CN109351925A - 一种提高结晶器铜管通钢量的方法以及连铸工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高结晶器铜管通钢量的方法以及连铸工艺，涉及连铸技术领域。该方法包括以下步骤：往结晶器内通入冷却水，冷却水的pH值为8.0～9.5，电导率小于或等于1500μs/cm。其通过控制冷却水的pH值和电导率，稳定结晶器内冷却水的水质，避免或减少结晶器铜管结垢，确保良好的传热效果，提高结晶器的通钢量。

Description

一种提高结晶器铜管通钢量的方法以及连铸工艺

技术领域

本发明涉及连铸技术领域，具体而言，涉及一种提高结晶器铜管通钢量的方法以及连铸工艺。

背景技术

结晶器是连铸机的心脏部位，结晶器铜管的使用效果直接影响连铸工艺的产量。现有结晶器铜管的通钢量一直不高，严重影响了连铸机的作业率，成本也居高不下。一方面表现为结晶器的长度有限，有限的距离内要带走大量的热量，现有的结晶器铜管的导热性能有限，使得出结晶器的铸坯坯壳较薄，容易发生漏钢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高结晶器通钢量的方法，其能够稳定结晶器内冷却水的水质，避免或减少结晶器铜管结垢，确保良好的传热效果，提高结晶器的通钢量。

本发明的另一目的在于提供一种烧结工艺，其采用上述提高炼钢连结晶器通钢量的方法连铸，具有能够避免或减少结晶器铜管结垢、传热效果好，且提高产量的优点。

本发明的实施例是这样实现的：

一种提高结晶器通钢量的方法，以包括以下步骤：往结晶器内通入冷却水，冷却水的pH值为8.0～9.5，电导率小于或等于1500 μs/cm。

在本发明较佳的实施例中，上述冷却水的pH值为8.2～9.3。

在本发明较佳的实施例中，上述冷却水的流速为7～15m/s。

在本发明较佳的实施例中，上述冷却水的流速为8～12m/s。

在本发明较佳的实施例中，上述冷却水的温度为35～45℃。

在本发明较佳的实施例中，上述冷却水的温度为38～42℃。

在本发明较佳的实施例中，上述方法包括往结晶器铜管内浇注钢水前，采用引锭头堵住结晶器的下口，引锭头进入结晶器内的偏移距离为0～5mm。

在本发明较佳的实施例中，上述方法包括在往结晶器铜管内注入钢水后，使结晶器振动，振幅为1～4mm，振动频率为200～300 次/min。

在本发明较佳的实施例中，上述方法包括将在结晶器中形成的铸坯拉出，初始拉速为0.2～0.5m/min，1～3min增加至1.2～2.2 m/min。

一种连铸工艺，采用上述的方法，将结晶器铜管中的钢水制备成铸坯。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供的提高结晶器通钢量的方法，其包括以下步骤：往结晶器内通入冷却水，冷却水的pH值为8.0～9.5，电导率小于或等于1500μs/cm。其通过控制冷却水的pH值和电导率，稳定结晶器内冷却水的水质，避免或减少结晶器铜管结垢，确保良好的传热效果，提高结晶器的通钢量。

本发明实施例还提供的连铸工艺，其采用上述提高结晶器通钢量的方法，具有能够避免或减少结晶器铜管结垢、传热效果好，且提高产量的优点。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明实施例提供的提高连铸结晶器通钢量的方法，其包括以下步骤：

往结晶器内通入冷却水，冷却水的的pH值为8.0～9.5，冷却水的电导率小于或等于1500μs/cm。优选地，冷却水的pH值为 8.2～9.3。

钢水从中间包水口进入结晶器，钢水的热量传递至结晶器，通过冷却水的对流和导热方法，使钢水在结晶器铜管内凝固成坯壳，铜壁收到外侧冷却水强冷，热量传递给冷却水，冷却水高速流动，带走钢水的热量，坯壳向下运行，不断散热持续生长。

在结晶器铜管中，严格控制冷却水的水质指标，跟踪水质检验结果，及时调整，确保结晶器内循环的冷却水的pH值在范围 8.0～9.5内，杜绝或控制结晶器内结垢，确保传热效果，电导率小于1500小于或等于1500μs/cm。

需要说明的是，结晶器内的冷却水为软水，冷却水的的pH 值为8.0，8.1，8.2，8.3，8.4，8.5，8.6，8.7，8.8，8.9，9.0，9.1， 9.2，9.3，9.4或9.5。在结晶器内，可通过pH调节剂调整结晶器内地pH值。pH值偏高，需要加入酸度物质调节，pH值偏低，需要加入碱性物质调节。

