CN109128125A - 一种连铸钢包无引流开浇装置及无引流开浇方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连铸钢包无引流开浇装置，包括钢包本体和钢包透气砖，钢包本体上设有钢包水口，钢包透气砖镶嵌在钢包水口的内部，钢包水口的底部设有用于托住钢包透气砖的挡板。钢包透气砖为倒锥形结构，钢包透气砖与钢包水口之间为间隙配合，钢包透气砖可在钢包水口中滑动。钢包透气砖镶嵌在钢包水口中，可实现钢包透气砖的快速更换和清理，保证钢包底吹氩气管路通道透气良好，为精炼钢水时底吹氩气流量的精确控制创造了良好条件；同时由于钢包透气砖安装于钢包水口内部，避免了为使钢包自动引流而加入引流砂，杜绝了引流砂落入钢液污染钢水的问题，减少了连铸过程钢水污染，实现超洁净钢连铸生产创造了条件。还公开了连铸钢包无引流开浇方法。

Description

一种连铸钢包无引流开浇装置及无引流开浇方法

技术领域

本发明属于钢铁连续铸造技术领域，具体涉及一种连铸钢包无引流开浇装置及无引流开浇方法。

背景技术

目前连铸生产时大都采用引流砂开浇技术，主要采用的是滑动水口开浇工艺，为了能够在连铸浇铸时钢液顺利流下，使用前在滑动水口上方的水口内加引流砂填料，以便连铸顺利开浇，此方法的弊端有：①直接在水口内放引流砂填料时会造成初时钢流的喷溅和引流砂进入浇注系统对钢产品造成污染；②开浇后，引流砂会直接进入中间包，对钢水质量有一定的污染；③当钢包不自开时需要进行烧氧操作，烧氧严重影响钢液的质量，而且加大连铸操作人员的工作量，而且引流砂的好坏是影响连铸大包自开率的重要因素之一，如何保证连铸钢水质量，尽量避免二次污染和提高连铸钢包自开率是摆在冶金工作者面前的难题。

随着我国经济的快速发展，汽车、石油、机械制造等工业对钢铁材料的要求越来越高，如何冶炼出超纯净钢已经成为当今钢铁材料领域的一项重要任务。钢包底吹氩技术作为现代冶炼洁净钢必不可少的一项技术，其主要作用是去除夹杂、均匀成分温度，其原理是，通过从钢包底部安装的透气砖吹入惰性气体，经过透气砖后形成细小的气泡群，带动钢液循环运动，从而达到均匀成分与温度的目的；另外气泡在运动过程中捕捉携带钢液中的夹杂物送至钢液表面的渣层，从而达到除杂的效果。但在使用过程中因透气砖是多次重复使用，每次使用过程中会有部分残钢、残渣进入透气砖透气孔，随着使用次数的增加，透气砖透气孔被堵的越来越小，同样的流量达不到相同的冶金效果，只能通过调整流量大小来达到相同的冶金效果，不便于精炼标准化作业书的制定，甚至严重时，氩气流量无法达到工艺要求，需通过开旁通等极端方式来达到相同的冶金效果，更有少数炉次底吹孔直接堵死，由于现有技术中透气砖与钢包的安装方式及位置，透气砖无法从钢包上拆下进行单独清理，只能通过更换钢包的方式来将生产继续进行下去，严重影响了钢铁产品的质量和生产稳定顺行，也增加了生产成本。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种连铸钢包无引流开浇装置及无引流开浇方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种连铸钢包无引流开浇装置，包括钢包本体和钢包透气砖，所述钢包本体上设有钢包水口，所述钢包透气砖镶嵌在钢包水口的内部，所述钢包水口的底部设有用于托住钢包透气砖的挡板。

