CN108515156A - 一种连铸浇注过程大包浇余量的测量方法 - Google Patents
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Abstract
一种连铸浇注过程大包浇余量的测量方法：1)将N个同种型号的钢包内的钢水，倒入渣罐中，自然冷却至渣罐内钢水上层凝固厚度≥30cm；2)将渣罐转移至渣场，吊起后与铸铁柱撞击，将钢渣全部倒出在渣场的专用区域内；3)采用水冷的方式对钢渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却；4)将水冷后的钢渣，破碎成钢块及边长≤300mm的块状渣，并对钢块、块状渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却2.0～4.0h；5)待钢块、块状渣中的水分风干后，用起重磁铁将钢渣中破碎出的钢块都吸出，钢块的质量即为渣罐中剩钢的总量；
Description
技术领域
本发明属于连铸浇注过程领域，尤其涉及一种连铸浇注过程大包浇余量的测量方法。
背景技术
在钢铁生产连铸过程中，钢包浇注过程的下渣控制一直是困扰洁净钢生产的难题。为提高钢水收得率，钢包内的钢水液面要尽量低，钢包浇注过程很容易发生下渣，一旦下渣会显著恶化钢水质量并影响现场生产的顺行。连铸过程中，钢包浇注末期会发生下渣，其危害主要有：①恶化钢水可浇性，使水口堵塞，致使浇注不能正常进行；②降低合金元素收得率，且会产生夹杂物影响钢水洁净度；③铸坯中溶解铝含量下降，大包长水口侵蚀严重，降低包衬寿命；④钢包渣进入中间包导致中间包内熔渣积聚，给连铸过程造成不良影响。因此，为提高铸坯质量及保证生产顺行，必须控制钢包浇注过程下渣。
为避免钢包中的炉渣进入中间包，在生产洁净度要求非常严格的钢种如汽车板时常采用钢包留钢操作，这样虽然满足了质量要求，但钢水的收得率低。传统的通过目视来判定钢包下渣的方法因人的因素误差大。为了有效控制连铸过程的钢包下渣，国内外有多种钢包下渣检测方法，如电磁检测法、振动检测法、超声波检测法、红外检测法、称重检测法等。采用钢包下渣检测技术后，钢包刚开始下渣时就能被检测到并及时关闭水口，因此在保证钢水洁净度的同时，能够在一定程度上提高钢水的收得率。但钢包浇注过程中开始下渣的临界高度较高，有研究表明，钢包浇注过程开始下渣的临界高度在150mm以上，钢包在较高液位下存在汇流旋涡下渣致使其浇注结束时余钢量往往比较大。目前，如何提高钢包浇注过程钢水的收得率是困扰不少炼钢厂的一个难题。
有专利CN 104525929 A提出了一种通过钢包底部环出钢口吹氩气控制钢包下渣的方法来控制下渣。无论是原工艺生产还是采用该控制下渣新工艺生产，由于目前缺乏大包浇余的定量测量方法，难以对新工艺的下渣控制效果进行评价。本发明提出了一种定量测量钢包浇余量的方法，解决了无法准确称量大包浇余量的难题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，是一种渣钢中钢的定量测量方法，能快速有效地通过一系列系统的操作对大包浇余量进行准确称量，且成本低、操作简便、测量结果准确。目前，对大包浇余量尚无明确、系统的测量方法，本发明方法解决了这一技术问题。
一种连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，具体包括如下步骤：
步骤1，连铸钢包浇注完成后，将N个同种型号的钢包内的钢水，倒入渣罐中，自然冷却至渣罐内钢水上层凝固厚度≥30cm；其中，N≥1的自然数；
步骤2，将渣罐转移至渣场，吊起后与铸铁柱撞击10～30次，将钢渣全部倒出在渣场30～50m2的专用区域内，静置10～40min；
步骤3，采用水冷的方式对钢渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却30～60min；其中，水管的口径为Φ30～50mm，流量10.0～15.0m3/h；
步骤4，将水冷后的钢渣，破碎成钢块及边长≤300mm的块状渣，并对钢块、块状渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却2.0～4.0h；其中，水管的口径为Φ30～50mm，流量8.0～12.0m3/h；
