CN108889917A - 一种用于提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法 - Google Patents

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邹春锋
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring

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Abstract

本发明公开了一种用于提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法，所述静态式浇铸方法包括以下步骤：中间包(1)使用伺服液压缸升降，中间包(1)使用浸入式水口(3)浇铸钢水，任一结晶器(2)钢水液面稳定在恒定位置，控制中间包伺服液压缸使浸入式水口(3)插入钢水深度在第一道渣线与第二道渣线之间匀速下降或匀速上升。本发明可以保证钢水在浇铸状态下实现浸入式水口插入深度的自动调整，避免了结晶器液面的调整波动等非稳态操作，确保了钢水在结晶器的散热、凝固及渣膜均匀，实现了连铸机铸坯表面质量均匀分布。

Description

一种用于提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金连铸领域，具体涉及一种提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法。
背景技术
随着钢铁业绿色制造的推进与快速发展，制造低成本、高效率、高质量成为主要研究课题。同时紧跟冶金技术ESP连铸、连轧新技术的形成，提供良好的轧机坯料显得尤为重要，在长时间的连续生产环境下，工艺核心参数的稳定是获得合格坯料的最佳方式。结晶器作为炼钢钢水凝固的核心部件，因受连铸耐材寿命等其他因素影响，生产期间采用调整结晶器液面更换浸入式水口渣线。该工艺对钢水在浇铸凝固结晶过程非稳态操作频次较多，造成结晶器液面、拉速的较大波动以及结晶器流畅紊乱，加大了钢水卷渣或者大颗粒夹杂物在结晶器弯月面被初生坯壳吸附机率，在铸坯轧制过程直接导致最终产品产生表面起皮甚至性能不合。
同时，结晶器液面在第一道渣线与第二道渣线位置重复调整，中间包浸入式水口在两位置侵蚀严重，造成水口使用寿命偏短，又加大了钢水浇铸过程的异常操作，不利于铸坯轧材质量的稳定。
因此，亟需一种能够克服上述非稳态浇铸凝固方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法。本发明可以保证连铸机在浇铸状态下实现浸入式水口插入结晶器液面深度的调整，避免了结晶器液面的调整波动等非稳态操作，确保了钢水在结晶器的散热、凝固及渣膜均匀，实现了连铸机铸坯表面质量均匀分布。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种用于提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法，所述静态式浇铸方法包括以下步骤：
中间包1使用伺服液压缸升降，中间包1使用浸入式水口3浇铸钢水，任一结晶器2内钢水液面稳定在恒定位置，控制中间包伺服液压缸使浸入式水口3插入钢水深度在第一道渣线与第二道渣线(110～140mm)之间匀速下降或匀速上升。
具体地，一种用于提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法，所述方法包括以下步骤：
整体中间包1与若干个结晶器2，所述中间包1使用伺服液压缸升降，所述中间包1使用浸入式水口3浇铸钢水，任一结晶器2钢水液面稳定在恒定位置，控制(比如二级软件控制)中间包伺服液压缸实现浸入式水口插入结晶器液面深度调整。
本发明中的中间包1呈四缸平行同步上下升降。
中间包1伺服液压缸的步长：1～3mm，频率：1次/1～2分钟。
优选地，所述浸入式水口3采用侧孔浇铸模式。
更具体地，一种用于提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法，所述方法包括以下步骤：
1)结晶器2开浇后，稳步控制结晶器2液面，转自动模式后结晶器2液面控制在中间包浸入式水口3渣线的第二道渣线位置(插入结晶器钢水液面110mm，人工利用测渣丝校正)；
2)将结晶器2液面固定，在液面上方均匀覆盖有对应钢种保护渣，液面控制持续采用自控塞棒控制模式；
3)在结晶器2液面稳定控制状态下，对中间包浸入式水口3控制模型进行参数设定，中间包1上限位：现浸入式水口3插入结晶器2钢水液面位置(第二道渣线，插入钢水110mm，如示意图，实际液压缸位置80mm)；中间包1下限位：浸入式水口3插入钢水液面140mm(第一道渣线，实际液压缸位置50mm)，中间包1伺服液压缸步长：2mm，频率：1次/2分钟，模型参数设定完毕即可投入使用；
4)中间包浸入式水口3在结晶器2钢水内均匀调整插入深度，结晶器钢水液面不受影响，液面自动调控稳定在2mm以内；
5)连铸机浸入式水口3更换或者换浇次后，重复步骤1)-3)进行另外一批优质连铸坯冷却凝固成型。
本发明在优质连铸坯生产时，结晶器液面波动始终可控，保护渣液渣层稳定(8～10mm)。在结晶器非正弦震动下，液渣均匀流入坯壳与结晶器之间，形成稳定厚度的液渣、析晶体，钢水在结晶器内润滑、散热均匀，在结晶器弯月面形成均匀的坯壳。减少了渣层的波动、渣条的形成，避免了卷渣导致铸坯表面质量问题以及生产事故。
本发明浸入式水口调整参数可依据钢种需求进行重新设定。
