将钢水中带入的钢渣(14)全部挡在中间包内的注流区，即浸渍罩(2)左侧的钢包长水口(13)所在的区域；

2)中间包放渣方法：当中间包内钢渣(14)厚度z≥60mm时，将中间包内钢水液面提高到放渣操作的中间包内钢水最高液面(7)，将中间包内钢渣(14)从中间包溢流口(15)放出，再把中间包内钢水液面降低到正常浇注液面(5)，然后在中间包注流区加入覆盖剂或碳化稻壳40～60kg，进一步减少钢渣对钢水的污染。

所述镁质涂抹料、镁质浇注料、覆盖剂、碳化稻壳均为常规原料，市购产品。

本发明的有益效果：

1)本发明在连铸中间包内将湍流控制器(1)、浸渍罩(2)、条形气幕挡墙(3)、挡坝(4)组合优化工艺布置，将现有技术中的挡墙去掉，且增大挡坝(4)的高度H为320～420mm，挡坝(4)与中间包包底永久衬拐角的顶点(A)的水平距离a为450～500mm，条形气幕挡墙(3)中心线到挡坝(4)的距离b为550～650mm等设计，以条形气幕挡墙大流量吹氩形成“无形”的氩气泡气幕屏障代替“有形”的挡墙，优化了氩气泡粘附夹杂物上浮的运行路径，使得氩气泡粘附夹杂物快速上浮和去除。将本发明与对比例CN106513608A(申请号：201611141848.1)的吹氩精炼装置采用数学模拟计算得出的夹杂物去除率同比提高13％以上。

2)本发明所述浸渍罩纵向中心线上等间距布置一列大通气孔(16)和两条半弧中心线上分别等间距布置一列小通气孔(17),大通气孔(16)和两列小通气孔(17)交错布置，使得大火烘烤中间包的煤气火焰触底反弹后，又向上穿过大通气孔(16)、小通气孔(17)，由此提高了浸渍罩(2)及其周围中间包工作衬(9)的烘烤温度及其均一性，应用本发明烘烤中间包工作衬及浸渍罩的时间比应用对比例CN106513608A(申请号：201611141848.1)同比缩短0.5小时以上，浸渍罩的使用寿命同比提高4小时以上，取得了有益效果；

3)本发明条形气幕挡墙(3)在中间包内钢水正常浇注液面(5)时的氩气流量为85～100NL/min，比应用对比例CN106513608A(申请号：201611141848.1)同等条件下的30～40NL/min，同比增加一倍以上，增加了氩气泡的密集度，提高了氩气泡捕获、去除夹杂物的能力，且在中间包内钢水即将进入到浸渍罩之前，迅速大流量吹氩，把钢渣吹走，解决了钢渣进入到浸渍罩内的技术难题，进一步提高了中间包吹氩冶金装置的夹杂物去除率，应用本发明浇注生产Q690D的连铸坯试样电解夹杂物重量比应用对比例CN106513608A(申请号：201611141848.1)生产的连铸坯中的电解夹杂物重量同比减少15％以上,取得了有益效果；

4)本发明浸渍罩(2)的下端位于连铸钢包换包过程中间包内钢水浇注最低液面(6)之下，浸渍罩(2)的上端位于放渣操作的中间包内钢水最高液面(7)之上，使得浸渍罩(2)具有挡渣功能，将钢水中带入的钢渣(14)全部挡在中间包内的注流区，即浸渍罩(2)左侧的钢包长水口(13)所在的区域，且当中间包内钢渣(14)厚度z≥60mm时，将中间包内钢渣(14)从中间包溢流口(15)放出，进一步减少了钢渣对钢水的污染，取得了有益效果。

附图说明

图1是本发明用于连铸中间包吹氩冶金装置的工艺布置示意图；

图2为图1的B-B剖视图；

图3是本发明实施例中浸渍罩的结构主视图；

图4为图3的俯视图；

图5是本发明实施例中挡坝的结构主视图；

图6本发明实施例中挡坝的结构左视图；

图7是本发明实施例中条形气幕挡墙的结构示意图。

图中，1.湍流控制器；2.浸渍罩；3.条形气幕挡墙；4.挡坝；5.中间包内钢水正常浇注液面；6.连铸钢包换包过程中间包内钢水浇注最低液面；7.放渣操作的中间包内钢水最高液面；8.中间包工作衬；9.中间包永久衬；10.上水口；11.镁质涂抹料；12.中间包包盖；13.钢包长水口；14.中间包内钢渣；15.中间包溢流口；16.浸渍罩顶部的大通气孔；17.浸渍罩腰部的小通气孔；18.金属管；19.挡坝上的斜孔；20.气幕挡墙基体；21.气室；22.嵌入套管；23.密封胶泥；24.进气管。A点为中间包包底永久衬拐角的顶点，斜孔倾角β为挡坝的斜孔与中间包水平面形成的夹角。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。

