CN109465413A - 一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法 - Google Patents

一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，属于连铸结晶器技术领域。它包括通过数学建模得到结晶器单点浇铸的模型；对已建模的数学模型进行模拟，得到结晶器单点浇铸时断面钢液温度分布状况；根据结晶器断面的温度分布状况确定保护渣的七个加入点；选用两种熔点不同的保护渣；结晶器钢水液面位置没过浸入式水口底部之后，开始加入保护渣；本发明能解决进行单点浇铸时，浇铸液面温度分布不均匀，浇铸断面温差大，高温区域保护渣熔化量大，使液渣比例大以及保护渣渣层不稳定的问题，使得结晶器保护渣均匀化溶解，获得良好的保护渣层，具有设计合理、易于实现的优点。

Description

一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法
技术领域
本发明属于连铸结晶器技术领域，更具体地说，涉及一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法。
背景技术
连铸结晶器保护渣主要由基料、助熔剂和碳质材料三部分组成，其主要化学成分有CaO、SiO2、Na2O、CaF2、Al2O3、MgO等。连铸结晶器保护渣作为连铸生产的关键辅料，要求其具有绝热保温覆盖(防止钢液的二次氧化)、吸收同化钢液中上浮夹杂物、改善铸坯与结晶器之间的传热效果以及减小两者间的摩擦(保证铸坯的润滑)等功能。
上述诸功能决定于保护渣的特性,而保护渣的熔点是保护渣的重要特性之一，它表征着保护渣在升温过程中由固态完全转变为液态时的温度。研究表明，保护渣的熔点与其组分直接相关。随着冶金工业的不断发展，保护渣的类型越来越多样，其中各元素的含量范围也不断扩展，然而针对异型坯保护渣加入方法的研究成果公布却不多。
实际生产中，由于异型坯的尺寸问题，双点浇铸异型坯时(两水口放置在翼缘三角区处)，两水口之间距离短，在采用塞棒阻流控流时，中间包内在较短的距离内很难放入两个塞棒，使得存在控流难度大的问题，在两点之间中间包内无法设置塞棒控流系统，必须使用定径滑块控流，滑块孔径小，生产含铝钢时滑块内壁易粘附Al2O3等夹杂物，导致套眼严重堵塞，不能满足含铝及采用铝脱氧工艺钢种生产需要，因为无法实现铝脱氧，钢水纯净度不高，同时，该种保护浇铸工艺也无法实现含较高钛含量以及有稀土加入要求钢种的生产，所以在含铝钢异型坯的浇铸方面，采用了单点保护浇铸方式。
由于腹板处宽度的限制，采用中心点单点浇铸不易进行，对设备的要求较高，采用翼缘三角区单点浇铸，由于异型坯结晶器形状不规则以及采用单点浇铸的缘故，浇铸的液面温度分布不均匀，浇铸断面上的温差大，其中高温区域保护渣熔化量大，使得液渣的比例大，渣层不稳定，渣量消耗大；低温的区域保护渣熔化量少，液态保护渣层少，使得保护渣的润滑作用差，拉坯时的阻力就大，容易拉漏钢。并且由于液渣量少，结晶器内的导热能力差，冷却过程中形成的坯壳薄，易漏钢。所以在实际生产过程中，保护渣的熔点既要在合理的范围内，又要在有合理的加入方法。
经检索，中国专利申请号为201210277081.0，申请日为2012.08.06的“用近终形异型坯连铸机结晶器生产连铸坯的方法”，其为生产异型坯的连铸方法，结晶器的腔包括四个翼部和腹板部，使得结晶器的腔的横断面呈H形，其中，在加保护渣的过程中，将保护渣按距离加渣设备由远及近的顺序分别加入四个翼部和腹板部中；在测量保护渣厚度的过程中，按照与加保护渣的顺序一致的顺序来测量保护渣的厚度。其生产连铸坯的方法可以使保护渣在近终形异型坯连铸机的结晶器的腔的各个部分厚度均匀，从而发挥保护渣应有的作用；但在进行单点浇铸时，结晶器内的流场和温度场是不均匀的，使用上述方法不能解决保护渣溶解不均匀的问题，也不利于结晶器内钢坯的均匀化结晶。
又如中国专利申请号为201310259944.6，申请日为2013.06.26的“一种连铸结晶器自动加渣控制的方法、系统及装置”，其提供了一种连铸结晶器自动加渣控制的方法、系统及装置，基于具有六个运动轴的加渣机器人，通过以加渣机器人为核心，配合稳定性和适应性具备的定量渣料供给装置，结合气压检测、温度检测、渣厚检测盒料仓检测等检测手段，最后辅以区域防护的安全保护措施，形成全新的自动加渣控制系统结构，从而提高加渣过程稳定性和均匀性，提高铸坯生产质量。其结合了铸机本身已有的信息以及加渣机器人设计的检测信息，可以实时修正和调整参数和运行状态，在生产普通铸坯时过程中无需人工干预而能够保证加渣的稳定和均匀；但使用上述方法和装置对异型坯单点浇铸加入保护渣时，由于结晶器内的温度场是不均匀的，且结晶器上表面浇铸点与远离浇铸点的温度差较大，单从调整保护渣的加入厚度，不能解决保护渣溶解不均匀以及保护渣渣层不稳定的问题。
综上所述，两篇专利文献都针对结晶器内保护渣的加入厚度，以及结晶器表面随温度变化的保护渣加入的问题，提出了解决方案，但均不能解决异型坯单点浇铸所带来的结晶器表面温度差异过大，导致保护渣溶解不均匀以及保护渣渣层不稳定的问题。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有异型坯单点浇铸所带来的结晶器表面温度差异过大，导致保护渣溶解不均匀以及保护渣渣层不稳定等问题，本发明提供一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，其可适应异型坯结晶器形状不规则，以及进行单点浇铸时，浇铸液面温度分布不均匀，浇铸断面温差大，高温区域保护渣熔化量大，使液渣比例大以及保护渣渣层不稳定的问题，可使得结晶器保护渣均匀化溶解，获得良好的保护渣层，在拉坯过程中起到很好的润滑作用，减少拉坯阻力，防止拉漏。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，主要包括以下步骤：
A.通过数学建模得到结晶器单点浇铸的模型；
B.对已建模的数学模型进行模拟，得到结晶器单点浇铸时断面钢液温度分布状况；
C.根据结晶器断面的温度分布状况确定保护渣的加入点，加入点分别包括：浇铸点凸缘、非浇铸点凸缘、内弧侧、左上侧凸缘顶面、右上侧凸缘顶面、左下侧凸缘顶面以及右下侧凸缘顶面；
D.选用两种熔点不同的保护渣，记为①号保护渣和②号保护渣，①号保护渣的熔点不低于②号保护渣的熔点；
E.结晶器钢水液面位置没过浸入式水口底部之后，开始加入保护渣，其中浇铸点凸缘加入100％成分的①号保护渣；非浇铸点凸缘和内弧侧加入①号保护渣与②号保护渣的比例为1:1；左上侧凸缘顶面、右上侧凸缘顶面、左下侧凸缘顶面以及右下侧凸缘顶面加入100％成分的②号保护渣；
F.更换钢包后，重复步骤E，直至连铸结束。
作为本发明优选的方案，所述的①号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：32.3～34.1份、Al2O3：17.3～18.6份、Fe2O3：1.6～2份、CaO：40.8～41.6份、MgO：3.2～3.4份、R2O：2.5～3份。
作为本发明优选的方案，所述的②号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：32.3～34.1份、Al2O3：14.3～16.1份、Fe2O3：1.6～2份、CaO：40.8～41.6份、MgO：3.2～3.4份、R2O：5.6～6.2份。
作为本发明优选的方案，所述的①号保护渣和②号保护渣按照主要成分重量份数额外加入1.8～2份的CaF2和14.5～15份的碳黑。
作为本发明优选的方案，所述的①号保护渣和②号保护渣碱度R范围为0.80～1.05。
作为本发明优选的方案，①号保护渣的熔点高于②号保护渣的熔点，且相差20℃～120℃。
