CN108637235B - 钢包引流方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢包引流方法，涉及钢铁连铸生产过程中钢包引流装置领域。本发明包括以下步骤：步骤A、准备钢包引流抑漩装置；步骤B、安装引流器以及水口塞；步骤C、将钢液盛入钢包内；步骤D、推动引流部将水口塞向上方顶起；步骤E、水口塞被钢液熔融；步骤F、钢液自引流部内流出到长水口中；步骤G、浇注末期钢液从抑漩器若干个支撑件之间流入钢包底部水口。本发明的目的在于克服现有连铸开浇过程中使用引流砂而降低钢液纯净度以及在钢包浇注末期形成大量钢包浇注残余的不足，提供了一种钢包引流方法，避免钢包开浇过程中引流砂的使用，保证钢液纯净度，降低钢液的卷渣高度，减少了钢包注余。

Description

钢包引流方法

技术领域

本发明涉及钢铁连铸生产过程中钢包引流装置领域，更具体地说，涉及一种钢包引流方法。

背景技术

在钢铁企业的连铸生产过程中，为使钢包钢液能够顺利流出，需要在钢包底部水口中填入高熔点的粉状氧化物作为引流砂，当水口的滑板打开后，钢液能随引流砂的流出而流出，从而完成开浇过程。人们对引流砂的开浇性能做了大量的研究，使得目前开浇技术非常成熟。

目前常用引流砂的材质主要有铬质、硅质、镁橄榄石质，其中铬质引流砂由于自动开浇率高，使用范围广，在钢铁企业的使用最为普遍。但随着社会发展对钢材纯净度的要求日益提高，钢铁冶炼技术的不断发展，钢液的纯净度越来越高。研究发现，连铸过程原来作为提高钢液纯净度的一个工序，逐渐转变为降低钢液纯净度的工序，引流砂对钢液洁净度的影响是其中的一个因素。

现有技术中关于在连铸开浇过程中提高钢液纯净度的技术方案已有相关公开，例如专利公开号：CN 104338926A，公开日：2015年02月11日，发明创造名称为：一种提高钢包自浇率及钢液纯净度的方法，该申请案涉及一种提高钢包自浇率及钢液纯净度的方法，包括向上水口内填充上封堵层物质和下封堵层物质，上封堵层物质为铬质引流砂，下封堵层物质为球形颗粒铁合金，还包括向上封堵层物质和下封堵层物质之间填充混合层物质，混合层物质为球形铁合金与引流砂混合物，球形铁合金与引流砂的粒度比范围为2～5。该申请案通过球形铁合金的使用，减少了引流砂使用量，提高了钢液纯净度。

又如专利公开号：CN 103433476A，公开日：2013年12月11日，发明创造名称为：伞形钢包浇铸组合引流塞及设置方法，该申请案公开的引流塞由伞形上置引流砂袋、外包皮、紧固板条和下置引流砂袋组成；上置引流砂袋由伞骨架和柔软的金属丝网袋构成，伞骨架收拢，上置引流砂袋呈棒条状，伞骨架撑开，上置引流砂袋呈倒锥形；紧固板条均设于伞骨架下部，下置引流砂袋置于紧固板条围成的空腔内，上部与上置引流砂袋衔接。使用时，紧固板条紧固在水口内壁上；伞形上置引流砂袋覆盖在水口的上方。该申请案主要通过伞形钢包浇铸组合引流塞，提高了引流砂的利用率。

还如专利公开号：CN 102746010A，公开日：2012年10月24日，发明创造名称为：铬铝质钢包引流砂，该申请案公开了一种铬铝质钢包引流砂，其包含60～70份的铬矿、10～20份的高铝矿、10～20的沙漠砂和10～20份性能调节剂。该申请案采用铬、铝矿为主、添加适量性能调节剂制成的钢包导流材料，提高钢包的自动开浇率。

但是，现有关于在连铸开浇过程中提高钢液纯净度的技术方案均未脱离引流砂的使用，这些引流砂开浇后即作为氧化物进入钢液中，形成大颗粒夹杂物，其尺寸通常至少高于原钢液中夹杂物尺寸一个数量级，严重影响钢材质量的稳定性。