实施例1：

一种连铸中间包吹氩冶金装置，结构如图1-图7所示，包括湍流控制器1、浸渍罩2、条形气幕挡墙3、挡坝4，湍流控制器安装在中间包注流冲击区包壁工作衬的内侧，其纵向中心线与钢包长水口13的中心线重合，条形气幕挡墙3与挡坝4的底端都固定于中间包包底永久衬9上，并部分埋入中间包包底工作衬8内，浸渍罩2位于条形气幕挡墙3正上方并与条形气幕挡墙3相对，浸渍罩2的纵向中心线与条形气幕挡墙3的纵向中心线重合，浸渍罩2的两侧端都固定于中间包包壁永久衬上，浸渍罩2的下端位于连铸钢包换包过程中间包内钢水浇注最低液面6之下，浸渍罩2的上端位于放渣操作的中间包内钢水最高液面7之上，以条形气幕挡墙3大流量吹氩形成“无形”的氩气泡气幕屏障代替“有形”的挡墙，使得氩气泡粘附夹杂物快速上浮和去除，所述浸渍罩2为圆弧结构，浸渍罩纵向中心线上等间距布置一列大通气孔16和两条半弧中心线上分别等间距布置一列小通气孔17,大通气孔16和两列小通气孔17交错布置，挡坝4的中下部设置两个斜孔19，挡坝4的高度H为420mm，挡坝4与中间包包底永久衬拐角的顶点A的水平距离a为500mm，条形气幕挡墙3中心线到挡坝4的距离b为550mm。

所述A点为中间包包底永久衬9拐角的顶点，所述斜孔倾角β为挡坝4的斜孔与中间包水平面形成的夹角。

所述浸渍罩纵向中心线上等间距布置的一列大通气孔16的直径D为28mm，间距x为320mm，两条半弧中心线上分别等间距布置的一列小通气孔17的直径d为20mm，两列小通气孔17的中心位于相邻两个大通气孔16中心连线的垂直平分线上。

所述浸渍罩2的上端到中间包包盖12下端的距离c为110mm。

所述挡坝4上两个斜孔19的直径￠为100mm，斜孔19的倾角β为25°，斜孔19最下沿的高度n为25mm，斜孔19中心到侧边的距离m为360mm，挡坝4的厚度e为180mm。

所述条形气幕挡墙2，采用现有技术生产的弥散型镁质条形气幕挡墙，包括条形气幕挡墙基体20、气室21、进气管24，透气砖基体20内设置有气室21，气室的进气端嵌入套管22，用于安装、固定进气管24，进气管24的一端与气室连通，另一端伸出透气砖基体，连接气源。

所述湍流抑制器1、浸渍罩2、挡坝4，均采用现有技术及镁质浇注料浇注成型，且在400～450℃中温烧制而成。

一种连铸中间包吹氩冶金装置的氩气控制方法，采用PLC控制条形气幕挡墙3吹氩流量，引入连铸中间包内钢水称重信号，根据中间包内钢水净重设定气幕挡墙3吹氩流量。所述连铸中间包内钢水达到开浇液面的钢水净重为12t，中间包内钢水即将进入到浸渍罩2时的钢水净重为19t，中间包内正常浇注液面5时的钢水净重为28t，钢包换包完成后的中间包内最低液面6时的钢水净重为22t。采用PLC控制条形气幕挡墙3的吹氩流量，包括以下步骤：

第一步，接收到本浇次第1炉的钢水包开浇信号，判断12t≤中间包内钢水净重＜19t第一次，开始吹氩，设定条形气幕挡墙3的氩气流量40NL/min；

第二步，判断19t≤中间包内钢水净重＜22t第一次，迅速加大条形气幕挡墙3的氩气流量，设定条形气幕挡墙3的氩气流量200NL/min；

第三步，判断22t≤中间包内钢水净重＜28t第一次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量75NL/min；

第四步，判断中间包内钢水净重≥28t第一次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量100NL/min；

第五步，钢水包内钢水浇注完毕、更换钢水包，判断22t≤中间包内钢水净重＜28t第二次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量75NL/min；

第六步，钢水包换包完成后，判定中间包内钢水净重≥28t第二次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量100NL/min；