作为本发明优选的方案，所述的①号保护渣的熔点范围为1150℃～1200℃；②号保护渣的熔点范围为1080℃～1130℃。
作为本发明优选的方案，在所述的步骤E中，将保护渣加入装置覆盖在结晶器顶面，其中保护渣加入装置包括盖板，盖板表面留有浇铸口及分别与保护渣的加入点对应的漏斗形保护渣加入口，通过加入口将保护渣倒入，完成加保护渣工作。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，通过数学建模得到结晶器的模型，并对建立的模型进行模拟，从而得到结晶器单点浇铸时断面钢液温度的分布状况，根据数值模拟结晶器内钢水的温度场状况，浇铸点附近温度最高，其他位置温度较低，温度场分布不均匀，根据温度场不均匀的分布现状，以及确保保护渣能够快速的覆盖在结晶器表面，为了满足保护渣的均匀消耗以及结晶器钢液表面渣层厚度相同和液渣层厚度相同，确定了保护渣的加入点，具体为浇铸点凸缘、非浇铸点凸缘、内弧侧、左上侧凸缘顶面、右上侧凸缘顶面、左下侧凸缘顶面以及右下侧凸缘顶面；通过以上七个保护渣加入点的设置，能够使得结晶器钢液表面快速的覆盖保护渣，有效改变布料不均匀的现象，改善保护渣在单点浇铸含铝钢异型坯过程中结晶器保护渣不均匀熔化的现象；
(2)本发明的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，通过选用两种熔点不同的保护渣，记为①号保护渣和②号保护渣，①号保护渣的熔点不低于②号保护渣的熔点，结晶器钢水液面位置没过浸入式水口底部之后，开始加入保护渣，其中浇铸点凸缘加入100％成分的①号保护渣；非浇铸点凸缘和内弧侧加入①号保护渣与②号保护渣的比例为1:1；左上侧凸缘顶面、右上侧凸缘顶面、左下侧凸缘顶面以及右下侧凸缘顶加入100％成分的②号保护渣，根据结晶器内温度场的不均匀分布，低温点使用熔点较低的保护渣，高温点使用熔点较高的保护渣，介于高温点温度和低温点温度的中间温度点，使用混合的保护渣，可使得结晶器表面虽然温度不同，但结晶器保护渣均匀溶解，获得优良的保护渣层，在拉坯过程中起到很好的润滑作用，减少拉坯阻力，防止拉漏；同时提高保护渣导热能力，增大冷却速度，使得坯壳不至于太薄，有效防止漏钢；
(3)本发明的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，两种保护渣成分分别为：①号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：32.3～34.1份、Al2O3：17.3～18.6份、Fe2O3：1.6～2份、CaO：40.8～41.6份、MgO：3.2～3.4份、R2O：2.5～3份；②号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：32.3～34.1份、Al2O3：14.3～16.1份、Fe2O3：1.6～2份、CaO：40.8～41.6份、MgO：3.2～3.4份、R2O：5.6～6.2份；两种保护渣的主要成分相同，仅仅是组分比例不相同，两种保护渣很容易进行混合，并形成具有新熔点的保护渣，新熔点的保护渣熔点介于①号保护渣和②号保护渣的熔点之间，且已经在加入后均匀熔化覆盖，不会影响后续的保护渣发挥作用；
(4)本发明的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，①号保护渣和②号保护渣按照主要成分重量份数额外加入1.8～2份的CaF2和14.5～15份的碳黑，CaF2为助熔剂，可以有效的降低熔点，为了保证两种保护渣的熔点易于调控，CaF2在两种保护渣内的含量相近或相同，碳黑由于熔点较高，在结晶器内作为覆盖剂覆盖在结晶器内钢液表面，对结晶器内钢液进行保温，并不参与熔化，可根据使用状况调整含量；