同时，钢包吊到钢包回转台后开始开浇，钢包内除了钢液外，在钢液表面还覆盖有一层钢渣或精炼渣。钢包浇注末期，随着钢液逐渐减少，到达一定深度后在钢包底部水口上方开始出现漩涡，漩涡会将钢液表面的钢渣卷入水口，随后进入中间包钢液中，形成大尺寸夹杂物。因此，为避免钢包浇注末期钢渣卷入钢液中而影响钢液纯净度，通常在浇注末期漩涡形成前即停止浇注，这样会形成大量主要由钢渣和钢液组成的钢包浇注残余，这些钢包浇注残余仅作为二次资源处理，其中经过冶炼的钢液经济价值未能体现。

综上所述，如何克服现有连铸开浇过程中使用引流砂而降低钢液纯净度以及在钢包浇注末期形成大量钢包浇注残余的不足，是现有技术中亟需解决的技术难题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有连铸开浇过程中使用引流砂而降低钢液纯净度以及在钢包浇注末期形成大量钢包浇注残余的不足，提供了一种钢包引流方法，避免钢包开浇过程中引流砂的使用，保证钢液纯净度，降低钢液的卷渣高度，减少了钢包注余。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的钢包引流方法，包括以下步骤：

步骤A、准备钢包引流抑漩装置，制作抑漩器和水口塞的组合体；

步骤B、安装引流器以及水口塞；

步骤C、将钢液盛入钢包内；

步骤D、推动引流部将水口塞向上方顶起，使得钢液自引流器进口进入引流通道内；

步骤E、水口塞被钢液熔融，抑漩器上浮且抑漩器在钢液中的悬浮状态变为连接有支撑件的一侧朝下；

步骤F、移动上滑板和下滑板，使得钢液自引流部内流出到长水口中；

步骤G、浇注末期抑漩器落在钢包底部水口的上方，钢液从抑漩器若干个支撑件之间流入钢包底部水口。

作为本发明更进一步的改进，所述钢包引流抑漩装置包括：

引流器，该引流器的上端设有引流器进口，引流器的下端设有引流器出口，引流器内自引流器进口向引流器出口方向形成引流通道；引流器内引流通道的两侧分别设有容纳腔一和容纳腔二；

抑漩器，所述抑漩器包括抑漩盘，该抑漩盘的下端连接有水口塞，所述水口塞可自引流器进口插入所述引流通道内；所述抑漩盘的四周连接有若干个向上方延伸的支撑件(103)；

以及引流部，所述引流部置于容纳腔一内，引流部的一端与推杆连接，引流部的另一端正对容纳腔二。

作为本发明更进一步的改进，所述水口塞包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面贴合在所述引流通道的内壁上；所述第二侧面为自其顶端向其底端倾斜的斜面，所述第二侧面的顶端贴合在所述引流通道的内壁上，所述第二侧面与所述引流通道内壁之间的间距自上而下渐扩。

作为本发明更进一步的改进，所述第二侧面的底端设有斜切面，所述引流部另一端的顶部设有与所述斜切面相互平行的顶起斜面。

作为本发明更进一步的改进，所述引流部上自上而下开设有贯通孔。

作为本发明更进一步的改进，所述贯通孔的四周包裹有包裹层，该包裹层的外表面贴合有金属材料。

作为本发明更进一步的改进，所述引流器进口位于钢包底部水口的下方，所述引流器出口位于长水口的上方；所述水口塞为能够被所引流钢液熔融的生铁材料制成。

作为本发明更进一步的改进，所述引流器出口与长水口的上端之间设有相互叠置的上滑板、下滑板，上滑板和下滑板上均分别设有通孔。

作为本发明更进一步的改进，所述抑漩盘的下端连接有T形结构的接头件，所述接头件置于水口塞内部。

作为本发明更进一步的改进，所述引流器上安装有测温装置。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明在钢包开浇过程中不会产生传统引流砂开浇导致的二次污染，保证钢液纯净度，提高产品品质，提高经济效益；且在钢包浇注末期可以抑制钢包底部水口上方漩涡形成，降低钢液的卷渣高度，减少钢包注余，提高经济效益。

(2)本发明中，水口塞包括第一侧面和第二侧面，第一侧面贴合在引流通道的内壁上，第二侧面为自其顶端向其底端倾斜的斜面，第二侧面的顶端贴合在引流通道的内壁上，第二侧面与引流通道内壁之间的间距自上而下渐扩，使得稍微将水口塞顶起后，钢液即可顺着第二侧面与引流通道内壁之间的空隙顺利流下，从而确保装置的引流效果。

(3)本发明中，第二侧面的底端设有斜切面，引流部另一端的顶部设有与斜切面相互平行的顶起斜面，使得斜切面与顶起斜面接触时相互平整贴合，引流部与水口塞之间最早的接触为面面接触，增大了接触面积，利于引流部将水口塞平缓、无损、顺畅地顶起。

