CN108543920A - 连铸机及利用该连铸机的连铸生产中热换中间包的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连铸机及利用该连铸机的连铸生产中热换中间包的方法。该连铸机包括钢包、钢包回转台、钢包水口、中间包、中间包水口、结晶器和导向段，还包括连接件，连接件用于在连铸生产热换中间包时，放置于结晶器内，连接件包括圆柱形筒体、冷料架支座和冷料架，冷料架支座固定在圆柱形筒体的底部，冷料架固定在圆柱形筒体内的冷料架支座上，且冷料架的轴向中心线与圆柱形筒体的轴线中心线重合，圆柱形筒体与冷料架间的空间用于放置短冷料。该方法包括热换中间包时在结晶器内插入连接件。本发明的连铸机及利用该连铸机的连铸生产中热换中间包的方法能提高坯壳的厚度，有效地防止在热换中间包过程中出现漏钢，保证热换中间包的成功。

Description

连铸机及利用该连铸机的连铸生产中热换中间包的方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种连铸机及利用该连铸机的连铸生产中热换中间包的方法。

背景技术

在连铸过程中，中间包冶金是从钢的熔炼精炼到制成固态坯这个流程中保证获得优良钢质量的关键一环，中间包在连铸生产过程中起着重要的作用，中间包冶金技术已经成为高效连铸必不可少的重要技术。中间包冶金对扩大连铸品种﹑增大连铸比﹑提高铸机作业率﹑优化生产作业﹑顺利进行多炉连浇﹑以及改善钢坯质量等均起到重要作用。在连铸生产过程中，中间包能够稳定钢流、减少钢流对结晶器中初生坯壳的冲刷，能够储存钢水、并保证钢水温度均匀，同时能够使非金属夹杂物和钢液分离和上浮；在多流连铸机上，中间包还可以把钢水分配给各个结晶器，以起到分流作用；在更换钢包时中间包能起间接作用，从而保证多炉连铸的正常进行。

随着连铸事业发展的需要和高效化连铸机的不断发展，中间包的使用寿命直接影响了连铸机作业率，虽然目前已采用了各种延长中间包使用寿命的方法，但仍然无法实现单个中间包进行长时间连续浇铸的效果，目前通过采用中间包的热换技术来解决单一中间包无法长时间使用的问题。目前，已有公开的多种坯型的连铸快换中间包方法，但对于直径为500mm的大断面圆坯，尤其是进行该类大断面圆坯的异种钢连铸时，由于大断面圆坯的坯壳凝固慢和心部返温造成的坯壳变薄的问题，现有技术的中间包热换方法，在中间包热换过程中容易出现漏钢，因此利用现有技术的中间包热换方法很难进行中间包的热换操作。

因此，如何实现大断面圆坯连铸生产过程中，在更换中间包时能够防止出现漏钢事故，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种连铸机及利用该连铸机的连铸生产中热换中间包的方法，能够有效地防止热换中间包过程中出现的漏钢事故。

为此本发明公开了一种连铸机。该连铸机应用于大断面圆坯连铸生产，包括钢包、钢包回转台、钢包水口、中间包、中间包水口、结晶器和导向段，还包括连接件，所述连接件用于在连铸生产热换中间包时，放置于所述结晶器内，所述连接件包括圆柱形筒体、冷料架支座和冷料架；

所述结晶器的内壁半径与所述圆柱形筒体的外壁半径的差值为d，0＜d≤5mm；

所述冷料架支座固定在所述圆柱形筒体的底部；

所述冷料架为多边形或圆柱形筒体结构，所述冷料架固定在所述圆柱形筒体内的所述冷料架支座上，且所述冷料架的轴向中心线与所述圆柱形筒体的轴向中心线重合，所述冷料架的内壁尺寸大于所述中间包水口的外壁尺寸；