(5)本发明的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，①号保护渣和②号保护渣碱度R范围为0.80～1.05，保护渣内碱度对熔点也有一定影响，同时碱度也影响着保护渣的质量，通过大量的生产经验和实验验证，保护渣碱度R范围为0.80～1.05时，保护渣质量较好，同时在碱度范围内，保护渣碱度对熔点的影响较小；
(6)本发明的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，将保护渣加入装置覆盖在结晶器顶面，其中保护渣加入装置包括盖板，盖板表面留有浇铸口及分别与保护渣的加入点对应的漏斗形保护渣加入口，通过加入口将保护渣倒入，完成加保护渣工作，结晶器顶面设有盖板，盖板上开设有浇铸口和布料口，浇铸口用于浸入式水口浇铸，布料口用于将保护渣加入结晶器对应点处，布料口为漏斗形，方便保护渣的顺行，避免保护渣堆积在盖板表面，同时，盖板对结晶器内钢液有一定的防护作用，保护钢液不受污染；
(7)本发明的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，结晶器腹板处和翼缘之间受结晶器形状的限制，对保护渣的铺展要求更高，渣层较厚的地方坯壳较薄，强度较差，容易产生裂纹，使用本发明的布料方法以及两种保护渣，可克服上述保护渣布料不均以及保护渣熔化不均的问题，同时可对裸露的钢液进行绝热保温，及时补充液渣的快速消耗，合适的液渣层对钢水的润滑效果也较好，使得铸坯质量提高，产品合格率提高；
(8)本发明的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法简单易用，方便生产。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1为单点浇铸异型坯结晶器工作区域俯视图；
图2为结晶器内自由液面的温度分布(K)；
图3为结晶器盖板结构示意图。
附图中：
1、浇铸点凸缘；2、非浇铸点凸缘；3、内弧侧；4、左上侧凸缘顶面；5、右上侧凸缘顶面；6、左下侧凸缘顶面；7、右下侧凸缘顶面；8、浇铸口；9、盖板。
具体实施方式
下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。
实施例1
本发明的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，主要包括以下步骤：
A.通过数学建模得到结晶器单点浇铸的模型；如图1所示，为进行数学建模的结晶器工作区域俯视图，数学建模不需要进入现场对生产进行测量，且在连铸过程中对于钢水的状况，使用仪器进行检测危险大，消耗也大，不利于减少生产成本，数值模拟在对现场生产进行分析后，进行数学建模，模拟结果与实际状况相近，对于实际生产有一定的指导意义。
B.对已建模的数学模型进行模拟，得到结晶器单点浇铸时断面钢液温度分布状况；如图2所示，模型计算位置为异型坯距离弯月面0m处，通过数学建模得到结晶器的模型，并对建立的模型进行模拟，从而得到结晶器单点浇铸时断面钢液温度的分布状况，根据数值模拟结晶器内钢水的温度场状况，浇铸点附近温度最高，其他位置温度较低，温度场分布不均匀。
C.根据温度场不均匀的分布现状，以及确保保护渣能够快速的覆盖在结晶器表面，为了满足保护渣的均匀消耗以及结晶器钢液表面渣层厚度相同和液渣层厚度相同，确定了保护渣的加入点，加入点分别包括：浇铸点凸缘1、非浇铸点凸缘2、内弧侧3、左上侧凸缘顶面4、右上侧凸缘顶面5、左下侧凸缘顶面6以及右下侧凸缘顶面7；模型计算得知浇铸点凸缘1温度1328℃、非浇铸点凸缘2温度1293℃、内弧侧3温度1286℃、左上侧凸缘顶面4、右上侧凸缘顶面5、左下侧凸缘顶面6以及右下侧凸缘顶面7温度约为1215℃，通过以上七个保护渣加入点的设置，能够使得结晶器钢液表面快速的覆盖保护渣，有效改变布料不均匀的现象，改善保护渣在单点浇铸含铝钢异型坯过程中结晶器保护渣不均匀熔化的现象。
