CN111360239A - 一种浸入式水口的烘烤方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种浸入式水口的烘烤方法及装置，包括：对浸入式水口进行一次烘烤时，控制烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，烘烤后水口的温度为450～550℃；对水口进行二次烘烤时，控制烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后浸入式水口的温度为1200～1250℃；对水口进行三次烘烤时，控制三次烘烤时间为30～60min；如此，一次烘烤过程利用小火烘烤，防止加热速度过快产生内裂；二次烘烤时加大火力，防止长时间小火烘烤水口导致水口耐材氧化疏松，进而避免水口内壁产生脱釉，最终避免钢液中的夹杂物吸附在水口内壁导致水口堵塞。

Description

一种浸入式水口的烘烤方法及装置
技术领域
本发明属于连铸技术领域，尤其涉及一种浸入式水口的烘烤方法及装置。
背景技术
水口堵塞可导致钢水在结晶器内流场非对称流动，从而对液面波动产生影响，造成卷渣缺陷的发生，进而影响铸坯质量。水口堵塞与很多工艺因素有关，比如可以包括：钢水洁净度，水口材质，水口内粗糙度等一系列因素。
当发生水口堵塞的时候只能采取换水口的操作，换水口操作为降低拉速，操作工人安装新烘烤后水口，再提升拉速至正常水平。水口烘烤过度会对水口内壁产生脱釉，氧化脱碳，结构疏松及破坏内壁的光滑度，钢液中的夹杂物容易吸附在其表面导致水口堵塞的发生。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种浸入式水口的烘烤方法及装置，用于解决现有技术中浸入式水口在烘烤时无法满足烘烤要求，导致烘烤过度，进而导致水口堵塞的技术问题。
本发明提供一种浸入式水口的烘烤方法，所述方法包括：
利用烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，一次烘烤后，所述浸入式水口的温度为450～550℃；
对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后，所述浸入式水口的温度为1200～1250℃；
对二次烘烤后的所述浸入式水口进行三次烘烤时，控制三次烘烤时间为30～60min。
可选的，所述方法还包括：在利用烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤时，控制所述煤气的空燃比为A:1；所述A的取值为5～6；
在对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述煤气的空燃比为B:1；所述A的取值为3.5～4。
可选的，所述浸入式水口的外部包裹有6～10mm厚的耐火材料。
可选的，所述耐火材料包括：耐火棉。
本发明还提供一种浸入式水口的烘烤装置，所述装置包括：
第一控制单元，用于在利用烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，一次烘烤后，所述浸入式水口的温度为450～550℃；
第二控制单元，用于对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后，所述浸入式水口的温度为1200～1250℃；
第三控制单元，用于对二次烘烤后的所述浸入式水口进行三次烘烤时，控制三次烘烤时间为30～60min。
可选的，所述第一控制单元还用于：在一次烘烤过程中，控制所述煤气的空燃比为A:1；所述A的取值为5～6；
所述第二控制单元还用于：在对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述煤气的空燃比为B:1；所述A的取值为3.5～4。
可选的，所述浸入式水口的外部包裹有6～10mm厚的耐火材料。
可选的，所述耐火材料包括：耐火棉。
本发明提供了一种浸入式水口的烘烤方法及装置，方法包括：利用烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，一次烘烤后，所述浸入式水口的温度为450～550℃；对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后，所述浸入式水口的温度为1200～1250℃；对所述二次烘烤后的浸入式水口进行三次烘烤时，控制三次烘烤时间为30～60min；如此，一次烘烤过程利用小火烘烤，防止加热速度过快产生内裂；二次烘烤时加大火力，防止长时间小火烘烤水口导致水口耐材氧化疏松，进而避免水口内壁产生脱釉，最终避免钢液中的夹杂物吸附在水口内壁导致水口堵塞。