进一步地，冷却水的温度为35～45℃。优选地，冷却水的温度为38～42℃。将结晶器内地冷却水温度控制在该范围值内，有助于提高和稳定冷却水的传热效率。具体的，冷却水的温度可以为：35℃，36℃，37℃，38℃，39℃，40℃，41℃，42℃，43℃， 44℃或45℃。

进一步地，上述冷却水的流速为8～12m/s。优选地，冷却水的流速为8～12m/s。冷却水的流速，对于结晶器内的导热过程十分重要，如果冷却水的流速过慢，结晶器壁冷面温度将超过100 摄氏度，引起冷却水沸腾，对连铸传热过程不利，冷却水的流速过快，导热不充分，结晶器铜管壁冷热面温度下降有所减缓。具体地，冷却水的流速可以为7m/s、8m/s、9m/s、10m/s、11m/s、 12m/s、13m/s、14m/s或15m/s。

进一步地，本发明实施例提供地方法包括往结晶器铜管内浇注钢水前，采用引锭头堵住结晶器的下口，引锭头进入结晶器内的偏移距离为0～0.5mm。

具体的，引锭头进入结晶器内的偏移距离为0.1mm，0.3mm， 0.5mm，0.6mm，0.7mm，0.08mm，0.9mm，1mm，1.1mm， 1.2mm，1.3mm，1.4mm，1.5mm，1.6mm，1.7mm，1.8mm，1.9 mm，2.0mm，2.1mm，2.2mm，2.3mm，2.4mm，2.5mm，2.6mm， 2.7mm，2.8mm，2.9mm，3.0mm，3.1mm，3.2mm，3.3mm， 3.4mm，3.5mm，3.6mm，3.7mm，3.8mm，3.9mm，4.0mm，4.1mm，4.2mm，4.3mm，4.4mm，4.5mm，4.6mm，4.7mm，4.8mm，4.9mm或5.0mm。

浇注开始时，引锭头堵住结晶器地下口，带钢水凝固后，坯头与引锭头凝结在一起，通过拉矫机将铸坯从结晶器中引出，进入二冷段设备，进行完全凝固。引锭头进入结晶器内的偏移距离需要控制在5mm，确保生产铸坯运行无偏差，避免或减少造成结晶器铜管局部磨损严重。

同时，对二冷段设备的托锟进行定期检查和维护，确保转动正常，托锟端面与弧形轨迹吻合。

本发明实施例提供的方法包括往结晶器铜管内注入钢水后，使结晶器振动，振幅为1～4mm，振动频率为200～300次/min。结晶器振动是为了防止铸坯在凝固过程中与结晶器铜管内壁发生凝结或拉漏事故。一方面，在结晶器上下振动时，按振动曲线周期性地改变钢液面与结晶器铜管内壁地相对位置，对坯壳有一个强制脱模地作用，并使得拉漏地坯壳在结晶器内部得以焊合。另一方面，采用该振幅及振动频率，能够减小拉坯阻力以改善铸坯表面质量，减少拉坯时的摩擦阻力。此外，采用该振幅和频率有利于提高拉坯速度，有利于减少振痕。

进一步地，本发明实施例提供的方法包括在将在结晶器中形成的铸坯拉出，初始拉速为0.2～0.5m/min，1～3min增加至正常拉速1.2～2.2m/min。具体地，初始拉速可以为0.2m/min、0.3m/min、、0.4m/min或0.5m/min；正常拉速可以为1.2m/min、1.3m/min、 1.4m/min、1.5m/min、1.6m/min、1.7m/min、1.8m/min、1.9m/min、 2.0m/min、2.1m/min或2.2m/min。拉速对于连铸工艺非常重要，拉速过高，容易发生出结晶器时坯壳薄，结晶器润滑差，容易粘结，且容易出现铸坯中心质量差，内部裂纹，容易卷渣和增碳，夹杂物不容易上浮，钢水供应困难等影响；若拉速低于上述范围值，则导致生产效率低，不利于连浇，液面结冷钢，振痕加深等不利影响。

本发明实施例还提供一种连铸工艺，其包括以下步骤：

采用上述提高结晶器通钢量的方法将钢水浇铸成钢坯，经切割机切割成所需长度。

第一实施例

本实施例提供的提高结晶器通钢量的方法，其包括以下步骤：

上引锭杆

将引锭杆放到轨道，送入拉矫机引锭杆经二冷段入结晶器上150mm，引锭杆头部(引锭头)进入结晶器内的偏移距离为3mm，拉矫机引锭杆加紧定位，完成引锭杆安装。

开浇

精炼处理后的钢水由钢包输送至中间包，在中间包内停留 10min，使夹杂物上浮和稳定注流。中间包通过浸入式水口与结晶器对中，开浇前，往结晶器内通入冷却水，冷却水的pH值为8.5，电导率为1000μs/cm，冷却水的流速为10m/s，冷却水的温度为 35℃。打开中间包水口，实现开浇。