(4)本发明中，抑漩盘的四周连接有若干个向上方延伸的支撑件，使得水口塞自抑漩盘下端的接头件上分离时，整个抑漩器的重心分布在连接有支撑件的一侧，从而在浇注末期，在流动钢液的作用下，抑漩盘上的支撑件自动落在钢包底部水口的上方，使得钢液无法从抑漩盘上方直接穿过抑漩盘到达钢包底部水口，而是从抑漩器若干个支撑件之间流入钢包底部水口，实现降低起漩高度，抑制漩涡形成的作用，可有效减少钢包内的注余。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例的钢包引流抑漩装置的结构示意图；

图2为实施例中抑漩器的剖视结构示意图；

图3为实施例中抑漩器的俯视结构示意图；

图4为实施例中水口塞的结构示意图；

图5为实施例中引流部的结构示意图；

图6为实施例中引流器的结构示意图；

图7为实施例的钢包引流方法的流程图。

示意图中的标号说明：1、抑漩器；101、抑漩盘；102、接头件；103、支撑件；2、钢包底部；3、引流器；301、引流器进口；302、引流器出口；303、容纳腔一；304、容纳腔二；401、上滑板；402、下滑板；5、水口塞；501、第一侧面；502、第二侧面；503、斜切面；6、引流部；601、贯通孔；602、包裹层；603、顶起斜面；7、推杆；8、长水口；9、测温装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1-6，本实施例的钢包引流抑漩装置，包括：引流器3，该引流器3的上端设有引流器进口301，引流器3的下端设有引流器出口302，引流器3内自引流器进口301向引流器出口302方向形成引流通道；引流器3内引流通道的两侧分别设有容纳腔一303和容纳腔二304；抑漩器1，抑漩器1包括抑漩盘101，该抑漩盘101的下端连接有T形结构的接头件102，接头件102置于水口塞5内部，水口塞5可自引流器进口301插入引流通道内；抑漩盘101的四周连接有若干个向上方延伸的支撑件103；以及引流部6，引流部6置于容纳腔一303内，引流部6的一端与推杆7连接，引流部6的另一端正对容纳腔二304(推杆7由液压机构驱动，可将引流部6自容纳腔一303推向容纳腔二304的限制位置)。其中，水口塞5包括第一侧面501和第二侧面502，第一侧面501贴合在引流通道的内壁上；第二侧面502为自其顶端向其底端倾斜的斜面，第二侧面502的顶端贴合在引流通道的内壁上，第二侧面502与引流通道内壁之间的间距自上而下渐扩；第二侧面502的底端设有斜切面503，引流部6另一端的顶部设有与斜切面503相互平行的顶起斜面603；引流部6上自上而下开设有贯通孔601，贯通孔601的四周包裹有包裹层602，该包裹层602的外表面贴合有金属材料。引流器进口301位于钢包底部2水口的下方，引流器出口302位于长水口8的上方，具体的，引流器出口302与长水口8的上端之间设有相互叠置的上滑板401、下滑板402，上滑板401和下滑板402上均分别设有通孔；引流器3的外侧壁上安装有测温装置9，该测温装置9为无线温度传感器9，其可实时监测引流器3内部温度的变化。

结合图7，本实施例的钢包引流方法，包括以下步骤：

步骤A、准备钢包引流抑漩装置，制作抑漩器1和水口塞5的组合体：

抑漩器1用耐火材料批量制作好后，将一内腔尺寸与水口塞5一致的中空模具套在抑漩器1的T形结构的接头件102上，并使得中空模具的中心线与接头件102的中心线重合，再将熔融铁水倒入中空模具的内腔内，使得铁水与接头件102完成无缝融合，铁水凝固后表面磨光，形成水口塞5；

步骤B、安装引流器3以及水口塞5：

钢包热修过程中，将新的引流器3安装至钢包底部2下方，再将水口塞5自引流器进口301插入引流通道内，完成安装；

步骤C、将钢液盛入钢包内：

热修后的钢包盛满钢液和钢渣并完成精炼后，吊至钢包回转台准备开浇，由于水口塞5的材质为生铁，抑漩器1的材质为耐火材料，水口塞5的重量大于抑漩器1的重量，使得钢液与水口塞5之间被抑漩盘101隔离，所以此时抑漩器1和水口塞5的组合体没有在钢液中上浮的可能；