D.选用两种熔点不同的保护渣，记为①号保护渣和②号保护渣，①号保护渣的熔点不低于②号保护渣的熔点；两种保护渣熔点相差20℃～120℃；①号保护渣的熔点范围为1150℃～1200℃；②号保护渣的熔点范围为1080℃～1130℃。①号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：32.3～34.1份、Al2O3：17.3～18.6份、Fe2O3：1.6～2份、CaO：40.8～41.6份、MgO：3.2～3.4份、R2O：2.5～3份。②号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：32.3～34.1份、Al2O3：14.3～16.1份、Fe2O3：1.6～2份、CaO：40.8～41.6份、MgO：3.2～3.4份、R2O：5.6～6.2份。两种保护渣的主要成分相同，仅仅是组分比例不相同，两种保护渣很容易进行混合，并形成具有新熔点的保护渣，新熔点的保护渣熔点介于①号保护渣和②号保护渣的熔点之间，且已经在加入后均匀熔化覆盖，不会影响后续的保护作用。
①号保护渣和②号保护渣按照主要成分重量份数额外加入1.8～2份的CaF2和14.5～15份的碳黑。CaF2为助熔剂，可以有效的降低熔点，为了保证两种保护渣的熔点易于调控，CaF2在两种保护渣内的含量相近或相同，碳黑由于熔点较高，在结晶器内作为覆盖剂覆盖在结晶器内钢液表面，对结晶器内钢液进行保温，并不参与熔化，可根据使用状况调整含量。
①号保护渣和②号保护渣碱度R范围为0.80～1.05。碱度范围作为保护渣的校核条件，保护渣内碱度对熔点也有一定影响，同时碱度也影响着保护渣的质量，通过大量的生产经验和实验验证，保护渣碱度R范围为0.80～1.05时，保护渣质量较好，同时在碱度范围内，保护渣碱度对熔点的影响较小。
E.结晶器钢水液面位置没过浸入式水口底部之后，开始加入保护渣，其中浇铸点凸缘1加入100％成分的①号保护渣；非浇铸点凸缘2和内弧侧3加入①号保护渣与②号保护渣的比例为1:1；左上侧凸缘顶面4、右上侧凸缘顶面5、左下侧凸缘顶面6以及右下侧凸缘顶面7加入100％成分的②号保护渣；通过选用两种熔点不同的保护渣，记为①号保护渣和②号保护渣，①号保护渣的熔点不低于②号保护渣的熔点，结晶器钢水液面位置没过浸入式水口底部之后，开始加入保护渣，其中浇铸点凸缘1加入100％成分的①号保护渣；非浇铸点凸缘2和内弧侧3加入①号保护渣与②号保护渣的比例为1:1；左上侧凸缘顶面4、右上侧凸缘顶面5、左下侧凸缘顶面6以及右下侧凸缘顶面7加入100％成分的②号保护渣，根据结晶器内温度场的不均匀分布，低温点使用熔点较低的保护渣，高温点使用熔点较高的保护渣，介于高温点温度和低温点温度的中间温度点，使用混合的保护渣，可使得结晶器表面虽然温度不同，但结晶器保护渣均匀溶解，获得优良的保护渣层，在拉坯过程中起到很好的润滑作用，减少拉坯阻力，防止拉漏；同时提高保护渣导热能力，增大冷却速度，使得坯壳不至于太薄，有效防止漏钢。
F.更换钢包后，重复步骤E，直至连铸结束。
如图3所示，在进行加渣工作时，将保护渣加入装置覆盖在结晶器顶面，其中保护渣加入装置包括盖板9，盖板9表面留有浇铸口8及分别与保护渣的加入点对应的漏斗形保护渣加入口，通过加入口将保护渣倒入，完成加保护渣工作。如图3所示，为结晶器盖板9示意图，盖板9上开设有浇铸口8和布料口，浇铸口8用于浸入式水口浇铸，布料口用于将保护渣加入结晶器对应点处，布料口为漏斗形，方便保护渣的顺行，避免保护渣堆积在盖板9表面，同时，盖板9对结晶器内钢液有一定的防护作用，保护钢液不受污染。盖板9上设有的七点布料口分别和设计的保护渣加入的七点对应，分别为浇铸点凸缘1、非浇铸点凸缘2、内弧侧3、左上侧凸缘顶面4、右上侧凸缘顶面5、左下侧凸缘顶面6以及右下侧凸缘顶面7。