启车拉矫

从中间包开浇到拉矫机启动时间为15s，开始拉坯，引锭杆头部凹槽与注入结晶器钢水接触凝固成凸台，将铸坯与引锭杆挂接一起，拉出拉矫机后，将引锭头抬起，实现铸坯与引锭杆分离。

初始拉坯速度开始为0.4m/min，2min后达到正常拉坯速度 1.4m/min，启动拉矫机同时结晶器振动，振幅为3mm，振动频率为250次/min，然后进行二冷喷水。

第二实施例

本实施例提供的提高结晶器通钢量的方法，大致与第一实施例提供的方法相同，区别在于参数的不同，区别如下：

上引锭杆

将引锭杆放到轨道，送入拉矫机引锭杆经二冷段入结晶器上 120mm，引锭杆头部(引锭头)进入结晶器内的偏移距离为2mm，拉矫机引锭杆加紧定位，完成引锭杆安装。

开浇

精炼处理后的钢水由钢包输送至中间包，在中间包内停留8 min，使夹杂物上浮和稳定注流。中间包通过浸入式水口与结晶器对中，开浇前，往结晶器内通入冷却水，冷却水的pH值为9.0，电导率为1200μs/cm，冷却水的流速为11m/s，冷却水的温度为 40℃。打开中间包水口，实现开浇。

启车拉矫

从中间包开浇到拉矫机启动时间为14s，开始拉坯，引锭杆头部凹槽与注入结晶器钢水接触凝固成凸台，将铸坯与引锭杆挂接一起，拉出拉矫机后，将引锭头抬起，实现铸坯与引锭杆分离。

初始拉坯速度开始为0.3m/min，2min后达到正常拉坯速度 1.8m/min，启动拉矫机同时结晶器振动，振幅为4mm，振动频率为280次/min，然后进行二冷喷水。

第三实施例

本实施例提供一种连铸工艺，其包括有第一实施例或第二实施例提供的方法将结晶器铜管中的钢水制备成铸坯。具体地，其包括将铸成的铸坯切割的步骤。

切割

铸坯切割长度由PLC系统自动调节，夹钳夹住铸坯并与之同步，切割枪开始工作，切割完毕时，夹钳松开，切割机复位。

第一对比例

采用第一实施例的方法，对比设置4个对照实施例，区别条件如表1所示，采用方坯铸机，铸坯断面为140mmⅹ140mm，连铸一年，结晶器铜管长800mm，检测结晶器铜管的通钢量，结果如表2所示。

表1 对照实施例的区别条件

表2 第一对比例的对照实验结果

根据表2可知，对比第一实施例以及第一～二对照例，控制结晶器内的冷却水，使冷却水的pH值为8.0～9.5，电导率小于或等于1500μs/cm对增加结晶器通钢量具有积极有效的影响；对比第一实施例以及第三四对照例可知，控制冷却水的流速为7～15m/s，以及钢坯从结晶器中的拉速，初始拉速为0.2～0.5m/min，1～3min 增加至1.2～2.2m/min，能够进一步地有利于结晶器通钢量的增加。

综上，本发明实施例提供的提高结晶器通钢量的方法，其包括以下步骤：往结晶器内通入冷却水，冷却水的pH值为8.0～9.5，电导率小于或等于1500μs/cm。其通过控制冷却水的pH值和电导率，稳定结晶器内冷却水的水质，避免或减少结晶器铜管结垢，确保良好的传热效果，提高结晶器的通钢量。

本发明实施例还提供的连铸工艺，其采用上述提高结晶器通钢量的方法，具有能够避免或减少结晶器铜管结垢、传热效果好，且提高产量的优点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高结晶器通钢量的方法，其特征在于，其包括以下步骤：往结晶器内通入冷却水，所述冷却水的pH值为8.0～9.5，电导率小于或等于1500μs/cm。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却水的pH值为8.2～9.3。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述冷却水的流速为7～15m/s。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述冷却水的流速为8～12m/s。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述冷却水的温度为35～45℃。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述冷却水的温度为38～42℃。

7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括往结晶器铜管内浇注钢水前，采用引锭头堵住结晶器的下口，所述引锭头进入结晶器内的偏移距离为0～5mm。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括在往结晶器铜管内注入钢水后，使结晶器振动，振幅为1～4mm，振动频率为200～300次/min。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括将在结晶器中形成的铸坯拉出，初始拉速为0.2～0.5m/min，1～3min增加至1.2～2.2m/min。

10.一种连铸工艺，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所述的方法将结晶器铜管中的钢水制备成铸坯。