进一步的，所述钢包透气砖为倒锥形结构，钢包透气砖与钢包水口之间为间隙配合，钢包透气砖可在钢包水口中滑动。

进一步的，所述钢包透气砖设有供氩气通过的通孔Ⅰ和透气孔，钢包透气砖的外壁上设有一层润滑剂。

进一步的，所述钢包水口包括钢包上水口和钢包下水口，钢包上水口设置在钢包本体上，钢包下水口设置在挡板上，钢包透气砖镶嵌在钢包上水口中。

进一步的，所述挡板包括滑板Ⅰ和滑板Ⅱ，滑板Ⅰ设有与钢包上水口连通的通孔Ⅱ，钢包下水口设置在滑板Ⅱ上，滑板Ⅱ上还设有用于与钢包透气砖上的通孔Ⅰ连通的通孔Ⅲ。

进一步的，所述滑板Ⅰ与滑板Ⅱ上下叠放布置，所述滑板Ⅰ上通孔Ⅱ的周围设有凸起部，滑板Ⅰ通过凸起部与钢包本体上的凹口配合连接在钢包本体上，滑板Ⅱ滑动连接在滑板Ⅰ的下方，滑板Ⅱ相对于滑板Ⅰ滑动。

进一步的，所述滑板Ⅰ与滑板Ⅱ重合时，滑板Ⅱ上的通孔Ⅲ位于滑板Ⅰ上通孔Ⅱ的正下方，通孔Ⅲ与钢包透气砖上的通孔Ⅰ连通，通孔Ⅲ通过管接头与氩气管路连接。

进一步的，所述连铸钢包开浇时，滑板Ⅰ与滑板Ⅱ错开，设置在滑板Ⅱ上的钢包下水口与滑板Ⅰ上通孔Ⅱ对齐，钢包下水口与钢包上水口连通，钢包透气砖从钢包水口中落下。

本发明还提供了一种连铸钢包无引流开浇方法，所述无引流开浇方法包括如下步骤：

步骤1.将钢包透气砖镶嵌在钢包水口的内部，滑板Ⅰ与滑板Ⅱ设置在钢包水口的底部；

步骤2.向钢包底部吹氩：将滑板Ⅰ与滑板Ⅱ重合，滑板Ⅱ上的通孔Ⅲ与钢包透气砖上的通孔Ⅰ连通，通孔Ⅲ通过管接头与氩气管路连接，氩气通过滑板Ⅱ上的通孔Ⅲ到达钢包透气砖，再经钢包透气砖的通孔Ⅰ和透气孔进入到钢包本体的钢液中；

步骤3.无引流开浇：迅速将滑板Ⅰ与滑板Ⅱ错开，钢包下水口与钢包上水口连通，钢包透气砖在钢液的静压力作用下从钢包上水口中经钢包下水口迅速脱落掉入中间包，进行正常浇铸；

步骤4.将钢包透气砖从中间包的钢液中打捞出。

进一步的，所述步骤1还包括将钢包吊至修砌区域，清理钢包水口内壁的残渣、残钢，清理完毕后，在钢包透气砖外的壁均匀一层涂抹润滑剂，打开滑板Ⅱ将钢包透气砖放置于钢包水口内，然后关闭滑板Ⅱ。

采用本发明技术方案的优点为：

1、本发明将钢包透气砖镶嵌在钢包水口中，当打开底部的挡板4时，钢包透气砖可以从钢包水口中取出，不仅可以实现钢包透气砖的快速更换和清理，从而保证钢包底吹氩气管路通道透气良好，为精炼钢水时底吹氩气流量的精确控制创造了良好的条件；而且钢包透气砖可与钢包本体分离，可对钢包透气砖2进行单独清渣处理，保证钢包透气砖的透气性，无须直接更换钢包，只需更换或清理钢包透气砖，降低了制造成本。

2、由于钢包透气砖安装于钢包水口内部，避免了为了钢包自动引流而加入的引流砂，杜绝了引流砂落入钢液污染钢水的问题，为减少连铸过程钢水污染，实现超洁净钢连铸生产创造了条件。

3、本发明采用钢包透气砖镶嵌在钢包水口内部的方式，从而实现快速更换钢包透气砖和无引流砂开浇，确保每炉底吹钢包透气砖的状态相同，为获得最佳的精炼冶金效果创造了条件，也为精炼标准化作业的固化创造了条件，而且避免了清理钢包透气砖透气孔，降低了操作人员的劳动强度。由于钢包透气砖镶嵌与钢包水口内部，实现了无引流砂开浇，避免了开浇过程引流砂进入钢液内部污染钢水，从而有效提高连铸坯的内部质量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明钢包透气砖镶嵌于钢包水口内部吹氩时的示意图。