本发明连铸机浸入式水口调整参数可实时进行采集记录在铸坯大数据库内，形成闭环铸坯管理系统。
本发明适用于连铸机浇铸低碳钢、超深冲钢以及管线钢表面质量要求高的所有连铸坯。
附图说明
图1为本发明结晶器液面静态浇铸方法采用装置的结构示意图；
附图标记：1、中间包；2、结晶器；3、浸入式水口。
具体实施方式
本说明书中公开得任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。
下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法，所述方法包括以下步骤：
如图1所示，整体中间包1与结晶器2，所述中间包1使用伺服液压缸升降，所述中间包1使用浸入式水口3浇铸钢水，任一结晶器2钢水液面稳定在恒定位置，利用二级软件控制中间包伺服液压缸实现浸入式水口插入结晶器液面深度调整。
本发明中所述中间包1呈四缸平行上下升降。
任一浸入式水口3采用侧孔浇铸模式。
一种基于上述优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法，所述方法包括以下步骤：
1)结晶器2开浇后，稳步控制结晶器2液面，转自动模式后结晶器2液面控制在中间包浸入式水口3渣线的第二道位置(插入结晶器钢水液面110mm，人工利用测渣丝校正，如图1)；
2)将结晶器2液面固定，在液面上方均匀覆盖有对应钢种保护渣，液面控制持续采用自控塞棒控制模式；
3)在结晶器2液面稳定控制状态下，对中间包浸入式水口3控制模型进行参数设定，中间包1上限位：现浸入式水口3插入结晶器2钢水液面位置(插入钢水110mm，如示意图，实际液压缸位置80mm)；中间包1下限位：浸入式水口3插入钢水液面140mm(实际液压缸位置50mm)，中间包1液压缸步长：2mm，频率：1次/2分钟，模型参数设定完毕即可投入使用；
4)中间包浸入式水口3在结晶器2钢水内均匀调整插入深度，结晶器钢水液面不受影响，液面自动调控稳定在2mm以内；
5)连铸机浸入式水口3更换或者换浇次后，重复步骤1)-3)进行另外一批优质连铸坯冷却凝固成型。
将采用结晶器液面静态式浇铸方式与结晶器液面调整方式浇铸铸坯各两炉进行了轧材夹杂物、轧材表面以及铸坯表面指标对比，结果如下：
按照GB/T 10561-2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法对轧材夹杂物进行评定。
按照YB/T 2012-2014连续铸钢板坯标准对铸坯表面质量进行检查
按照GB912—89热轧带钢标准对轧材表面进行检查
采用结晶器液面静态式浇铸方式：
(轧材夹杂物检测)
炉号H171-0126，钢中SPHC，断面175×1270mm，A类(硫化物夹杂)：0，B类(三氧化二铝夹杂)：1.0，C类(硅酸盐夹杂)：0，D类(球状夹杂物)：0.5，总级别为1.5；
炉号H173-0215，钢中SPHC，断面175×1250mm，A类(硫化物夹杂)：0，B类(三氧化二铝夹杂)：1.0，C类(硅酸盐夹杂)：0，D类(球状夹杂物)：0.5，总级别为1.5；
(铸坯表面检查)
从落地铸坯检查来看，表面无裂纹、凹坑、划痕等缺陷，火焰清理，表面无气孔、皮下裂纹缺陷。
(轧材表面检查)
从轧材表面检查来看，表面无裂纹、凹坑、起皮分层等缺陷
采用结晶器液面调整浇铸方式：
(轧材夹杂物检测/液面调整铸坯位置)
炉号H172-0106，钢中SPHC，断面175×1270mm，A类(硫化物夹杂)：0.5，B类(三氧化二铝夹杂)：2.0，C类(硅酸盐夹杂)：0，D类(球状夹杂物)：1.0，总级别为3.5；
炉号H174-0285，钢中SPHC，断面175×1250mm，A类(硫化物夹杂)：0.5，B类(三氧化二铝夹杂)：1.5，C类(硅酸盐夹杂)：0，D类(球状夹杂物)：1.0，总级别为3.0；
(铸坯表面检查)
从落地铸坯检查来看，表面无裂纹、凹坑、划痕等缺陷，火焰清理，皮下表面存在个别细小裂纹缺陷。
(轧材表面检查)
从轧材表面检查来看，表面无裂纹、凹坑，但个别位置边部存在起皮分层缺陷
由上述结果可知，采用本发明浇铸方法，钢材夹杂物总级别控制在1.5，铸坯、轧材表面无裂纹、凹坑、划痕、起皮分层等缺陷，较结晶器液面调整工艺有明显改善。
本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。
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 (4)

1.一种用于提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法，所述静态式浇铸方法包括以下步骤：
中间包(1)使用伺服液压缸升降，中间包(1)使用浸入式水口(3)浇铸钢水，任一结晶器(2)内钢水液面稳定在恒定位置，控制中间包伺服液压缸使浸入式水口(3)插入钢水深度在第一道渣线与第二道渣线之间匀速下降或匀速上升。
2.根据权利要求1所述的用于提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法，其特征在于，所述浸入式水口(3)采用侧孔浇铸方式。
3.根据权利要求1所述的用于提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法，其特征在于，所述中间包(1)呈平行四缸同步升降。
4.根据权利要求1所述的用于提供优质铸坯质量的结晶器液面静态式浇铸方法，其特征在于，中间包(1)伺服液压缸的步长：1～3mm，频率：1次/1～2分钟。
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