第七步，第四步后，中包内钢水净重可能重复出现满足第一步的条件，需重复执行第二步至第四步；

第八步，接收到本浇次最后一炉钢水包的停浇信号，判断中间包内钢水净重＜22t时，停止条形气幕挡墙3吹氩。

本发明还提供一种连铸中间包吹氩冶金装置的挡渣和放渣方法：

1)中间包内挡渣方法：本发明浸渍罩2的下端位于连铸钢包换包过程中间包内钢水浇注最低液面6之下，浸渍罩2的上端位于放渣操作的中间包内钢水最高液面7之上，使得浸渍罩2具有挡渣功能，将钢水中带入的钢渣14全部挡在中间包内的注流区，即浸渍罩2左侧的钢包长水口13所在的区域；

2)中间包放渣方法：当中间包内钢渣14厚度z≥60mm时，将中间包内钢水液面提高到放渣操作的中间包内钢水最高液面7，将中间包内钢渣14从中间包溢流口15放出，再把中间包内钢水液面降低到正常浇注液面5，然后在中间包注流区加入覆盖剂或碳化稻壳40～60kg，进一步减少钢渣对钢水的污染。

所述的镁质涂抹料、镁质浇注料、覆盖剂、碳化稻壳均为常规原料，市购产品。

实施例2

如实施例1所述的连铸中间包吹氩冶金装置及氩气控制方法，不同之处在于：

所述挡坝4的高度H为320mm，挡坝4与中间包包底永久衬拐角的顶点A的水平距离a为450mm，所述条形气幕挡墙3中心线到挡坝4的距离b为650mm。

所述浸渍罩纵向中心线上等间距布置的一列大通气孔16的直径D为22mm，间距x为280mm，两条半弧中心线上分别等间距布置的一列小通气孔17的直径d为16mm。

所述浸渍罩2的上端到中间包包盖12下端的距离c为40mm。

所述挡坝4上两个斜孔19的直径￠为90mm，斜孔19的倾角β为20°，斜孔19最下沿的高度n为35mm，斜孔19中心到侧边的距离m为250mm，挡坝4的厚度e为120mm。

所述采用PLC控制条形气幕挡墙3的吹氩流量，包括以下步骤：

第一步，接收到本浇次第1炉的钢水包开浇信号，判断12t≤中间包内钢水净重＜19t第一次，开始吹氩，设定条形气幕挡墙3的氩气流量30NL/min；

第二步，判断19t≤中间包内钢水净重＜22t第一次，迅速加大条形气幕挡墙3的氩气流量，设定条形气幕挡墙(3)的氩气流量150NL/min；

第三步，判断22t≤中间包内钢水净重＜28t第一次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量65NL/min；

第四步，判断中间包内钢水净重≥28t第一次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量85NL/min；

第五步，钢水包内钢水浇注完毕、更换钢水包，判断22t≤中间包内钢水净重＜28t第二次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量65NL/min；

第六步，钢水包换包完成后，判定中间包内钢水净重≥28t第二次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量85NL/min；

第七步，第四步后，中包内钢水净重可能重复出现满足第一步的条件，需重复执行第二步至第四步；

第八步，接收到本浇次最后一炉钢水包的停浇信号，判断中间包内钢水净重＜22t时，停止条形气幕挡墙3吹氩。

实施例3

如实施例1所述的连铸中间包吹氩冶金装置及氩气控制方法，不同之处在于：

所述挡坝4的高度H为380mm，挡坝4与中间包包底永久衬拐角的顶点A的水平距离a为480mm，所述条形气幕挡墙3中心线到挡坝4的距离b为600mm。

所述浸渍罩纵向中心线上等间距布置的一列大通气孔16的直径D为26mm，间距x为300mm，两条半弧中心线上分别等间距布置的一列小通气孔17的直径d为18mm。

所述浸渍罩2的上端到中间包包盖12下端的距离c为70mm。

所述挡坝4上两个斜孔19的直径￠为95mm，斜孔19的倾角β为22°，斜孔19最下沿的高度n为30mm，斜孔19中心到侧边的距离m为300mm，挡坝4的厚度e为150mm。

所述采用PLC控制条形气幕挡墙3的吹氩流量，包括以下步骤：

第一步，接收到本浇次第1炉的钢水包开浇信号，判断12t≤中间包内钢水净重＜19t第一次，开始吹氩，设定条形气幕挡墙3的氩气流量35NL/min；

第二步，判断19t≤中间包内钢水净重＜22t第一次，迅速加大条形气幕挡墙3的氩气流量，设定条形气幕挡墙(3)的氩气流量170NL/min；

第三步，判断22t≤中间包内钢水净重＜28t第一次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量70NL/min；