结晶器腹板处和翼缘之间受结晶器形状的限制，对保护渣的铺展要求更高，渣层较厚的地方坯壳较薄，强度较差，容易产生裂纹，使用本发明的布料方法以及两种保护渣，可克服上述保护渣布料不均以及保护渣熔化不均的问题，同时可对裸露的钢液进行绝热保温，及时补充液渣的快速消耗，合适的液渣层对钢水的润滑效果也较好，使得铸坯质量提高，产品合格率提高。
实施例2
本实施例与实施例1步骤相同，其不同之处在于对本发明进行进一步解释，并对本发明提供支持。
本发明的保护渣成分由酸性氧化物、碱性氧化物以及氟化物组成，还在保护渣中加入碳黑作为覆盖剂，由于碳黑熔点过高，在整个过程中不参与熔化，故可不计入保护渣成分范围内，初始加保护渣时，可根据比例进行添加，而后可根据碳黑在结晶器内含量视情况进行添加。氟化物可以为CaF2，用于有效的降低熔点，①号保护渣和②号保护渣中加入CaF2的含量相同或相近，便于两种保护渣熔点的计算。
为了便于计算碱度，故本发明中将保护渣中除了氟化物的其他成分划分为酸性氧化物和碱性氧化物，在本发明的碱度计算中，酸性氧化物为SiO2、Al2O3以及Fe2O3，碱性氧化物为CaO、MgO以及R2O。其中R2O为金属氧化物中金属化合价为一价的氧化物。为了获取熔点不同两种保护渣，在①号保护渣的基础上，减少酸性氧化物的含量，增加碱性氧化物的含量，并在氟化物含量相同或相近的情况下，可以有效的降低保护渣的熔点。
在进行碱度计算时，R＝碱性氧化物含量：酸性氧化物含量，对于酸碱性氧化物的划分遵从上述对于氧化物的分类。
本发明的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，主要包括以下步骤：
A.通过数学建模得到结晶器单点浇铸的模型；
B.对已建模的数学模型进行模拟，得到结晶器单点浇铸时断面钢液温度分布状况；
C.根据结晶器断面的温度分布状况确定保护渣的加入点，加入点分别包括：浇铸点凸缘1、非浇铸点凸缘2、内弧侧3、左上侧凸缘顶面4、右上侧凸缘顶面5、左下侧凸缘顶面6以及右下侧凸缘顶面7；
D.选用两种熔点不同的保护渣，记为①号保护渣和②号保护渣，①号保护渣的熔点不低于②号保护渣的熔点；①号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：33.6份、Al2O3：17.9份、Fe2O3：1.8份、CaO：41.0份、MgO：3.2份、R2O：2.5份；②号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：33.2份、Al2O3：15.1份、Fe2O3：1.8份、CaO：40.8份、MgO：3.3份、R2O：5.8份。①号保护渣和②号保护渣按照主要成分重量份数额外加入1.9份的CaF2和14.7份的碳黑；①号保护渣碱度R为0.88，②号保护渣碱度R为1.00；①号保护渣的熔点为1183℃；②号保护渣的熔点为1122℃；
E.结晶器钢水液面位置没过浸入式水口底部之后，开始加入保护渣，其中浇铸点凸缘1加入100％成分的①号保护渣；非浇铸点凸缘2和内弧侧3加入①号保护渣与②号保护渣的比例为1:1；左上侧凸缘顶面4、右上侧凸缘顶面5、左下侧凸缘顶面6以及右下侧凸缘顶面7加入100％成分的②号保护渣；
F.更换钢包后，重复步骤E，直至连铸结束。
步骤E中，将保护渣加入装置覆盖在结晶器顶面，其中保护渣加入装置包括盖板9，盖板9表面留有浇铸口8及分别与保护渣的加入点对应的漏斗形保护渣加入口，通过加入口将保护渣倒入，完成加保护渣工作。
实施例3
本实施例与实施例2步骤相同，其不同之处在于步骤D中提供两种保护渣不同含量的组成以及保护渣的碱度。
步骤D.选用两种熔点不同的保护渣，记为①号保护渣和②号保护渣，①号保护渣的熔点不低于②号保护渣的熔点；①号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：32.3份、Al2O3：18.6份、Fe2O3：2.0份、CaO：40.8份、MgO：3.4份、R2O：2.9份；②号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：32.3份、Al2O3：15.9份、Fe2O3：2.0份、CaO：40.8份、MgO：3.4份、R2O：5.6份。①号保护渣和②号保护渣按照主要成分重量份数额外加入1.8份的CaF2和14.8份的碳黑；①号保护渣碱度R为0.89，②号保护渣碱度R为0.99。
实施例4
本实施例与实施例2步骤相同，其不同之处在于步骤D中提供两种保护渣不同含量的组成以及保护渣的碱度。
步骤D.选用两种熔点不同的保护渣，记为①号保护渣和②号保护渣，①号保护渣的熔点不低于②号保护渣的熔点；①号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：34.1份、Al2O3：17.3份、Fe2O3：1.8份、CaO：40.9份、MgO：3.3份、R2O：2.6份；②号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：34.1份、Al2O3：14.3份、Fe2O3：1.8份、CaO：40.8份、MgO：3.4份、R2O：5.6份。①号保护渣和②号保护渣按照主要成分重量份数额外加入1.9份的CaF2和15.0份的碳黑；①号保护渣碱度R为0.88，②号保护渣碱度R为0.99。
实施例5
本实施例与实施例2步骤相同，其不同之处在于步骤D中提供两种保护渣不同含量的组成以及保护渣的碱度。
步骤D.选用两种熔点不同的保护渣，记为①号保护渣和②号保护渣，①号保护渣的熔点不低于②号保护渣的熔点；①号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：34.1份、Al2O3：17.5份、Fe2O3：1.6份、CaO：40.9份、MgO：3.3份、R2O：2.6份；②号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：34.1份、Al2O3：14.5份、Fe2O3：1.6份、CaO：40.8份、MgO：3.4份、R2O：5.6份。①号保护渣和②号保护渣按照主要成分重量份数额外加入1.9份的CaF2和14.5份的碳黑；①号保护渣碱度R为0.88，②号保护渣碱度R为0.99。
实施例6
本实施例与实施例2步骤相同，其不同之处在于步骤D中提供两种保护渣不同含量的组成以及保护渣的碱度。
步骤D.选用两种熔点不同的保护渣，记为①号保护渣和②号保护渣，①号保护渣的熔点不低于②号保护渣的熔点；①号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：33.5份、Al2O3：17.4份、Fe2O3：1.8份、CaO：41.6份、MgO：3.2份、R2O：2.5份；②号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：33.5份、Al2O3：14.3份、Fe2O3：1.8份、CaO：41.6份、MgO：3.2份、R2O：5.6份。①号保护渣和②号保护渣按照主要成分重量份数额外加入1.8份的CaF2和14.7份的碳黑；①号保护渣碱度R为0.90，②号保护渣碱度R为1.02。
实施例7
本实施例与实施例2步骤相同，其不同之处在于步骤D中提供两种保护渣不同含量的组成以及保护渣的碱度。
步骤D.选用两种熔点不同的保护渣，记为①号保护渣和②号保护渣，①号保护渣的熔点不低于②号保护渣的熔点；①号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：33.5份、Al2O3：17.4份、Fe2O3：1.8份、CaO：40.9份、MgO：3.4份、R2O：3.0份；②号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：33.5份、Al2O3：14.3份、Fe2O3：1.8份、CaO：40.8份、MgO：3.4份、R2O：6.2份。①号保护渣和②号保护渣按照主要成分重量份数额外加入2.0份的CaF2和15.0份的碳黑；①号保护渣碱度R为0.90，②号保护渣碱度R为1.02。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的内容之一，实际的内容并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
A.通过数学建模得到结晶器单点浇铸的模型；
B.对已建模的数学模型进行模拟，得到结晶器单点浇铸时断面钢液温度分布状况；
C.根据结晶器断面的温度分布状况确定保护渣的加入点，加入点分别包括：浇铸点凸缘(1)、非浇铸点凸缘(2)、内弧侧(3)、左上侧凸缘顶面(4)、右上侧凸缘顶面(5)、左下侧凸缘顶面(6)以及右下侧凸缘顶面(7)；
D.选用两种熔点不同的保护渣，记为①号保护渣和②号保护渣，①号保护渣的熔点不低于②号保护渣的熔点；
E.结晶器钢水液面位置没过浸入式水口底部之后，开始加入保护渣，其中浇铸点凸缘(1)加入100％成分的①号保护渣；非浇铸点凸缘(2)和内弧侧(3)加入①号保护渣与②号保护渣的比例为1:1；左上侧凸缘顶面(4)、右上侧凸缘顶面(5)、左下侧凸缘顶面(6)以及右下侧凸缘顶面(7)加入100％成分的②号保护渣；
F.更换钢包后，重复步骤E，直至连铸结束。
2.根据权利要求1所述的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，其特征在于：所述的①号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：32.3～34.1份、Al2O3：17.3～18.6份、Fe2O3：1.6～2份、CaO：40.8～41.6份、MgO：3.2～3.4份、R2O：2.5～3份。
3.根据权利要求1所述的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，其特征在于：所述的②号保护渣的主要成分按照重量份数为SiO2：32.3～34.1份、Al2O3：14.3～16.1份、Fe2O3：1.6～2份、CaO：40.8～41.6份、MgO：3.2～3.4份、R2O：5.6～6.2份。
4.根据权利要求2或3所述的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，其特征在于：所述的①号保护渣和②号保护渣按照主要成分重量份数额外加入1.8～2份的CaF2和14.5～15份的碳黑。
5.根据权利要求4所述的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，其特征在于：所述的①号保护渣和②号保护渣碱度R范围为0.80～1.05。
6.根据权利要求1所述的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，其特征在于：①号保护渣的熔点高于②号保护渣的熔点，且相差20℃～120℃。
7.根据权利要求1～3任一项所述的一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，其特征在于：所述的①号保护渣的熔点范围为1150℃～1200℃；②号保护渣的熔点范围为1080℃～1130℃。
8.根据权利要求1所述一种单点非平衡浇铸异型坯结晶器保护渣布料方法，其特征在于：在所述的步骤E中，将保护渣加入装置覆盖在结晶器顶面，其中保护渣加入装置包括盖板(9)，盖板(9)表面留有浇铸口(8)及分别与保护渣的加入点对应的漏斗形保护渣加入口，通过加入口将保护渣倒入，完成加保护渣工作。
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