步骤D、推动引流部6将水口塞5向上方顶起，使得钢液自引流器进口301进入引流通道内：

在液压机构的驱动下，推杆7推动引流部6自容纳腔一303向容纳腔二304移动，直至引流部6上贯通孔601的中心线与引流器3内引流通道的中心线重合，引流部6被推动后其上的顶起斜面603与水口塞5的斜切面503接触，从而将水口塞5向上方顶起，使得抑漩盘101与钢包底部2之间形成缝隙，引导钢液自引流器进口301进入引流通道内，此时水口塞5被高温钢液熔融为液态，使得钢液顺畅地流下；

步骤E、水口塞5被钢液熔融，抑漩器1上浮且抑漩器1在钢液中的悬浮状态变为连接有支撑件103的一侧朝下：

抑漩盘101和钢包底部2之间存在缝隙，同时水口塞5被钢液熔融，原来对抑漩盘101形成向下挤压作用效果的钢液静压力被抵消，水口塞5的重力也消失，抑漩器1因密度远小于钢液并大于钢渣，受浮力作用抑漩器1上浮至钢液中；抑漩器1悬浮于钢包的钢渣面之下，由于抑漩盘101接头件102上连接的水口塞5被熔融掉，且抑漩盘101的四周连接若干支撑件103，整个抑漩器1重量分布不均，重心分布在连接有支撑件103的一侧，所以抑漩器1在钢液中的悬浮状态变为连接有支撑件103的一侧朝下；

步骤F、移动上滑板401和下滑板402，使得钢液自引流部6内流出到长水口8中：

引流部6上安装的测温装置9感应到引流部6内部的温度急剧升高后，随即移动上滑板401和下滑板402，使得上滑板401和下滑板402上通孔的中心线与引流器出口302的中心线重合，引导钢液自引流部6内流出到长水口8中，钢包引流完成；

步骤G、浇注末期抑漩器1落在钢包底部2水口的上方，钢液从抑漩器1若干个支撑件103之间流入钢包底部2水口：

浇注末期，随着钢液逐渐减少，钢包内钢液液面逐渐下移，抑漩器1在流动钢液的作用下逐渐被吸到并落在钢包底部2水口的上方，使得钢液从抑漩器1若干个支撑件103之间流入钢包底部2水口，实现降低起漩高度，抑制漩涡形成的作用，可有效减少钢包内的注余。

本实施例中，水口塞5包括第一侧面501和第二侧面502，第一侧面501贴合在引流通道的内壁上，第二侧面502为自其顶端向其底端倾斜的斜面，第二侧面502的顶端贴合在引流通道的内壁上，第二侧面502与引流通道内壁之间的间距自上而下渐扩，使得稍微将水口塞5顶起后，钢液即可顺着第二侧面502与引流通道内壁之间的空隙顺利流下，从而确保装置的引流效果。

本实施例中，第二侧面502的底端设有斜切面503，引流部6另一端的顶部设有与斜切面503相互平行的顶起斜面603，使得斜切面503与顶起斜面603接触时相互平整贴合，引流部6与水口塞5之间最早的接触为面面接触，增大了接触面积，利于引流部6将水口塞5平缓、无损、顺畅地顶起。

本实施例中，抑漩盘101的四周连接有若干个向上方延伸的支撑件103，使得水口塞5自抑漩盘101下端的接头件102上分离时，整个抑漩器1的重心分布在连接有支撑件103的一侧，从而在浇注末期，在流动钢液的作用下，抑漩盘101上的支撑件103自动落在钢包底部2水口的上方，使得钢液无法从抑漩盘101上方直接穿过抑漩盘101到达钢包底部2水口，而是从抑漩器1若干个支撑件103之间流入钢包底部2水口，实现降低起漩高度，抑制漩涡形成的作用，可有效减少钢包内的注余。

本实施例中，抑漩盘101的下端连接有T形结构的接头件102，接头件102置于水口塞5内部，接头件102的T形结构设计使得接头件102能够牢固的连接于水口塞5内部；抑漩器1采用高温耐火材料制作，且抑漩器1的密度小于钢液且大于钢渣，使得抑漩器1能够自由悬浮于钢渣面之下的钢液中；引流器3的外侧壁上安装有测温装置9，该测温装置9可实时监测引流器3内部温度的变化，一旦检测到引流器3内部有钢液流动，即可将上滑板401和下滑板402打开，及时将钢液排出；水口塞5为能够被所引流钢液熔融的生铁材料制成，具体水口塞5为熔点低于1350℃的生铁，其熔点相较于所引流的钢液低约200-300℃，使得钢液在引流通道内通过时，水口塞5能够被熔融消失，从而使得抑漩器1发生上浮，为浇注末期的抑漩过程做准备。