第四步，判断中间包内钢水净重≥28t第一次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量90NL/min；

第五步，钢水包内钢水浇注完毕、更换钢水包，判断22t≤中间包内钢水净重＜28t第二次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量70NL/min；

第六步，钢水包换包完成后，判定中间包内钢水净重≥28t第二次，设定条形气幕挡墙3的氩气流量90NL/min；

第七步，第四步后，中包内钢水净重可能重复出现满足第一步的条件，需重复执行第二步至第四步；

第八步，接收到本浇次最后一炉钢水包的停浇信号，判断中间包内钢水净重＜22t时，停止条形气幕挡墙3吹氩。

实验例

对比例：CN106513608A(申请号：201611141848.1)和CN206296434U(申请号201621359506.2)公开了一种板坯连铸中间包条形气幕挡墙加罩吹氩精炼装置及氩气控制方法

将本发明实施例1-3与对比例的吹氩精炼装置按照1:1建立数模，模拟计算得出的夹杂物去除率对比分析如表1所示：

表1

方案	夹杂物去除率/％
		实施例1	98.57
实施例2	98.42
		实施例3	98.51
对比例	85.17

将实施例1-3的连铸中间包吹氩冶金装置及氩气控制方法与对比例1公开的一种板坯连铸中间包条形气幕挡墙加罩吹氩精炼装置及氩气控制方法在莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂单流宽板坯连铸机浇注生产钢种Q690D，测定铸坯大样电解夹杂物和中间包烘包时间、浸渍罩使用寿命对比分析如表2所示：

表2

通过表1的数据对比，本发明实施例1-3的数学模拟计算得出的夹杂物去除率比对比例CN106513608A(申请号：201611141848.1)同比提高13％以上。

通过表2的数据对比，应用本发明的连铸中间包吹氩冶金装置及氩气控制方法，实施例1-3生产出的连铸坯试样电解夹杂物重量比应用对比例CN106513608A(申请号：201611141848.1)生产的连铸坯中的电解夹杂物重量同比减少15％以上，实施例1-3连铸中间包工作衬及浸渍罩的烘包时间比应用对比例CN106513608A(申请号：201611141848.1)同比减少0.5小时以上，实施例1-3制备的浸渍罩使用寿命比对比例CN106513608A(申请号：201611141848.1)同比提高4小时以上。

Claims (6)

1.一种连铸中间包吹氩冶金装置，包括湍流控制器（1）、浸渍罩（2）、条形气幕挡墙（3）、挡坝（4），其特征在于，以条形气幕挡墙大流量吹氩形成“无形”的氩气泡气幕屏障代替“有形”的挡墙，使得氩气泡粘附夹杂物快速上浮和去除，湍流控制器（1）安装在中间包注流冲击区包壁工作衬的内侧，其纵向中心线与钢包长水口（13）的中心线重合，条形气幕挡墙（3）与挡坝（4）的底端都固定于中间包包底永久衬（9）上，并部分埋入中间包包底工作衬（8）内；浸渍罩（2）的两侧端都固定于中间包包壁永久衬上，浸渍罩（2）位于条形气幕挡墙（3）正上方并与条形气幕挡墙（3）相对，浸渍罩（2）的纵向中心线与条形气幕挡墙（3）的纵向中心线重合，浸渍罩（2）的下端位于连铸钢包换包过程中间包内钢水浇注最低液面（6）之下，浸渍罩（2）的上端位于放渣操作的中间包内钢水最高液面（7）之上，挡坝（4）的高度H为320～420mm，挡坝（4）与中间包包底永久衬拐角的顶点（A）的水平距离a为450～500mm，条形气幕挡墙（3）中心线到挡坝（4）的距离b为550～650mm；

所述浸渍罩（2）为圆弧结构，浸渍罩纵向中心线上布置一列大通气孔(16)、两条半弧中心线上分别布置一列小通气孔(17), 大通气孔(16)和两列小通气孔(17)交错布置；

所述挡坝（4）上两个斜孔（19）的直径￠为90～100mm，斜孔（19）的倾角β为20°～25°，斜孔（19）最下沿的高度n为25～35mm，斜孔（19）中心到侧边的距离m为250～360mm，挡坝（4）的厚度e为120～180mm；

所述条形气幕挡墙（2），采用弥散型镁质条形气幕挡墙，包括条形气幕挡墙基体(20)、气室（21）、进气管（24），透气砖基体（20）内设置有气室（21），气室的进气端嵌入套管（22），用于安装、固定进气管（24），进气管（24）的一端与气室连通，另一端伸出透气砖基体，连接气源。