步骤5，待钢块、块状渣中的水分风干后，用起重磁铁将钢渣中破碎出的钢块都吸出，钢块的质量即为渣罐中剩钢的总量；平均浇余量即为单一钢包的剩钢量。
上述的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，其中：
所述步骤1中，渣罐放置在支架上，钢包由行车吊至渣罐上方，将钢包内的钢水缓慢地倒入渣罐中。
所述步骤1中，渣罐为专用渣罐。
所述步骤1中，倒入渣罐中的最后一包要确保钢包中的钢水全部倒入渣罐中。
所述步骤1中，自然冷却的时间为48～72h。
所述步骤1中，记录倒入渣罐的每个钢包的钢种、炉号及时间。
所述步骤2中，渣罐转移至渣场的方法为：由钢厂内的有轨运输车，小心缓慢地将专用渣罐运到渣场。
所述步骤2中，铸铁柱为圆柱体形状，其具体尺寸：直径D为1.5～2.5m，高H为2.0～3.0m。
所述步骤2中，撞击时掉落的钢块注意收集，静置时远离钢渣。
所述步骤3中，人工注水降温时降温的时间为3.0～5.0h。
所述步骤3中，全方位的人工注水降温时应均匀地全方位地浇水，持续洒水降温。
所述步骤4中，采用破碎锤小心将钢渣破碎成块状。
所述步骤4中，破碎时块状的渣应当尽量小以保证渣中无钢块，并将吸附在钢块上的块状渣用水冲掉，进而对钢块继续冷却，待到钢块已完全冷却之后再开始称重。
所述步骤4中，人工注水降温时降温的时间为2.0～3.0h。
所述步骤5中，用起重磁铁收集钢块时应仔细收集，大小块均要收集齐全。
所述步骤5中，称量钢块的质量的方法为：(1)用起重磁铁将钢渣中破碎出的钢块都吸出后，放入装载机中，将装载机开至地秤前待称重；(2)将地秤校正清零，盛有钢块的装载机在地秤上称重并记为A1，将钢块倒掉之后再称重记为A2，两者的差值即是钢块的质量，即本次渣罐收集钢包剩钢的总浇余量。
所述步骤5中，用地秤称重记录时，记录示数稳定之后的真实数值。
所述的平均浇余量是指，倒入渣罐中平均每个钢包的浇余量。
本发明的一种连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，与现有技术相比，有益效果为：
本发明为环出钢口吹氩控制下渣新工艺提供了准确的大包浇余量的测量方法，对控制下渣意义重大，控制下渣工艺实施的效果评价及后续工艺的调试、优化均是基于对大包浇余量的准确测量。而目前尚无大包浇余的定量测量方法，严重限制了控制下渣新工艺的研发，本发明解决了这一技术难题，对高品质连铸浇注过程降低大包浇余量，进而提高钢水收得率意义重大。
附图说明
图1本发明实施例1～3的定量测量大包浇余量的流程图。
图2本发明实施例1～3的铸铁柱的装置结构示意图；图中，D为铸铁柱的直径，H为铸铁柱的高度。
图3本发明实施例1～3的注水降温的装置结构示意图；图中，1、注水管道；2、控制开关；3、压力表；4、流量计。
具体实施方式
以下实施例中，用地秤称重记录时，记录示数稳定之后的真实数值。实施例1～3的定量测量大包浇余量的流程图如图1所示；实施例1～3的铸铁柱的装置结构示意图如图2所示；
实施例1～3的注水降温的装置结构示意图如图3所示。
实施例1
一种连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，具体包括如下步骤：
步骤1，连铸钢包浇注完成后，将专用渣罐放置在支架上，钢包由行车吊至渣罐上方，将N个同种型号的钢包内的钢水缓慢地倒入专用渣罐中，倒入专用渣罐中，自然冷却48h至专用渣罐内钢水上层凝固厚度30cm；其中，钢包的容量为60t，N＝6；
步骤2，由钢厂内的有轨运输车，小心缓慢地将专用渣罐运到渣场；将专用渣罐吊起后与铸铁柱撞击10次，将钢渣全部倒出在渣场30m2的专用区域内，静置10min；其中，铸铁柱的直径D为1.5m，高H为2.0m；
步骤3，采用水冷的方式对钢渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却30min；其中，水管的口径为Φ30mm，流量10.0m3/h，人工注水降温时降温的时间为3.0h；全方位的人工注水降温时应均匀地全方位地浇水，持续洒水降温；
步骤4，将水冷后的钢渣，用破碎锤小心将钢渣破碎成钢块及边长≤300mm的块状渣，并对钢块、块状渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却2.0h；其中，水管的口径为Φ30mm，流量8.0m3/h；人工注水降温时降温的时间为2.0h；破碎时块状的渣应当尽量小，并将吸附在钢块上的块状渣用水冲掉，进而对钢块继续冷却；