附图说明
图1为本发明实施例提供的浸入式水口的烘烤方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的烘烤设备结构示意图；
图3为本发明实施例提供的烘烤装置结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中浸入式水口在烘烤时无法满足烘烤要求，导致烘烤过度，进而导致水口堵塞的技术问题，本发明提供了一种浸入式水口的烘烤方法及装置，方法包括：利用烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，一次烘烤后，所述浸入式水口的温度为450～550℃；对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后，所述浸入式水口的温度为1200～1250℃；对所述二次烘烤后的浸入式水口进行三次烘烤时，控制三次烘烤时间为30～60min。
下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
实施例一
本实施例提供一种浸入式水口的烘烤方法，如图1所示，方法包括：
S110，利用烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，一次烘烤后，所述浸入式水口的温度为450～550℃；
本实施例的烘烤方法是利用烘烤设备进行的，这里，如图2所示，烘烤设备包括：烘烤炉体1、烘烤枪2；
烘烤炉体1为中空腔体，腔体的上部敞口；烘烤枪2设置于烘烤炉炉体1的外侧，烘烤枪2可沿竖向升降，烘烤枪2的输出端位于烘烤炉体1的上部的上方。
烘烤炉体1的炉底和炉壁由铁皮外壳和耐火浇注料内衬组成，耐火浇注料内衬的厚度为30～50mm，烘烤炉体1的高度为800～900mm，直径为200～250mm。
在烘烤时，将浸入式水口3从烘烤炉炉体1的上部插入烘烤炉体1中，并点燃烘烤枪2对浸入式水口3烘烤。烘烤枪2的另一端设置有喷嘴4，喷嘴设置于烘烤炉体1的上部的正上方。可燃气体经过烘烤枪2达到喷嘴4，并在喷嘴处燃烧，火焰竖直向下，烘烤浸入式水口3。其中，可燃气体为煤气。
进一步地，烘烤设备还包括进出气管5、出气管6、三通7、烟气收集罐8；
三通7具有相互连通的第一口、第二口和第三口，进出气管5的一端与三通7的第一口连接，出气管6的一端与三通7的第二口连接，三通7设置于所述烘烤炉体1的外部。
进出气管5另一端与烘烤炉体1壁上的孔连接；出气管6的另一端与烟气收集罐8连接，出气管6设置于烘烤炉体1的外部。
烟气收集罐8设置于烘烤炉体1的外部。进出气管5既要将压缩空气送入烘烤炉炉体1内，还要将烘烤炉体1内产生的废气通过出气管6排到烟气收集罐8中，防止直接排放造成环境污染。
进一步地，设备包括可分离的垫块9，垫块9设置于烘烤炉体1的外侧顶部。将浸入式水口放入烘烤炉体1内，垫块9处于浸入式水口的上水口与烘烤炉炉体1的上部之间，使浸入式水口的上水口与烘烤炉体1的顶部保持一定的空隙，当烘烤结束后，作业人员将浸入式水口钳放置于上述空隙，并使浸入式水口钳向上运动，在浸入式水口钳给浸入式水口的上水口向上的支持力，以便将烘烤合格的浸入式水口取出安装至中间包。
进一步地，烘烤设备还包括烘烤小车10，烘烤炉炉体1和烟气收集罐8放置于烘烤小车10上。烘烤设备具有一定的重量，将烘烤炉炉体1和烟气收集罐8放置于可移动的烘烤小车10的上面，便于移动收纳。
而在烘烤时，水口的预热效果对水口的使用及结晶器流场具有重要的影响，水口烘烤过度会对水口内壁产生脱釉，氧化脱碳，结构疏松及破坏内壁的光滑度，钢液中的夹杂物更容易吸附在其表面导致水口堵塞的发生；水口烘烤不良，水口温度会偏低，当钢水浇铸时，水口难以承受剧烈的温度变化，容易在热震薄弱区域裂纹迅速扩展，发生炸裂现象。
为了避免发生上述情况的发生，本实施例先利用图2所示烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤，一次烘烤过程中，控制所述烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，一次烘烤后，所述浸入式水口的温度为450～550℃。这样相当于在一次烘烤时利用小火进行烘烤，防止加热速度过快导致水口内裂。
同时，在一次烘烤时，控制煤气的空燃比为A:1；所述A的取值为5～6。
值得注意的是，若水口预热不好或预热后传热过快会造成钢液温度大幅度下降，钢中的[Al]、[O]元素的溶解度随之降低，钢液粘度增大，从而增加了水口结瘤的概率。因此，为了确保水口的预热效果，本实施例中浸入式水口的外部包裹有6～10mm厚的耐火材料。所述耐火材料包括：耐火棉。这样在钢水浇铸时，可以减少浇铸过程中的钢水温降。
