CN110508762B - 一种快速更换中间包的连浇工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种快速更换中间包的连浇工艺，属于钢铁冶金技术领域。该连浇工艺包括：S1、停止钢包炉向旧中间包浇铸钢液前的准备工作：使旧中间包中留存一定液位的钢液；S2、停止钢包炉向旧中间包浇铸钢液；S3、更换新中间包的阶段：结晶器内的连接件随钢液液位下降到第二位置，向结晶器内投放冷料；S4、对新中间包开始浇铸钢液。该连浇工艺减少了更换中间包的时间，提高了连铸连浇率和钢的产量，降低了生产成本。
Description
技术领域
本申请涉及一种快速更换中间包的连浇工艺，属于钢铁冶金技术领域。
背景技术
中间包是钢铁连铸过程中使用的重要设备，具有稳定钢流、减少钢流对结晶器中初生坯壳的冲刷，以及储存钢水、并保证钢水温度均匀等作用。在多流连铸系统上，中间包还可以把钢水分配给各个结晶器，以起到分流作用。
中间包的使用寿命只有36小时，因此需要定时更换中间包才能保证正常的生产，目前通过采用中间包的热换包技术来解决中间包的更换问题，这种更换中间包的方式需要将结晶器内的钢坯拉出拉矫机后，重新送引锭杆，放置拉杆、冷料，重新开浇，整个更换过程需要转炉停机60min以上，车间停产会降低钢的产量。如果每月需要更换21个中间包，则需要停产时间为21*60min＝1260min，按照2.55t/min生产钢的速度，每月钢产量会降低3213t，造成生产效率降低，生产成本升高。
因此，如何减少更换中间包的时间来提高钢的产量和连铸连浇率，降低生产成本，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提出了一种更换中间包的连浇工艺，该连浇工艺减少了更换中间包的时间，提高了连铸连浇率和钢的产量，降低了生产成本。
本申请提供了一种快速更换中间包的连浇工艺，该工艺包括：
S1、停止钢包炉向旧中间包浇铸钢液前的准备工作：
停止冷却器的至少部分冷却功能；
堵住旧中间包的出液口，使旧中间包中留存一定液位的钢液；
撤出旧中间包与结晶器之间的导流管；
停止牵拉钢坯；
S2、停止钢包炉向旧中间包浇铸钢液；
S3、更换新中间包的阶段：
撤出旧中间包，将预热的新中间包安装在浇铸位置，使得新中间包的出液口对准结晶器开口；
在结晶器内第一位置放置连接件，使得连接件的一端伸入结晶器中液面以下，另一端露出结晶器中液面，并以第一速度牵拉钢坯，钢坯下移，结晶器内的连接件随钢液液位下降到第二位置后，向结晶器内钢液中投放冷料；
S4、对新中间包开始浇铸钢液：
将导流管安装在新中间包的出液口与结晶器口之间；
向新中间包浇铸钢液，当新中间包中的钢液液位达到中间包的开浇液位后，打开新中间包的出液口，并以第二速度牵拉钢坯，并在新中间包出液口开始浇铸钢液后1.5min-2.5min内恢复冷却器的全部冷却功能。
现有技术中，在更换中间包时，一般旧中间包的钢渣会流入到结晶器内，钢渣会影响结晶器内钢液的结晶，同时当结晶器内的钢坯被牵引完后，需要清理结晶器内的钢渣，本申请中直接将钢渣停留在旧中间包内，省去了清理结晶器内钢渣的环节；本申请中不等到将结晶器内的钢坯完全拉出拉矫机，在结晶器内的钢液达到结晶器内第二位置时对更换好的新中间包进行浇铸，进而节省了时间，提高了连铸连浇率和钢的产量，降低了生产成本。
可选地，所述步骤S1中，停止连铸机的至少部分冷却段的冷却功能时，旧中间包中钢液液位在160mm-210mm；
对旧中间包停止浇铸钢液时，旧中间包中钢液液位在50mm-150mm。
进一步地，所述步骤S1中，停止连铸机的至少部分冷却段的冷却功能时，旧中间包中钢液液位在200mm；
对旧中间包停止浇铸钢液时，旧中间包中钢液液位在50mm-100mm。
可选地，所述连接件包括一杆体，杆体的两端设有防脱结构，以防在拉钢坯过程中连接件脱离钢坯。
进一步地，所述防脱结构为固定在杆体两端的侧耳。