所述圆柱形筒体与所述冷料架间的空间用于放置短冷料。

进一步地，在所述连铸机中，所述连接件为短冷料制成。

进一步地，在所述连铸机中，所述短冷料为20mm螺纹钢。

进一步地，在所述连铸机中，所述连接件的高度根据所述结晶器的高度确定，当所述连接件放置于所述结晶器内且所述连接件上端距所述结晶器上口的距离为480mm时，所述连接件下端距所述结晶器下口的距离为300mm。

此外本发明还公开了一种利用上述连铸机实施的连铸生产中热换中间包的方法，该方法包括步骤：

S10)在旧钢包浇铸完毕前，使结晶器保持红色渣面，并挑出结晶器周围的渣团和大渣圈；

S20)在旧钢包浇铸完毕前5分钟，将新钢包送达到钢包回转台，且使新钢包的温度比换热钢种的液相线温度高100℃-105℃，并安装好钢包水口，盖好包盖；

S30)使钢包回转台保持水平位置；

S40)烘烤新中间包，直到旧中间包内钢水吨位降至25吨，将拉速调整为0.25m/min，停止新中间包的烘烤，并将新中间包送至热交换准备区域；

S50)当旧中间包内钢水吨位降至15吨时，将拉速降至0.15m/min，直到旧中间包内钢水吨位降至10吨时，关死旧中间包的塞棒，并将拉速降至0，将结晶器钢水液面控制方式由自动模式转为手动模式；

S60)旧中间包升包，查看塞棒关闭后中间包水口的关闭状况，若中间包水口未完全关死留有钢流，则再迅速关闭2至3次，并用堵锥堵住钢流或用事故闸板闸死钢流，待中间包水口完全关死后，用水口夹具取出中间包水口，开走旧中间包；

S70)清理结晶器上多余的渣子，同时下拉铸坯，将结晶器四周渣圈清理至结晶器中间部位，在结晶器内插入连接件并固定住，且使结晶器的轴向中心线与连接件的轴向中心线重合；

S80)在连接件的圆柱形筒体和冷料架间加入短冷料，同时将连接件下拉，使连接件上端与结晶器上口的距离为480mm±10mm，并清理连接件的圆柱形筒体内外侧的渣圈；

S90)将新中间包开到位，使中间包水口正对结晶器中间位置；

S100)启动钢包回转台，将新钢包转至浇铸位，并使钢包回转台的浇铸位横臂降落至开浇高度位置，使新钢包开浇；

S110)观察新钢包每一流的钢包水口状况，当有钢包水口自开时，将该流开浇；

S120)当新中间包钢水吨位达到20吨时，使新中间包开浇；

S130)当结晶器内钢水液面到达距结晶器上口170mm位置时，关闭新中间包的塞棒，等待20秒后再开启塞棒，同时将拉速设置为0.15m/min，再1分钟后将拉速由0.15m/min设置为0.25m/min，再1分钟后将拉速由0.25m/min设置为0.35m/min，完成中间包热换。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明提供的连铸机及利用该连铸机的连铸生产中热换中间包的方法通过将连接件和短冷料加入到结晶器中，能够使坯壳快速凝固，同时通过增加钢水在结晶器中的等待时间和拉速控制，来提高坯壳的厚度，能够有效地防止热换中间包过程中出现漏钢事故，提高大断面圆坯连铸热换中间包的成功率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一个实施例提供的连铸机的结构简图；

图2为图1所示的连铸机中连接件的结构示意图；

图3为图2所示的连接件的俯视图；

图4为本发明一个实施例提供的连铸生产中热换中间包的方法的流程图。

附图标记说明：

1-钢包、2-钢包回转台、3-钢包水口、4-中间包、5-中间包水口、6-结晶器、7-导向段、8-连接件、8-1-1圆柱形筒体、8-2-冷料架支座、8-3-冷料架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

图1为本发明一个实施例提供的连铸机的结构简图。图2为图1所示的连铸机中连接件的结构示意图。图3为图2所示的连接件的俯视图。如图1至图3所示，该实施例的连铸机应用于大断面圆坯连铸生产，包括钢包(1)、钢包回转台(2)、钢包水口(3)、中间包(4)、中间包水口(5)、结晶器(6)和导向段(7)，还包括连接件(8)，连接件(8)用于在连铸生产热换中间包时，放置于结晶器(6)内，以实现热换中间包前生产的旧圆坯和热换中间包后生产的新圆坯的连接，连接件(8)可以包括圆柱形筒体(8-1)、冷料架支座(8-2)和冷料架(8-3)。其中，结晶器(6)的内壁半径与圆柱形筒体(8-1)的外壁半径的差值为d，0＜d≤5mm，由此能够使连接件(8)放置于结晶器(6)时，保证连接件(8)的外壁与结晶器(6)的内壁距离小于等于5mm，以加速连接件(8)周围坯壳的迅速凝固，且使坯壳厚度迅速超过5mm；冷料架支座(8-2)固定在圆柱形筒体(8-1)的底部，冷料架支座(8-2)可以为两根正交连接且固定在圆柱形筒体(8-1)上的支柱构成；冷料架(8-3)可以为多边形或圆柱形筒体结构，冷料架(8-3)固定在圆柱形筒体(8-1)内的冷料架支座(8-2)上，且冷料架(8-3)的轴向中心线与圆柱形筒体(8-1)的轴向中心线重合，冷料架(8-3)的内壁尺寸大于中间包水口(5)的外壁尺寸，以避免连接件(8)放置于结晶器(6)时，中间包水口(5)与冷料架(8-3)发生刮蹭或碰撞；圆柱形筒体(8-1)与冷料架(8-3)间的空间用于放置短冷料。

具体地，为了使连接件(8)插入结晶器(6)后，结晶器(6)内钢水能够快速凝固，保证连接件(8)稳固在结晶器(6)内，连接件(8)可以为短冷料制成。其中，短冷料可以为20mm螺纹钢。

进一步地，为了保证热换中间包前的第一段圆坯和热换中间包后的第二段圆坯成功连接，提高热换中间包的成功率，防止出现漏钢，连接件(8)的高度可以根据结晶器(6)的高度确定。具体地，当连接件(8)放置于结晶器(6)内且连接件(8)上端距结晶器(6)上口的距离为480mm时，连接件(8)下端距结晶器(6)下口的距离为300mm。

图4为本发明一个实施例提供的连铸生产中热换中间包的方法的流程图。如图4所示，该实施例的连铸生产中热换中间包的方法包括如下步骤：

步骤S10：在旧钢包(1)浇铸完毕前，使结晶器(6)保持红色渣面，并挑出结晶器(6)周围的渣团和大渣圈；

步骤S20：在旧钢包(1)浇铸完毕前5分钟，将新钢包(1)送达到钢包回转台(2)，且使新钢包(1)的温度比换热钢种的液相线温度高100℃-105℃，并安装好钢包水口(3)，盖好包盖；由此，能够防止过早上钢而造成钢包(1)不自开和钢包(1)内钢水温降大，影响开浇成功率；

步骤S30：使钢包回转台(2)保持水平位置；由此，能够方便中间包(4)通过；

步骤S40：烘烤新中间包(4)，直到旧中间包(4)内钢水吨位降至25吨，将拉速调整为0.25m/min，停止新中间包(4)的烘烤，并将新中间包(4)送至热交换准备区域；

步骤S50：当旧中间包(4)内钢水吨位降至15吨时，将拉速降至0.15m/min，直到旧中间包(4)内钢水吨位降至10吨时，关死旧中间包(4)的塞棒，并将拉速降至0，将结晶器(6)钢水液面控制方式由自动模式转为手动模式；