S111，对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后，所述浸入式水口的温度为1200～1250℃；
一次烘烤后，利用手持测温仪测量一次烘烤后的水口温度是否为450～550℃，若是，则对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤，在二次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后，所述浸入式水口的温度为1200～1250℃。
在对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述煤气的空燃比为B:1；所述B的取值为3.5～4。
这样，相当于在二次烘烤过程中加大了火力，利用大火进行烘烤，防止长时间低温烘烤水口耐材氧化疏松，提高加热速率保证水口在30min内预热至1200～1250℃。
S111，对所述二次烘烤后的浸入式水口进行三次烘烤时，控制三次烘烤时间为30～60min；
二次烘烤后，对水口进行三次烘烤，对二次烘烤后的浸入式水口进行三次烘烤时控制三次烘烤时间为30～60min。水口烘烤完成后，将烘烤合格的浸入式水口取出安装至中间包。中间包提升后，中间包车立即走行到浇铸位，及时开浇，避免开浇等待时间过长，造成水口温降过大。
这样先利用小火进行一次烘烤，避免防止加热速度过快导致水口内裂，再利用大火进行二次烘烤，防止长时间低温烘烤水口耐材氧化疏松，进而避免水口内壁产生脱釉，最终避免钢液中的夹杂物吸附在水口内壁导致水口堵塞。
基于同样的发明构思，本文还提供了一种烘烤装置，详见实施例二。
实施例二
本实施例提供一种烘烤装置，如图3所示，装置包括：第一控制单元31、第二控制单元32、第三控制单元33；其中，
第一控制单元31，用于利用烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，一次烘烤后，所述浸入式水口的温度为450～550℃；
第二控制单元32，用于对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后，所述浸入式水口的温度为1200～1250℃；
第三控制单元33，用于对所述二次烘烤后的浸入式水口进行三次烘烤时，控制三次烘烤时间为30～60min。
本实施例的烘烤装置是应用在实施例一所述的烘烤设备中，本实施例的烘烤设备的结构与实施例一中所述的烘烤设备的结构完全相同，故而不再赘述。
而在烘烤时，水口的预热效果对水口的使用及结晶器流场具有重要的影响，水口烘烤过度会对水口内壁产生脱釉，氧化脱碳，结构疏松及破坏内壁的光滑度，钢液中的夹杂物更容易吸附在其表面导致水口堵塞的发生；水口烘烤不良，水口温度会偏低，当钢水浇铸时，水口难以承受剧烈的温度变化，容易在热震薄弱区域裂纹迅速扩展，发生炸裂现象。
为了避免发生上述情况的发生，在烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤，一次烘烤过程中，第一控制单元31用于控制所述烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，一次烘烤后，所述浸入式水口的温度为450～550℃。这样相当于在一次烘烤时利用小火进行烘烤，防止加热速度过快导致水口内裂。其中，所述第一控制单元31还用于：在一次烘烤过程中，控制所述煤气的空燃比为A:1；所述A的取值为5～6。
值得注意的是，若水口预热不好或预热后传热过快会造成钢液温度大幅度下降，钢中的[Al]、[O]元素的溶解度随之降低，钢液粘度增大，从而增加了水口结瘤的概率。因此，为了确保水口的预热效果，本实施例中浸入式水口的外部包裹有6～10mm厚的耐火材料。所述耐火材料包括：耐火棉。这样在钢水浇铸时，可以减少浇铸过程中的钢水温降。
一次烘烤后，利用手持测温仪测量一次烘烤后的水口温度是否为450～550℃，若是，则对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤，在二次烘烤时，第二控制单元32用于控制所述烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后，所述浸入式水口的温度为1200～1250℃。所述第二控制单元32还用于：在对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述煤气的空燃比为B:1；所述B的取值为3.5～4。