步骤5，待钢块、块状渣中的水分风干后，用起重磁铁将钢渣中破碎出的钢块都吸出，放入装载机中，将装载机开至地秤前待称重，将地秤校正清零，盛有钢块的装载机在地秤上称重并记为19.89t，将钢块倒掉之后再称重记为16.20t，两者的差值即是钢块的质量，钢块的质量即为渣罐中剩钢的总量；平均浇余量即为单一钢包的剩钢量。
如不采用本实施例的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，现场预估经验值平均浇余量为900kg，通过本实施例测量方法的平均浇余量为615kg，可见本发明方法更为科学精准。
实施例2
一种连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，具体包括如下步骤：
步骤1，连铸钢包浇注完成后，将专用渣罐放置在支架上，钢包由行车吊至渣罐上方，将N个同种型号的钢包内的钢水缓慢地倒入专用渣罐中，倒入专用渣罐中，自然冷却60h至专用渣罐内钢水上层凝固厚度35cm；其中，钢包的容量为120t，N＝7；
步骤2，由钢厂内的有轨运输车，小心缓慢地将专用渣罐运到渣场；将专用渣罐吊起后与铸铁柱撞击22次，将钢渣全部倒出在渣场40m2的专用区域内，静置25min；其中，铸铁柱的直径D为2.0m，高H为2.5m；
步骤3，采用水冷的方式对钢渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却50min；其中，水管的口径为Φ40mm，流量13.0m3/h，人工注水降温时降温的时间为4.0h；全方位的人工注水降温时应均匀地全方位地浇水，持续洒水降温；
步骤4，将水冷后的钢渣，用破碎锤小心将钢渣破碎成钢块及边长≤300mm的块状渣，并对钢块、块状渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却3.0h；其中，水管的口径为Φ40mm，流量10.0m3/h；人工注水降温时降温的时间为2.5h；破碎时块状的渣应当尽量小，并将吸附在钢块上的块状渣用水冲掉，进而对钢块继续冷却；
步骤5，待钢块、块状渣中的水分风干后，用起重磁铁将钢渣中破碎出的钢块都吸出，放入装载机中，将装载机开至地秤前待称重，将地秤校正清零，盛有钢块的装载机在地秤上称重并记为21.09t，将钢块倒掉之后再称重记为16.05t，两者的差值即是钢块的质量，钢块的质量即为渣罐中剩钢的总量；平均浇余量即为单一钢包的剩钢量。
如不采用本实施例的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，现场预估经验值平均浇余量为1000kg，通过本实施例测量方法的平均浇余量为720kg，可见本发明方法更为科学精准。
实施例3
一种连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，具体包括如下步骤：
步骤1，连铸钢包浇注完成后，将专用渣罐放置在支架上，钢包由行车吊至渣罐上方，将N个同种型号的钢包内的钢水缓慢地倒入专用渣罐中，倒入专用渣罐中，自然冷却72h至专用渣罐内钢水上层凝固厚度37cm；其中，钢包的容量为180t，N＝7；
步骤2，由钢厂内的有轨运输车，小心缓慢地将专用渣罐运到渣场；将专用渣罐吊起后与铸铁柱撞击30次，将钢渣全部倒出在渣场50m2的专用区域内，静置40min；其中，铸铁柱的直径D为2.5m，高H为3.0m；
步骤3，采用水冷的方式对钢渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却60min；其中，水管的口径为Φ50mm，流量15.0m3/h，人工注水降温时降温的时间为5.0h；全方位的人工注水降温时应均匀地全方位地浇水，持续洒水降温；
步骤4，将水冷后的钢渣，用破碎锤小心将钢渣破碎成钢块及边长≤300mm的块状渣，并对钢块、块状渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却4.0h；其中，水管的口径为Φ50mm，流量12.0m3/h；人工注水降温时降温的时间为3.0h；破碎时块状的渣应当尽量小，并将吸附在钢块上的块状渣用水冲掉，进而对钢块继续冷却；