步骤S60：旧中间包(4)升包，查看塞棒关闭后中间包水口(5)的关闭状况，若中间包水口(5)未完全关死留有钢流，则再迅速关闭2至3次，并用堵锥堵住钢流或用事故闸板闸死钢流，待中间包水口(5)完全关死后，用水口夹具取出中间包水口(5)，并利用中间包小车开走旧中间包(4)；由此，能够防止散钢流长时间冲击结晶器(6)液面，造成结晶器(6)表面结壳凝固，无法插入连接件(8)；

步骤S70：清理结晶器(6)上多余的渣子，同时下拉铸坯，将结晶器(6)四周渣圈清理至结晶器(6)中间部位或使渣圈尽可能远离结晶器(6)的内壁，在结晶器(6)内插入连接件(8)并固定住，且使结晶器(6)的轴向中心线与连接件(8)的轴向中心线重合；

步骤S80：在连接件(8)的圆柱形筒体(8-1)和冷料架(8-3)间加入短冷料，同时将连接件(8)下拉，使连接件(8)上端与结晶器(6)上口的距离为480mm±10mm，并清理连接件(8)的圆柱形筒体(8-1)内外侧的渣圈，防止渣圈影响坯壳凝固速度，同时防止圆坯拉出结晶器(6)后，附着的渣子被水冲掉后，由于静压力冲开坯壳而造成漏钢；

步骤S90：将新中间包(4)开到位，使中间包水口(5)正对结晶器(6)中间位置，避免中间包水口(5)与连接件(8)的冷料架(8-3)发生刮蹭或碰撞而导致中间包水口(5)损坏；

步骤S100：启动钢包回转台(2)，将新钢包(1)转至浇铸位，并使钢包回转台(2)的浇铸位横臂降落至开浇高度位置，使新钢包(1)开浇；

步骤S110：观察新钢包(1)每一流的钢包水口(3)状况，当有钢包水口(3)自开时，将该流开浇；

步骤S120：当新中间包(4)钢水吨位达到20吨时，使新中间包(4)开浇；由此，能够使新中间包(4)内的夹杂物充分上浮，防止夹杂物堵塞中间包水口(5)，影响热换成功率；

步骤S130：当结晶器(6)内钢水液面到达距结晶器(6)上口170mm位置时，关闭新中间包(4)的塞棒，等待20秒后再开启塞棒，同时将拉速设置为0.15m/min，再1分钟后将拉速由0.15m/min设置为0.25m/min，再1分钟后将拉速由0.25m/min设置为0.35m/min，完成中间包热换。

其中，在上述的步骤S10中，为了使结晶器(6)渣面保持红色渣面，在中间包(4)钢水吨位为20吨时，可以少加保护渣，从而保证连接件(8)插入结晶器(6)时能够迅速固定，以防止由于钢水凝固缓慢而导致连接件(8)完全掉入钢水中，进而导致热换中间包失败。

本发明提供的连铸机及利用该连铸机的连铸生产中热换中间包的方法通过将连接件(8)和短冷料加入到结晶器(6)中，能够使坯壳快速凝固，同时通过增加钢水在结晶器中的等待时间和拉速控制，来提高坯壳的厚度，能够有效地防止热换中间包过程中出现漏钢，提高大断面圆坯连铸热换中间包的成功率。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种连铸机，应用于大断面圆坯连铸生产，包括钢包(1)、钢包回转台(2)、钢包水口(3)、中间包(4)、中间包水口(5)、结晶器(6)和导向段(7)，其特征在于，还包括连接件(8)，所述连接件(8)用于在连铸生产热换中间包(4)时，放置于所述结晶器(6)内，所述连接件(8)包括圆柱形筒体(8-1)、冷料架支座(8-2)和冷料架(8-3)；