图2为本发明钢包透气砖镶嵌于钢包水口内部开浇时的示意图。

上述图中的标记分别为：1、钢包本体；2、钢包透气砖；21、通孔Ⅰ；22、透气孔；3、钢包水口；31、钢包上水口；32、钢包下水口；4、挡板；41、滑板Ⅰ；411、通孔Ⅱ；42、滑板Ⅱ；421、通孔Ⅲ；422、管接头。

具体实施方式

在本发明中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1、图2所示，一种连铸钢包无引流开浇装置，包括钢包本体1和钢包透气砖2，钢包本体1上设有钢包水口3，钢包透气砖2镶嵌在钢包水口3的内部，钢包水口3的底部设有用于托住钢包透气砖2的挡板4。钢包透气砖2为倒锥形结构，钢包透气砖2与钢包水口3之间为间隙配合，钢包透气砖2可在钢包水口3中滑动；钢包透气砖2设有供氩气通过的通孔Ⅰ21和透气孔22，钢包透气砖2的外壁上设有一层润滑剂。将钢包透气砖2镶嵌在钢包水口3中，当打开底部的挡板4时，钢包透气砖2可以从钢包水口3中取出，不仅可以实现钢包透气砖2的快速更换和清理，从而保证钢包底吹氩气管路通道透气良好，为精炼钢水时底吹氩气流量的精确控制创造了良好的条件；而且钢包透气砖2可与钢包本体1分离，可对钢包透气砖2进行单独清渣处理，保证钢包透气砖2的透气性，无须直接更换钢包，只需更换或清理钢包透气砖2，降低了制造成本。同时由于钢包透气砖2安装于钢包水口3内部，避免了为了钢包自动引流而加入的引流砂，杜绝了引流砂落入钢液污染钢水的问题，为减少连铸过程钢水污染，实现超洁净钢连铸生产创造了条件。

钢包水口3包括钢包上水口31和钢包下水口32，钢包上水口31设置在钢包本体1上，钢包下水口32设置在挡板4上，钢包透气砖2镶嵌在钢包上水口31中。挡板4包括滑板Ⅰ41和滑板Ⅱ42，滑板Ⅰ41设有与钢包上水口31连通的通孔Ⅱ411，钢包下水口32设置在滑板Ⅱ42上，滑板Ⅱ42上还设有用于与钢包透气砖2上的通孔Ⅰ21连通的通孔Ⅲ421。滑板Ⅰ41与滑板Ⅱ42上下叠放布置，滑板Ⅰ41上通孔Ⅱ411的周围设有凸起部，滑板Ⅰ41通过凸起部与钢包本体1上的凹口配合连接在钢包本体1上，滑板Ⅱ42滑动连接在滑板Ⅰ41的下方，滑板Ⅱ42相对于滑板Ⅰ41滑动。

滑板Ⅰ41与滑板Ⅱ42重合时，滑板Ⅱ42上的通孔Ⅲ421位于滑板Ⅰ41上通孔Ⅱ411的正下方，通孔Ⅲ421与钢包透气砖2上的通孔Ⅰ21连通，通孔Ⅲ421通过管接头422与氩气管路连接。氩气通过滑板Ⅱ42上的通孔Ⅲ421到达钢包透气砖2，再经钢包透气砖2的通孔Ⅰ21和透气孔进入到钢包本体1中。

连铸钢包开浇时，滑板Ⅰ41与滑板Ⅱ42错开，设置在滑板Ⅱ42上的钢包下水口32与滑板Ⅰ41上通孔Ⅱ411对齐，钢包下水口32与钢包上水口31连通，钢包透气砖2从钢包水口3中落下。

本发明采用钢包透气砖2镶嵌在钢包水口3内部的方式，从而实现快速更换钢包透气砖和无引流砂开浇，本方法适用于钢包透气砖位置与钢包水口位置相同或两者相差不大，钢包水口位置替代钢包透气砖位置不影响吹氩效果，或者在不影响连铸浇铸的前提下更改钢包水口位置以取得最佳的底吹效果。从而实现快速更换钢包透气砖和无引流砂开浇的方法，确保每炉底吹钢包透气砖的状态相同，为获得最佳的精炼冶金效果创造了条件，也为精炼标准化作业的固化创造了条件，而且避免了清理钢包透气砖透气孔，降低了操作人员的劳动强度。由于钢包透气砖镶嵌与钢包水口内部，实现了无引流砂开浇，避免了开浇过程引流砂进入钢液内部污染钢水，从而有效提高连铸坯的内部质量。

钢包透气砖2外形呈倒锥形，镶嵌于钢包水口内侧。钢包浇完后，将钢包吊至修砌区域，清理钢包水口3内壁的残渣、残钢，清理完毕后，在钢包透气砖2外的壁均匀一层涂抹润滑剂如：石墨、沥青等，打开滑板Ⅱ42，即滑板Ⅰ41与滑板Ⅱ42错开，将钢包透气砖2放置于钢包水口3内，然后关闭滑板Ⅱ42，即滑板Ⅰ41与滑板Ⅱ42重合，注意此时滑板需要关至完全重合即可确保钢包透气砖2上的通孔Ⅰ21与滑板Ⅱ42上的通孔Ⅲ421连通。此时可通过滑板Ⅱ42上的通孔Ⅲ421观察透钢包透气砖2上的通孔Ⅰ21是否与滑板Ⅱ42上的通孔Ⅲ421连通好，钢包透气砖安装调试完毕后，将滑板Ⅱ42上的通孔Ⅲ421通过管接头422与氩气管路连接。此后出钢及精炼过程按正常工艺操作即可。

钢液精炼结束后，将钢包吊至连铸回转台，并旋转至浇铸区，安装液压操作装置，有的厂矿是在回转台接钢水一侧安装，也可根据具体需求进行调整。开浇准备好以后，迅速将滑板Ⅰ41与滑板Ⅱ42错开，钢包下水口32与钢包上水口31连通，钢包透气砖2在钢液的静压力作用下从钢包上水口31中经钢包下水口32迅速脱落掉入中间包，进行正常浇铸，大部分情况下钢包透气砖2都能自动脱落，若无法脱落，使用氧管等工具勾住钢包透气砖2通孔Ⅰ21，来回晃动几次即可正常脱落。为了防止钢包透气砖2长期泡在钢液内污染钢水，需要人工将钢包透气装打捞出来。

本发明中的钢包透气砖2也可采用一次性使用的透气砖，这样对透气砖的材质要求不高，可从选材方面来降低透气砖的成本，也能保证每次使用钢包透气砖2的一致性。

基于上述连铸钢包无引流开浇装置，本发明还提供了一种连铸钢包无引流开浇方法，该无引流开浇方法包括如下步骤：

步骤1.将钢包透气砖2镶嵌在钢包水口3的内部，滑板Ⅰ41与滑板Ⅱ42设置在钢包水口3的底部；将钢包吊至修砌区域，清理钢包水口3内壁的残渣、残钢，清理完毕后，在钢包透气砖2外的壁均匀一层涂抹润滑剂如：石墨、沥青等，打开滑板Ⅱ42将钢包透气砖2放置于钢包水口3内，然后关闭滑板Ⅱ42

步骤2.向钢包底部吹氩：将滑板Ⅰ41与滑板Ⅱ42重合，滑板Ⅱ42上的通孔Ⅲ421与钢包透气砖2上的通孔Ⅰ21连通，通孔Ⅲ421通过管接头422与氩气管路连接，氩气通过滑板Ⅱ42上的通孔Ⅲ421到达钢包透气砖2，再经钢包透气砖2的通孔Ⅰ21和透气孔进入到钢包本体1的钢液中；

步骤3.无引流开浇：迅速将滑板Ⅰ41与滑板Ⅱ42错开，钢包下水口32与钢包上水口31连通，钢包透气砖2在钢液的静压力作用下从钢包上水口31中经钢包下水口32迅速脱落掉入中间包，进行正常浇铸；

步骤4.为了防止钢包透气砖2长期泡在钢液内污染钢水，及时将钢包透气砖2从中间包的钢液中打捞出。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连铸钢包无引流开浇装置，其特征在于：包括钢包本体(1)和钢包透气砖(2)，所述钢包本体(1)上设有钢包水口(3)，所述钢包透气砖(2)镶嵌在钢包水口(3)的内部，所述钢包水口(3)的底部设有用于托住钢包透气砖(2)的挡板(4)。

2.如权利要求1所述的一种连铸钢包无引流开浇装置，其特征在于：所述钢包透气砖(2)为倒锥形结构，钢包透气砖(2)与钢包水口(3)之间为间隙配合，钢包透气砖(2)可在钢包水口(3)中滑动。