2.如权利要求1所述的连铸中间包吹氩冶金装置，其特征在于，浸渍罩纵向中心线上等间距布置一列大通气孔(16)、两条半弧中心线上分别等间距布置一列小通气孔(17), 大通气孔(16)和两列小通气孔(17)交错布置，挡坝（4）的中下部设置两个斜孔（19）。

3.如权利要求2所述的连铸中间包吹氩冶金装置，其特征在于，浸渍罩的大通气孔(16)的直径D为22～28mm，间距x为280～320mm，浸渍罩的的小通气孔(17)的直径d为16～20mm，两列小通气孔(17)的中心位于相邻两个大通气孔(16)中心连线的垂直平分线上。

4.如权利要求1-3任一项所述的连铸中间包吹氩冶金装置，其特征在于，所述浸渍罩（2）的上端到中间包包盖（12）下端的距离c为40～110mm。

5.一种连铸中间包吹氩冶金装置的氩气控制方法，使用权利要求1-4任一项所述的连铸中间包吹氩冶金装置，包括以下步骤：

1）本浇次第1炉的钢水包开浇后，中间包内钢水达到开浇液面时，通过条形气幕挡墙（3）向密封的中间包内吹氩气，氩气流量控制在30～40NL/min；

2）当中间包内钢水即将进入到浸渍罩（2）之前，迅速加大条形气幕挡墙（3）的氩气流量至150～200NL/min，目的是把条形气幕挡墙（3）正上方的中间包液面的钢渣吹走，避免钢渣进入到浸渍罩（2）；

3）当中间包内钢水液面位于中间包内钢水正常浇注液面（5）与钢水包换包过程中间包内钢水浇注最低液面（6）之间，条形气幕挡墙（3）的氩气流量减小到60～75NL/min；

4）当中间包内钢水液面达到中间包内钢水正常浇注液面（5）后，调整条形气幕挡墙（3）的氩气流量至85～100NL/min；

5）钢水包内钢水浇注完毕、更换大包，从中间包内钢水液面由正常浇注液面（5）降低到中间包内最低液面（6）之间时，条形气幕挡墙（3）的氩气流量减小到65～75NL/min；

6）钢水包换包完成后，中间包内钢水净重由最低液面（6）升高到正常浇注液面（5）时，气幕挡墙（3）的氩气流量增大到85～100NL/min；

7）每次钢水包内钢水浇注完毕、更换大包，重复执行上述步骤5）至步骤6）；

8）本浇次的最后一炉钢水包浇注完毕，中间包内钢水液面降低到中间包内低液面之后，停止条形气幕挡墙（3）吹氩。

6.一种连铸中间包吹氩冶金装置的氩气控制方法，使用权利要求1-4任一项所述的连铸中间包吹氩冶金装置，采用PLC控制条形气幕挡墙（3）吹氩流量，引入连铸中间包内钢水称重信号，根据中间包内钢水净重设定气幕挡墙（3）吹氩流量；所述连铸中间包内钢水达到开浇液面的钢水净重为12t，中间包内钢水即将进入到浸渍罩（2）时的钢水净重为19t，中间包内正常浇注液面（5）时的钢水净重为28t，钢包换包完成后的中间包内最低液面（6）时的钢水净重为22t；采用PLC控制条形气幕挡墙（3）吹氩流量，包括以下步骤：

第一步，接收到本浇次第1炉的钢水包开浇信号，判断12t≤中间包内钢水净重＜19t第一次，开始吹氩，设定条形气幕挡墙（3）的氩气流量30～40NL/min；

第二步，判断19t≤中间包内钢水净重＜22t第一次，迅速加大条形气幕挡墙（3）的氩气流量，设定条形气幕挡墙（3）的氩气流量150～200NL/min；

第三步，判断22t≤中间包内钢水净重＜28t第一次，设定条形气幕挡墙（3）的氩气流量65～75NL/min；

第四步，判断中间包内钢水净重≥28t第一次，设定条形气幕挡墙（3）的氩气流量85～100NL/min；

第五步，钢水包内钢水浇注完毕、更换钢水包，判断22t≤中间包内钢水净重＜28t第二次，设定条形气幕挡墙（3）的氩气流量65～75NL/min；

第六步，钢水包换包完成后，判定中间包内钢水净重≥28t第二次，设定条形气幕挡墙（3）的氩气流量85～100NL/min；

第七步，第四步后，中包内钢水净重可能重复出现满足第一步的条件，需重复执行第二步至第四步；

第八步，接收到本浇次最后一炉钢水包的停浇信号，判断中间包内钢水净重＜22t时，停止条形气幕挡墙（3）吹氩。

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