所述结晶器(6)的内壁半径与所述圆柱形筒体(8-1)的外壁半径的差值为d，0＜d≤5mm；

所述冷料架支座(8-2)固定在所述圆柱形筒体(8-1)的底部；

所述冷料架(8-3)为多边形或圆柱形筒体结构，所述冷料架(8-3)固定在所述圆柱形筒体(8-1)内的所述冷料架支座(8-2)上，且所述冷料架(8-3)的轴向中心线与所述圆柱形筒体(8-1)的轴向中心线重合，所述冷料架(8-3)的内壁尺寸大于所述中间包水口(5)的外壁尺寸；

所述圆柱形筒体(8-1)与所述冷料架(8-3)间的空间用于放置短冷料。

2.根据权利要求1所述的连铸机，其特征在于，所述连接件(8)为短冷料制成。

3.根据权利要求2所述的连铸机，其特征在于，所述短冷料为20mm螺纹钢。

4.根据权利要求1所述的连铸机，其特征在于，所述连接件(8)的高度根据所述结晶器(6)的高度确定，当所述连接件(8)放置于所述结晶器(6)内且所述连接件(8)上端距所述结晶器(6)上口的距离为480mm时，所述连接件(8)下端距所述结晶器(6)下口的距离为300mm。

5.一种利用如权利要求1至4中任一项所述的连铸机实施的连铸生产中热换中间包的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S10)在旧钢包(1)浇铸完毕前，使结晶器(6)保持红色渣面，并挑出结晶器(6)周围的渣团和大渣圈；

S20)在旧钢包(1)浇铸完毕前5分钟，将新钢包(1)送达到钢包回转台(2)，且使新钢包(1)的温度比换热钢种的液相线温度高100℃-105℃，并安装好钢包水口(3)，盖好包盖；

S30)使钢包回转台(2)保持水平位置；

S40)烘烤新中间包(4)，直到旧中间包(4)内钢水吨位降至25吨，将拉速调整为0.25m/min，停止新中间包(4)的烘烤，并将新中间包(4)送至热交换准备区域；

S50)当旧中间包(4)内钢水吨位降至15吨时，将拉速降至0.15m/min，直到旧中间包(4)内钢水吨位降至10吨时，关死旧中间包(4)的塞棒，并将拉速降至0，将结晶器(6)钢水液面控制方式由自动模式转为手动模式；

S60)旧中间包(4)升包，查看塞棒关闭后中间包水口(5)的关闭状况，若中间包水口(5)未完全关死留有钢流，则再迅速关闭2至3次，并用堵锥堵住钢流或用事故闸板闸死钢流，待中间包水口(5)完全关死后，用水口夹具取出中间包水口(5)，开走旧中间包(4)；

S70)清理结晶器(6)上多余的渣子，同时下拉铸坯，将结晶器(6)四周渣圈清理至结晶器(6)中间部位，在结晶器(6)内插入连接件(8)并固定住，且使结晶器(6)的轴向中心线与连接件(8)的轴向中心线重合；

S80)在连接件(8)的圆柱形筒体(8-1)和冷料架(8-3)间加入短冷料，同时将连接件(8)下拉，使连接件(8)上端与结晶器(6)上口的距离为480mm±10mm，并清理连接件(8)的圆柱形筒体(8-1)内外侧的渣圈；

S90)将新中间包(4)开到位，使中间包水口(5)正对结晶器(6)中间位置；

S100)启动钢包回转台(2)，将新钢包(1)转至浇铸位，并使钢包回转台(2)的浇铸位横臂降落至开浇高度位置，使新钢包(1)开浇；

S110)观察新钢包(1)每一流的钢包水口(3)状况，当有钢包水口(3)自开时，将该流开浇；

S120)当新中间包(4)钢水吨位达到20吨时，使新中间包(4)开浇；

S130)当结晶器(6)内钢水液面到达距结晶器(6)上口170mm位置时，关闭新中间包(4)的塞棒，等待20秒后再开启塞棒，同时将拉速设置为0.15m/min，再1分钟后将拉速由0.15m/min设置为0.25m/min，再1分钟后将拉速由0.25m/min设置为0.35m/min，完成中间包热换。