这样，相当于在二次烘烤过程中加大了火力，利用大火进行烘烤，防止长时间低温烘烤水口耐材氧化疏松，提高加热速率保证水口在30min内预热至1200～1250℃。
二次烘烤后，对水口进行三次烘烤，对二次烘烤后的浸入式水口进行三次烘烤时，第三控制单元33用于控制三次烘烤时间为30～60min。水口烘烤完成后，将烘烤合格的浸入式水口取出安装至中间包。中间包提升后，中间包车立即走行到浇铸位，及时开浇，避免开浇等待时间过长，造成水口温降过大。
需要说明的是，本实施例中的第一控制单元31、第二控制单元32及第三控制单元33可以由可编程逻辑控制器PLC实现。
这样先利用小火进行一次烘烤，避免防止加热速度过快导致水口内裂，再利用大火进行二次烘烤，防止长时间低温烘烤水口耐材氧化疏松，进而避免水口内壁产生脱釉，最终避免钢液中的夹杂物吸附在水口内壁导致水口堵塞。
本发明实施例提供的浸入式水口的烘烤方法及装置能带来的有益效果至少是：
本发明提供一种浸入式水口的烘烤方法及装置，方法包括：利用烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，一次烘烤后，所述浸入式水口的温度为450～550℃；对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后，所述浸入式水口的温度为1200～1250℃；二次烘烤后，控制三次烘烤时间为30～60min；如此，一次烘烤过程利用小火烘烤，防止加热速度过快产生内裂；二次烘烤时加大火力，防止长时间小火烘烤水口导致水口耐材氧化疏松，进而避免水口内壁产生脱釉，最终避免钢液中的夹杂物吸附在水口内壁导致水口堵塞。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种浸入式水口的烘烤方法，其特征在于，所述方法包括：
利用烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，一次烘烤后，所述浸入式水口的温度为450～550℃；
对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后，所述浸入式水口的温度为1200～1250℃；
对二次烘烤后的所述浸入式水口进行三次烘烤时，控制三次烘烤时间为30～60min。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在利用烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤时，控制所述煤气的空燃比为A:1；所述A的取值为5～6；
在对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述煤气的空燃比为B:1；所述B的取值为3.5～4。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸入式水口的外部包裹有6～10mm厚的耐火材料。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述耐火材料包括：耐火棉。
5.一种浸入式水口的烘烤装置，其特征在于，所述装置包括：
第一控制单元，用于在利用烘烤设备对所述浸入式水口进行一次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为10～20m3/h；一次烘烤时间为30～35min，一次烘烤后，所述浸入式水口的温度为450～550℃；
第二控制单元，用于对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述烘烤设备内的煤气流量为30～50m3/h；二次烘烤时间为25～30min，二次烘烤后，所述浸入式水口的温度为1200～1250℃；
第三控制单元，用于对二次烘烤后的所述浸入式水口进行三次烘烤时，控制三次烘烤时间为30～60min。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一控制单元还用于：在一次烘烤过程中，控制所述煤气的空燃比为A:1；所述A的取值为5～6；
所述第二控制单元还用于：在对一次烘烤后的所述浸入式水口进行二次烘烤时，控制所述煤气的空燃比为B:1；所述B的取值为3.5～4。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述浸入式水口的外部包裹有6～10mm厚的耐火材料。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述耐火材料包括：耐火棉。
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