可选地，所述第二位置位于结晶器口500mm-720mm处。进一步地，所述第二位置位于结晶器口600mm-720mm处。更进一步地，所述第二位置位于结晶器口700mm处。
结晶器的下方为弧形结构，当第二位置离结晶器开口较近时，会导致拉钢坯的阻力过大，容易使连接件被拉脱；当第二位置离结晶器开口较远时，从新中间包流进结晶器的钢液得不到充分的冷却，就会很快离开结晶器，造成坯壳厚度不够，容易造成漏钢。
可选地，所述冷却器包括从上到下依次设置的一段水冷却器，二段水冷却器和三段水冷却器，在步骤S1中停止二段水冷却器和三段水冷却器的冷却功能，在步骤S4)中在新中间包出液口开始浇铸钢液1.8min-2.1min内恢复二段水冷和三段水冷却器的冷却功能。
进一步地，在步骤S4)中在新中间包出液口开始浇铸钢液2min后恢复二段水冷却器和三段水冷却器的冷却功能。
可选地，在步骤S3)中所述第一速度为0.5m/min-1.5m/min，在步骤S4)中第二速度不低于1.8m/min。
优选地，在步骤S3)中所述第一速度为1m/min，在步骤S4)中第二速度为2m/min。
将连接件放入结晶器内时，以第一速度拉钢坯可使连接件的一个端部与结晶器内的钢液充分接触，以使连接件粘结钢液。
可选地，所述新中间包的开浇液位不低于400mm。
当新中间包的开浇液位低于400mm时，新中间包内钢水静压力太小，会造成新中间包的出液口钢液流动不畅，不能流到结晶器内。
可选地，所述连接件与所述钢坯的材质相同。
本申请能产生的有益效果包括但不限于：
1.本申请所提供的一种快速更换中间包的连浇工艺，该连浇工艺减少了更换中间包的时间，提高了连铸连浇率和钢的产量，降低了生产成本。
2.本申请所提供的一种快速更换中间包的连浇工艺，该连浇工艺中使用的具有侧耳的连接件，有效防止了连接件在拉钢坯的过程中脱离钢坯。
3.本申请所提供的一种快速更换中间包的连浇工艺，该连浇工艺中第二位置高度的设置有效的提高了钢的质量，并保证了连浇工艺的顺利进行。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例涉及的连铸系统示意图。
图2为本申请实施例涉及的连接件的示意图。
附图标记：
1、钢包炉，2、回转台，3、中间包，4、出液口，5、导流管，6、结晶器开口，7、结晶器，8、冷却器，9、拉矫机，10、切割机，11、连接件主体，12、侧耳，81、一段水冷却器，82、二段水冷却器，83、三段水冷却器。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
现有技术中更换中间包时需要将旧中间包流进结晶器内的钢液变成的钢坯完全拉出拉矫机，并整理结晶器壁内残留的钢渣，然后重新送引锭杆，放置拉杆、冷料，重新开浇。
参照图1，连铸系统包括冶炼钢包的钢包炉1，支撑钢包炉1的回转台2，在正常冶炼过程中，钢液从钢包炉1内浇铸到中间包3，中间包3中的钢液通过其下方的出液口4进入到结晶器7内进行结晶，拉矫机9牵引结晶器7内的钢坯离开结晶器7，钢坯在牵引的过程中依次经过一段水冷却器81、二段水冷却器82和三段水冷却器83。其中，一段水冷却器81、二段水冷却器82、三段水冷却器83呈弧状结构。
为了更好的理解本方案，参照图1，来说明本实施方式中热换包的更换工艺。
S1、停止钢包炉向旧中间包浇铸钢液前的准备工作：
①在旧中间包中钢液液位在200mm时，停止连铸系统的二段水冷却器82和三段水冷却器83的冷却开关；
一段冷却器81在正常情况下是自动控制，与拉钢坯的速度连锁同步进行，二段水冷却器82和三段水冷却器83自动开启配水，一段冷水器81在结晶器7的下方，当对旧中间包3停止浇铸后，结晶器7内的红热钢坯出结晶器后就直接进入一段冷却器81内，以保证红热钢坯的冷却，在此之前原停留在二段水冷却器82和三段水冷却器83内的黒坯，不需要开水冷却，因此要手动停止二段水冷却器82和三段水冷却器83的开关，同时利用二段和三段冷水器内的黑坯进行牵引。