本实施例中，引流部6上自上而下开设有贯通孔601，贯通孔601的四周包裹有包裹层602，该包裹层602的外表面贴合有金属材料，在引流部6推至限定位置并将水口塞5顶起后，贯通孔601的设计使得自引流器进口301流入的钢液能顺利流过引流部6到达引流器出口302，贯通孔601的四周包裹耐火材料，使得钢液流过引流部6时引流部6不被钢液熔融，从而维持水口塞5被顶起的状态，确保钢液顺利流动；包裹层602外表面贴合金属材料，使得包裹层602在接触水口塞5并将水口塞5顶起过程中，自身的结构不被撞击破坏，从而确保引流部6的长期使用。

本实施例的钢包引流抑漩装置，在钢包开浇过程中不会产生传统引流砂开浇导致的二次污染，保证钢液纯净度，提高产品品质，提高经济效益；且在钢包浇注末期可以抑制钢包底部2水口上方漩涡形成，降低钢液的卷渣高度，减少钢包注余，提高经济效益。

以上实施例仅用以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 (7)

1.钢包引流方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、准备钢包引流抑漩装置，所述钢包引流抑漩装置包括：

引流器(3)，该引流器(3)的上端设有引流器进口(301)，引流器(3)的下端设有引流器出口(302)，引流器(3)内自引流器进口(301)向引流器出口(302)方向形成引流通道；引流器(3)内引流通道的两侧分别设有容纳腔一(303)和容纳腔二(304)；所述引流器进口(301)位于钢包底部(2)水口的下方，所述引流器出口(302)位于长水口(8)的上方；所述水口塞(5)为能够被所引流钢液熔融的生铁材料制成；所述引流器出口(302)与长水口(8)的上端之间设有相互叠置的上滑板(401)、下滑板(402)，上滑板(401)和下滑板(402)上均分别设有通孔；

抑漩器(1)，所述抑漩器(1)包括抑漩盘(101)，该抑漩盘(101)的下端连接有水口塞(5)，所述水口塞(5)可自引流器进口(301)插入所述引流通道内；所述抑漩盘(101)的四周连接有若干个向上方延伸的支撑件(103)；

以及引流部(6)，所述引流部(6)置于容纳腔一(303)内，引流部(6)的一端与推杆(7)连接，引流部(6)的另一端正对容纳腔二(304)；

制作抑漩器(1)和水口塞(5)的组合体；

步骤B、安装引流器(3)以及水口塞(5)；

步骤C、将钢液盛入钢包内；

步骤D、推动引流部(6)将水口塞(5)向上方顶起，使得钢液自引流器进口(301)进入引流通道内；

步骤E、水口塞(5)被钢液熔融，抑漩器(1)上浮且抑漩器(1)在钢液中的悬浮状态变为连接有支撑件(103)的一侧朝下；

步骤F、移动上滑板(401)和下滑板(402)，使得钢液自引流部(6)内流出到长水口(8)中；

步骤G、浇注末期抑漩器(1)落在钢包底部(2)水口的上方，钢液从抑漩器(1)若干个支撑件(103)之间流入钢包底部(2)水口。

2.根据权利要求1所述的钢包引流方法，其特征在于：所述水口塞(5)包括第一侧面(501)和第二侧面(502)，所述第一侧面(501)贴合在所述引流通道的内壁上；所述第二侧面(502)为自其顶端向其底端倾斜的斜面，所述第二侧面(502)的顶端贴合在所述引流通道的内壁上，所述第二侧面(502)与所述引流通道内壁之间的间距自上而下渐扩。

3.根据权利要求2所述的钢包引流方法，其特征在于：所述第二侧面(502)的底端设有斜切面(503)，所述引流部(6)另一端的顶部设有与所述斜切面(503)相互平行的顶起斜面(603)。

4.根据权利要求3所述的钢包引流方法，其特征在于：所述引流部(6)上自上而下开设有贯通孔(601)。

5.根据权利要求4所述的钢包引流方法，其特征在于：所述贯通孔(601)的四周包裹有包裹层(602)，该包裹层(602)的外表面贴合有金属材料。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的钢包引流方法，其特征在于：所述抑漩盘(101)的下端连接有T形结构的接头件(102)，所述接头件(102)置于水口塞(5)内部。

7.根据权利要求2-5任意一项所述的钢包引流方法，其特征在于：所述引流器(3)上安装有测温装置(9)。