步骤5，待钢块、块状渣中的水分风干后，用起重磁铁将钢渣中破碎出的钢块都吸出，放入装载机中，将装载机开至地秤前待称重，将地秤校正清零，盛有钢块的装载机在地秤上称重并记为21.94t，将钢块倒掉之后再称重记为15.81t，两者的差值即是钢块的质量，钢块的质量即为渣罐中剩钢的总量；平均浇余量即为单一钢包的剩钢量。
如不采用本实施例的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，现场预估经验值平均浇余量为1200kg，通过本实施例测量方法的平均浇余量为875kg，可见本发明方法更为科学精准。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1，连铸钢包浇注完成后，将N个同种型号的钢包内的钢水，倒入渣罐中，自然冷却至渣罐内钢水上层凝固厚度≥30cm；其中，N≥1的自然数；
步骤2，将渣罐转移至渣场，吊起后与铸铁柱撞击10～30次，将钢渣全部倒出在渣场30～50m2的专用区域内，静置10～40min；
步骤3，采用水冷的方式对钢渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却30～60min；其中，水管的口径为Φ30～50mm，流量10.0～15.0m3/h；
步骤4，将水冷后的钢渣，破碎成钢块及边长≤300mm的块状渣，并对钢块、块状渣进行全方位的人工注水降温后，再自然冷却2.0～4.0h；其中，水管的口径为Φ30～50mm，流量8.0～12.0m3/h；
步骤5，待钢块、块状渣中的水分风干后，用起重磁铁将钢渣中破碎出的钢块都吸出，钢块的质量即为渣罐中剩钢的总量；平均浇余量即为单一钢包的剩钢量。
2.根据权利要求1所述的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，其特征在于，所述步骤1中，渣罐放置在支架上，钢包由行车吊至渣罐上方，将钢包内的钢水缓慢地倒入渣罐中。
3.根据权利要求1所述的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，其特征在于，所述步骤1中，自然冷却的时间为48～72h。
4.根据权利要求1所述的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，其特征在于，所述步骤2中，渣罐转移至渣场的方法为：由钢厂内的有轨运输车，小心缓慢地将专用渣罐运到渣场。
5.根据权利要求1所述的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，其特征在于，所述步骤2中，铸铁柱为圆柱体形状，其具体尺寸：直径D为1.5～2.5m，高H为2.0～3.0m。
6.根据权利要求1所述的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，其特征在于，所述步骤3中，人工注水降温时降温的时间为3.0～5.0h。
7.根据权利要求1所述的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，其特征在于，所述步骤4中，采用破碎锤小心将钢渣破碎成块状。
8.根据权利要求1所述的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，其特征在于，所述步骤4中，破碎时块状的渣应当尽量小以保证渣中无钢块，并将吸附在钢块上的块状渣用水冲掉，进而对钢块继续冷却，待到钢块已完全冷却之后再开始称重。
9.根据权利要求1所述的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，其特征在于，所述步骤4中，人工注水降温时降温的时间为2.0～3.0h。
10.根据权利要求1所述的连铸浇注过程大包浇余量的测量方法，其特征在于，所述步骤5中，称量钢块的质量的方法为：(1)用起重磁铁将钢渣中破碎出的钢块都吸出后，放入装载机中，将装载机开至地秤前待称重；(2)将地秤校正清零，盛有钢块的装载机在地秤上称重并记为A1，将钢块倒掉之后再称重记为A2，两者的差值即是钢块的质量，即本次渣罐收集钢包剩钢的总浇余量。
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