CN108555273B - 一种底吹惰性气体提高钢包自开率的方法 - Google Patents
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Abstract
一种底吹惰性气体提高钢包自开率的方法，属于钢铁冶炼技术领域；包括以下步骤：1)钢包位于在钢包回转台上待机位待转到工作位，当位于工作位正在浇注的上一炉钢包距浇注结束前5～8min时，通过钢包底部透气水口座砖向位于待机位的钢包内钢水通入惰性气体，其中：通入惰性气体的压力为0.35～0.65MPa，流量为10～45Nm3/h；2)继续吹入惰性气体，使得透气水口座砖正上方30cm内的钢水的温度提高3～5℃，钢包内钢水温度均匀。钢包旋转到工作位后，打开滑动水口，停止通入惰性气体，开始正常浇注。本发明方法能有效防止引流砂烧结层上部的钢水冻结层变厚，减小水口上方结壳层厚度，确保开浇时钢水能够压破水口处结壳层实现自动开浇，提高钢水自开率。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种底吹惰性气体提高钢包自开率的方法。
背景技术
钢包自动开浇即指开浇时引流砂自动从水口流出，钢液由于静压力将引流砂烧结层压破后从水口自然流出，钢包开始正常浇注。但目前工业生产中，钢水由于长时间精炼以及静置，导致引流砂在高温高压下过度烧结，不能正常开浇，极大降低生产效率故。目前钢铁企业在遇到此问题时，普遍采用人工烧氧开浇的方法，即通过人工操作喷吹氧气将引流砂烧结层吹开，使钢水顺利流出。此方法不仅消耗大量的氧气和钢管，增加生产成本，降低生产效率；并且会造成钢水的二次氧化，严重影响钢水质量，恶化铸坯质量。因此，提高钢包自开率，使钢包能够自动开浇而避免使用人工烧氧开浇对保证生产顺行和钢水及铸坯质量至关重要。
引流砂烧结的机理是：在钢包底部水口处添加引流砂，钢水流入钢包后，水口上表面引流砂迅速烧结同时阻碍钢水渗透，烧结层在下方未被烧结的引流砂的支撑下能够承受钢水的静压力而不被破坏，同时引流砂的烧结速度变慢，烧结层保持一定厚度。开浇时烧结层下方的引流砂下落，烧结层在上方钢水的静压力作用下破碎实现开浇。引流砂烧结层由三部分组成，即上部钢水冷凝形成的冻结层，钢水朝引流砂空隙间的渗透层和引流砂的烧结层。若要提高钢包自开率，则必须设法降低冻结层或烧结层的厚度。
目前，钢铁企业普遍采用添加各式引流砂或研制新型结构水口座砖的方法提高钢包自开率，但均不能有效解决此问题。中国专利CN103464713B提出了一种提高自开率的方法及其引流砂，该专利提出由硅钙合金粉、三氧化二铬、二氧化硅、炭黑组成的引流砂。该专利主要存在以下不足：引流砂制备成本高，不适用于工业生产大规模应用；该提高自开率方法适用范围较窄(在钢水液面为300mm时开浇)，而现有工业生产过程中钢包开浇高度均大于300mm；该专利提高的引流砂并没有从根本上解决引流砂过度烧结的问题。
中国专利CN103231047B提出了一种可提高自开率的钢包水口，水口内设有直径可变的引流砂流通通道，使得钢水和水口之间增加一个由引流砂形成的过渡段，从而有利于引流砂流动。该专利存在以下不足：此结构不利于清理残钢和残渣，不利于水口的清洗；引流砂过度烧结，钢水静压力不足以压破烧结层，仍然会导致水口堵塞而不能正常浇注，因此水口座砖结构的改变不能从根本上解决此问题。
发明内容
针对钢包不能自动开浇的问题以及现有技术的不足，本发明提供一种底吹惰性气体提高钢包自开率的方法。结合现场生产实际，在钢包位于钢包回转台待机位时通过钢包透气水口座砖向钢包内通入氩气，促进钢水内部搅拌，在钢包开浇前短时间内提高水口上方区域内钢水温度，既能够避免长时间高温导致引流砂烧结层过度烧结而变厚，又能有效防止引流砂烧结层上部的钢水冻结层变厚，进而减小水口上方的结壳厚度，有效保证开浇时钢水能够压破水口处的结壳层实现自动开浇，提高钢包自开率。
本发明的一种底吹惰性气体提高钢包自开率的方法，包括以下步骤：
步骤1：钢包位于在钢包回转台上待机位待转到工作位，当位于工作位正在浇注的上一炉钢包距浇注结束前5～8min时，通过钢包底部透气水口座砖向位于待机位的钢包内钢水通入惰性气体，其中：通入惰性气体的压力为0.35～0.65MPa，流量为10～45Nm3/h；
步骤2：继续吹入惰性气体，使得透气水口座砖正上方30cm内的钢水的温度提高了3～5℃，钢包内钢水温度均匀；钢包旋转到工作位后，打开滑动水口，停止通入惰性气体，开始正常浇注。
上述的一种底吹惰性气体提高钢包自开率的方法，其中：
步骤1中所述的钢包回转台待机位是指：钢包来到钢包回转台上，静置等候待转至浇注位置的机位。
步骤1中所述的钢包回转台工作位是指：钢包在钢包回转台上正常浇注的机位。
步骤1中所述的钢包位于在钢包回转台上待机位待转到工作位是指：未浇注钢包来到钢包回转台，首先在待机位上静置一段时间，等到此时正位于工作位进行正常浇注的钢包浇注完毕后再旋转至工作位。
所述步骤1中，通入惰性气体，促进钢水搅拌，提高水口座砖上方区域内钢水的温度。
所述步骤1中，惰性气体为氩气。
所述步骤2中，持续吹入惰性气体，使得至透气水口座砖正上方30cm内的钢水的温度提高3～5℃，有效防止引流砂烧结层上部的钢水冻结层变厚，从而降低水口上方的结壳厚度，确保开浇时钢水能够压破水口处的结壳层实现自动开浇，提高了钢包自开率。
所述步骤2中，在上一炉正常浇注的钢包结束浇注前5～8min时，向位于钢包回转台待机位的钢包内钢水通入氩气，即控制从通入惰性气体到停止通入惰性气体的时间为5～8min。吹气过程严格控制吹气时间，时间过长会导致钢水升温后保持时间长引起引流砂过度烧结而使烧结层变厚，时间过短则会导致钢水温度提升不够而不能有效减少引流砂烧结层上方的钢水冻结层厚度。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：
钢包由于长时间精炼及静置，致使钢包内钢水温度不均匀，包底靠近出钢口附近的钢水温度较低，使得引流砂烧结层上方的钢水冻结层过厚，开浇时钢水静压力不足以压破水口处的结壳流出，导致钢包不能自动开浇。本发明在钢包位于钢包回转台待机位时开始通入氩气，促进钢水内部搅拌，在钢包开浇前短时间内提高水口上方区域内钢水温度，不仅能够避免长时间高温导致引流砂烧结层过度烧结而变厚，而且能有效防止引流砂烧结层上部的钢水冻结层变厚，进而减小水口上方的结壳厚度，有效保证开浇时钢水能够压破水口处的结壳层实现自动开浇，提高钢包自开率。
附图说明
图1为本发明实施例1～3中的钢包回转台操作示意图。
图2为本发明实施例1～3中的钢包底吹氩气系统示意图。
图中，1、钢包回转台；2、中间包；3、钢包；4、阀门；5、流量计；6、压力计；7、透气水口座砖；8、引流砂；9、滑动水口。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明进一步说明，但不仅限于此。
实施例1
一种底吹惰性气体提高钢包自开率的方法，如图1和2所示，本实施例所采用的钢包为60吨。包括以下步骤：
步骤1：钢包3位于在钢包回转台1上待机位待转到工作位，当位于工作位正在浇注的上一炉钢包距浇注结束前5min时，通过钢包3底部透气水口座砖7向钢包3内钢水通入氩气，其中：通入惰性气体的压力为0.35MPa，流量为10Nm3/h；
步骤2：持续吹入惰性气体，使得透气水口座砖7正上方30cm内的钢水的温度提高3～5℃，钢包内钢水温度均匀，有效防止引流砂8烧结层上部的钢水冻结层变厚，降低水口上方的结壳厚度，确保开浇时钢水能够压破水口处的结壳层实现自动开浇。钢包3旋转到工作位后，打开滑动水口9，停止通入惰性气体，开始正常浇注。
传统工艺条件下，此钢包自开率为：89.9％；采用以上工艺参数，钢包自开率达到96.6％，钢包自开率提高6.7％。
实施例2
一种底吹惰性气体提高钢包自开率的方法，如图1和2所示，本实施例所采用的钢包为120吨。包括以下步骤：
步骤1：钢包3位于在钢包回转台1上待机位待转到工作位，当位于工作位正在浇注的上一炉钢包距浇注结束前7min时，通过钢包3底部透气水口座砖7向钢包3内钢水通入氩气，其中：通入惰性气体的压力为0.5MPa，流量为30Nm3/h；
步骤2：持续吹入惰性气体，使透气水口座砖7正上方30cm内的钢水的温度提高3～5℃，钢包内钢水温度均匀，有效防止引流砂8烧结层上部的钢水冻结层变厚，降低水口上方的结壳厚度，确保开浇时钢水能够压破水口处的结壳层实现自动开浇。钢包3旋转到工作位后，打开滑动水口9，停止通入惰性气体，开始正常浇注。
传统工艺条件下，此钢包自开率为：90.5％；采用以上工艺参数，钢包自开率达到97.1％，钢包自开率提高6.6％。
实施例3
一种底吹惰性气体提高钢包自开率的方法，如图1和2所示，本实施例所采用的钢包为180吨。包括以下步骤：
步骤1：钢包3位于在钢包回转台1上待机位待转到工作位，当位于工作位正在浇注的上一炉钢包距浇注结束前8min时，通过钢包3底部透气水口座砖7向钢包3内钢水通入氩气，其中：通入惰性气体的压力为0.65MPa，流量为45Nm3/h；
步骤2：继续吹入惰性气体至透气水口座砖7正上方30cm内的钢水的温度提高了3～5℃，钢包内钢水温度均匀，有效防止引流砂8烧结层上部的钢水冻结层变厚，降低水口上方的结壳厚度，确保开浇时钢水能够压破水口处的结壳层实现自动开浇。钢包3旋转到工作位后，打开滑动水口9，停止通入惰性气体，开始正常浇注；其中，从通入氩气到停止通入氩气的时间为8min。
传统工艺条件下，此钢包自开率为：92.5％；采用以上工艺参数，钢包自开率达到98.4％，钢包自开率提高5.9％。
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 (1)
1.一种底吹惰性气体提高钢包自开率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：钢包位于钢包回转台上待机位待转到工作位，当位于工作位正在浇注的上一炉钢包距浇注结束前5～8min时，通过钢包底部透气水口座砖向位于待机位的钢包内钢水通入惰性气体，其中：通入惰性气体为氩气，惰性气体的压力为0.35～0.65MPa，流量为10～45Nm3/h；
步骤2：继续吹入惰性气体，使得透气水口座砖正上方30cm内的钢水的温度提高3～5℃，钢包内钢水温度均匀；钢包旋转到工作位后，打开滑动水口，停止通入惰性气体，开始正常浇注。
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