②在旧中间包中钢液液位降低到100mm前，要不断的测量旧中间包内钢液液位的高度，以防旧中间包内钢液上漂浮的渣子通过出液口4流入到结晶器7内；在旧中间包中钢液液位在100mm时，钢包炉1对旧中间包停止浇铸钢液,撤出旧中间包与结晶器开口6之间的导流管5，并对旧中间包的出液口4通过堵锥或控制闸进行堵流，同时停止拉钢坯；
如果渣子进入到结晶器7内会影响连接件与钢液的充分接触，以影响连接件脱离钢坯的风险，同时在结晶器7内还要清理渣子，耗时耗力，所以将渣子截留在旧中间包内，节省了清理结晶器7内渣子的时间。在旧中间包内待截留有渣子的钢液凝固后转至回转台2上的钢包炉1内重新利用。
在更换旧中间包前，将新中间包提前3小时进行预热，以被更换后就能达到正常使用的温度；
热换包最后一钢包炉1对应的旧中间包的温度按照中间温度进行控制，保证旧中间包内钢液的正常浇铸。
S2、停止钢包炉向旧中间包浇铸钢液；
S3、更换新中间包的阶段：
①用夹具将连接件送入结晶器7内，保证连接件的一端伸入结晶器7中液面以下，另一端用夹具控制在钢液液面以上，通过操作盒控制1m/min的第一速度往下拉钢坯，在连接件到达结晶器7内离结晶器开口700mm的第二位置过程中，将润滑油放到结晶器壁，保证第二位置润滑，当连接件到达第二位置时，将冷料放入结晶器内连接件的周围，以使连接件与结晶器7内的钢液进行粘结。
在本实施方式中，结晶器7的高度为900mm,结晶器7的下方冷却器8为弧形结构，当结晶器7内的第二位置离结晶器开口6较近时，会导致拉钢坯的阻力过大，容易使连接件被拉脱；当第二位置离结晶器开口6较远时，从新中间包流进结晶器7的钢液得不到充分的冷却，就会很快离开结晶器7，造成坯壳厚度不够，容易造成漏钢。
其中，连接件的结构如图2所示，连接件主体11为一直径为32mm、长为300mm的圆柱体，在圆柱体的两端焊接有长为50mm的侧耳12。在使用过程中，此连接件的一端与结晶器7内的钢液进行连接，另一端与从新中间包流进的钢液连接，当钢液将连接件凝固到其内部时，侧耳12在拉钢坯的过程中防止连接件脱离钢坯，保证了拉钢坯过程的顺利进行。
在冷料和连接件投入到结晶器7内时必须保证其表面干燥无油污，以防影响钢液结晶、影响连接件与钢液的充分接触以及影响连接件脱离钢坯的风险
与①同步进行的②同时用天车将旧中间包吊离中间包车的浇铸工位，并将新中间包吊至中间包车的备用工位，然后开动中间包车将新中间包调至浇铸工位，以使新中间包的出液口4对准结晶器开口6。
其中，被预热的新中间包不要吊往中包车太早，防止新中间包镇定时间长温度上下不均匀，等旧中间包的最后一钢包炉停止浇铸后吊上即可。
S4、对新中间包开始浇铸钢液：
向更换好的新中间包内浇铸钢液，当新中间包中的钢液达到400mm的开浇液位时，将导流管5迅速安装在新中间包的出液口4与结晶器开口6之间，使得导流管5的一端连接出液口4，另一端插在结晶器开口6内部，然后打开新中间包的出液口。
中间包的长度为7m,五个出液口4在其底部依次均匀设置，为了方便钢坯的精整处理，打开新中间包出液口的原则为“先中间后两边”；打开各出液口后，以2m/min的速度往下拉钢坯，在打开各出液口后2min后将二段水冷却器82控制状态转到自动，然后10秒后将三段水冷却器83控制状态转到自动。
当连接件和冷料所在的钢坯段通过拉矫机9进入到切割位置时，根据实际情况通过切割机10将该段钢坯进行切割。
本实施方式中，在结晶器内钢液达到第二位置待连接件与钢液粘结前，完成中间包的更换，并对新中间包进行浇铸，不需要完全拉走结晶器内钢坯和清理结晶器内的钢渣，更不需要重新送引锭杆，放置拉杆、冷料，重新开浇，整个转炉停机时间由原先的60min控制到现在的12min以内，提高了连铸连浇率和生产效率，降低了时间成本。
以上所述，仅为本申请的实施例而已，本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种快速更换中间包的连浇工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、停止钢包炉向旧中间包浇铸钢液前的准备工作：