3.如权利要求2所述的一种连铸钢包无引流开浇装置，其特征在于：所述钢包透气砖(2)设有供氩气通过的通孔Ⅰ(21)和透气孔(22)，钢包透气砖(2)的外壁上设有一层润滑剂。

4.如权利要求3所述的一种连铸钢包无引流开浇装置，其特征在于：所述钢包水口(3)包括钢包上水口(31)和钢包下水口(32)，钢包上水口(31)设置在钢包本体(1)上，钢包下水口(32)设置在挡板(4)上，钢包透气砖(2)镶嵌在钢包上水口(31)中。

5.如权利要求4所述的一种连铸钢包无引流开浇装置，其特征在于：所述挡板(4)包括滑板Ⅰ(41)和滑板Ⅱ(42)，滑板Ⅰ(41)设有与钢包上水口(31)连通的通孔Ⅱ(411)，钢包下水口(32)设置在滑板Ⅱ(42)上，滑板Ⅱ(42)上还设有用于与钢包透气砖(2)上的通孔Ⅰ(21)连通的通孔Ⅲ(421)。

6.如权利要求5所述的一种连铸钢包无引流开浇装置，其特征在于：所述滑板Ⅰ(41)与滑板Ⅱ(42)上下叠放布置，所述滑板Ⅰ(41)上通孔Ⅱ(411)的周围设有凸起部，滑板Ⅰ(41)通过凸起部与钢包本体(1)上的凹口配合连接在钢包本体(1)上，滑板Ⅱ(42)滑动连接在滑板Ⅰ(41)的下方，滑板Ⅱ(42)相对于滑板Ⅰ(41)滑动。

7.如权利要求6所述的一种连铸钢包无引流开浇装置，其特征在于：所述滑板Ⅰ(41)与滑板Ⅱ(42)重合时，滑板Ⅱ(42)上的通孔Ⅲ(421)位于滑板Ⅰ(41)上通孔Ⅱ(411)的正下方，通孔Ⅲ(421)与钢包透气砖(2)上的通孔Ⅰ(21)连通，通孔Ⅲ(421)通过管接头(422)与氩气管路连接。

8.如权利要求7所述的一种连铸钢包无引流开浇装置，其特征在于：所述连铸钢包开浇时，滑板Ⅰ(41)与滑板Ⅱ(42)错开，设置在滑板Ⅱ(42)上的钢包下水口(32)与滑板Ⅰ(41)上通孔Ⅱ(411)对齐，钢包下水口(32)与钢包上水口(31)连通，钢包透气砖(2)从钢包水口(3)中落下。

9.一种连铸钢包无引流开浇方法，其特征在于：基于如权利要求1至8任意一项所述的一种连铸钢包无引流开浇装置，所述无引流开浇方法包括如下步骤：步骤1.将钢包透气砖(2)镶嵌在钢包水口(3)的内部，滑板Ⅰ(41)与滑板Ⅱ(42)设置在钢包水口(3)的底部；

步骤2.向钢包底部吹氩：将滑板Ⅰ(41)与滑板Ⅱ(42)重合，滑板Ⅱ(42)上的通孔Ⅲ(421)与钢包透气砖(2)上的通孔Ⅰ(21)连通，通孔Ⅲ(421)通过管接头(422)与氩气管路连接，氩气通过滑板Ⅱ(42)上的通孔Ⅲ(421)到达钢包透气砖(2)，再经钢包透气砖(2)的通孔Ⅰ(21)和透气孔进入到钢包本体(1)的钢液中；

步骤3.无引流开浇：迅速将滑板Ⅰ(41)与滑板Ⅱ(42)错开，钢包下水口(32)与钢包上水口(31)连通，钢包透气砖(2)在钢液的静压力作用下从钢包上水口(31)中经钢包下水口(32)迅速脱落掉入中间包，进行正常浇铸；

步骤4.将钢包透气砖(2)从中间包的钢液中打捞出。

10.如权利要求9所述的一种连铸钢包无引流开浇方法，其特征在于：所述步骤1还包括将钢包吊至修砌区域，清理钢包水口(3)内壁的残渣、残钢，清理完毕后，在钢包透气砖(2)外的壁均匀一层涂抹润滑剂，打开滑板Ⅱ(42)将钢包透气砖(2)放置于钢包水口(3)内，然后关闭滑板Ⅱ(42)。