停止冷却器的至少部分冷却功能,停止连铸机的至少部分冷却段的冷却功能时，旧中间包中钢液液位在160mm-210mm；
堵住旧中间包的出液口，使旧中间包中留存一定液位的钢液,所述旧中间包中钢液液位在50mm-150mm；
撤出旧中间包与结晶器之间的导流管；
停止牵拉钢坯；
所述冷却器包括从上到下依次设置的一段水冷却器、二段水冷却器和三段水冷却器，在步骤S1中停止二段水冷却器和三段水冷却器的冷却功能；
S2、停止钢包炉向旧中间包浇铸钢液；
S3、更换新中间包的阶段：
撤出旧中间包，将预热的新中间包安装在浇铸位置，使得新中间包的出液口对准结晶器开口；
在结晶器内第一位置放置连接件，使得连接件的一端伸入结晶器中液面以下，另一端露出结晶器中液面，并以第一速度牵拉钢坯，钢坯下移，结晶器内的连接件随钢液液位下降到第二位置后，向结晶器内钢液中投放冷料；
所述第一速度为0.5m/min-1.5m/min；
S4、对新中间包开始浇铸钢液：
将导流管安装在新中间包的出液口与结晶器口之间；
向新中间包浇铸钢液，当新中间包中的钢液液位达到中间包的开浇液位后，打开新中间包的出液口，并以第二速度牵拉钢坯，并在新中间包出液口开始浇铸钢液后1.5min-2.5min内恢复冷却器的全部冷却功能；
所述开浇液位不低于400mm；
所述第二速度不低于1.8m/min；
在新中间包出液口开始浇铸钢液1.8min-2.1min内恢复二段水冷和三段水冷却器的冷却功能。
2.根据权利要求1所述的快速更换中间包的连浇工艺，其特征在于，所述连接件包括一杆体，杆体的两端设有防脱结构，以防在拉钢坯过程中连接件脱离钢坯。
3.根据权利要求2所述的快速更换中间包的连浇工艺，其特征在于，所述防脱结构为固定在杆体两端的侧耳。
4.根据权利要求1所述的快速更换中间包的连浇工艺，其特征在于，所述第二位置位于结晶器口500mm-720mm处。
5.根据权利要求4所述的快速更换中间包的连浇工艺，其特征在于，
所述第二位置位于结晶器口600mm-720mm处。
6.根据权利要求1所述的快速更换中间包的连浇工艺，其特征在于，所述连接件的材质与所述钢坯的材质相同。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20191129 Assignee: XINJIANG KUNYU STEEL Co.,Ltd. Assignor: SHIHENG SPECIAL STEEL GROUP Co.,Ltd. Contract record no.: X2021980014558 Denomination of invention: A continuous casting process for rapid replacement of tundish Granted publication date: 20211022 License type: Common License Record date: 20211210 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Continuous Casting Process for Rapid Replacement of Tundish Effective date of registration: 20231222 Granted publication date: 20211022 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Feicheng sub branch Pledgor: SHIHENG SPECIAL STEEL GROUP Co.,Ltd. Registration number: Y2023980073806 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |