CN112317706A - 一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法 - Google Patents

一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，涉及钢铁生产技术领域,以中间包为核心，涉及开浇前的检查及准备工作、开浇过程控制及操作方法，通过中间包全程保护浇注，保证钢水纯净，最终提高铸坯质量，推进无氧化浇注生产模式。

Description

一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法
技术领域
本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法。
背景技术
连铸中间包是钢包与结晶器间的一个耐火材料容器，中间包冶金近年来在我国钢铁行业技术发展迅速，随着对钢的质量要求日益提高，开发了各种钢包精炼技术，其目的就是提高钢水纯净度，把钢水搞“干净”些。经过炉外精炼的钢水可以说是“干净”了，但浇到中间包后又可能再污染。因此，不能把中间包看成是一个的简单的钢水过渡容器。
为了避免浇注过程钢水被二次污染，目前提出一种“全程保护浇注”的连铸生产方法，全程保护浇注又称无氧化保护浇注，无氧化保护浇注的好处就是浇注过程避免钢水与空气接触，减少钢水氧化带来的夹杂物含量。钢水的二次氧化，是钢中大型夹杂物的主要来源，特别是浇注不锈钢和铝镇静钢等含有较高的易氧化元素的钢时，保护不到位将使轧后产品出现发纹、分层及开裂等缺陷，同时降低钢水质量与流动性和合金元素回收率，特别是Al的回收率。保护浇注可以使纯净的钢水在浇注过程中减少二次污染的危害，主要是减少钢水中[O]、[N]的含量。连铸保护浇注一般采用“长水口(保护套管)+覆盖剂+塞棒+浸入式水口+保护渣”的方式来实现，并在长水口(保护套管)与大包下水口和浸入式水口与中间包上水口之间通入氩气密封。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，减少钢水与空气接触后导致钢水二次氧化现象发生。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，包括以下步骤：
S1、开浇前须仔细检查保护套管氩气有无漏气现象，压力、流量是否正常，机械手托圈是否灵活，机械手压力是否正常，烧保护套管的莲蓬头有无堵塞；
S2、大包开浇前5-10min通过吹氩装置进行中间包吹氩；
S3、采用保护套管氩封保护的方式从钢包向中间包中浇注钢水，且在浇注过程中向中间包中加入覆盖剂，生产过程中冲击区钢水保持微翻动，严禁钢水裸露；
S4、采用塞棒和浸入式水口保护的方式从中间包向结晶器中注入钢水，且在注入过程中同时加入合格保护渣；
S5、烘烤器升起后检查中间包过程中即把长水口移至浇注孔内预热，避免长水口因热震性差引起断裂。
技术效果：本发明以中间包为核心，涉及开浇前的检查及准备工作、开浇过程控制及操作方法，通过中间包全程保护浇注，保证钢水纯净，最终提高铸坯质量，推进无氧化浇注生产模式。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，烧保护套管的莲蓬头有五个孔以上堵塞必须更换。
前所述的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，大包开浇前通过吹氩装置进行中间包氩气填充5-10min。
前所述的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，氩气纯度设置为99.5％-99.8％，密封氩气压力设置为0.3-0.4MPa，吹氩装置流量设置为80-150L/min。
前所述的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，当中间包钢水量达到设计容量的2/3时，调小流量至40-80L/min，在钢液面上部形成稳定氩气氛围且不造成钢水翻腾。
前所述的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，结晶器保护渣的保护渣层厚度60±10mm，液渣层厚度8-16mm。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中，由于氩气的纯度较高，可以大幅提高钢水的质量，减少钢水的二次氧化，而压力和流量的设置使得钢水中的夹杂物可以进行最大程度上的上浮，从而提高钢水的质量；
(2)本发明中，保护渣以及液渣层厚度在此数值区间时，可以有效阻隔空气与结晶器内钢水的接触，减少钢水二次氧化的发生，从而进一步的提高钢水质量；
(3)本发明中，为了避免浇注过程钢水与空气接触发生氧化，中间包浇注采取保护套管氩气密封和中间包内吹氩形成氩气氛围方式，有利于防止二次氧化；浸入式保护可以保证钢水在浇注时的纯净度；
(4)本发明中，保护渣具有很好的铺展性，能够隔绝空气与钢水接触，从而进一步提高钢水的纯净度，有效降低了钢水被二次氧化发生的可能，提高了钢水质量。
附图说明
图1为本发明的示意图；
其中：1、钢包；2、保护套管；3、覆盖剂；4、塞棒；5、浸入式水口；6、保护渣；7、结晶器；8、吹氩装置。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，如图1所示：
S1、开浇前须仔细检查保护套管2氩气有无漏气现象，压力、流量是否正常，机械手托圈是否灵活，机械手压力是否正常，烧保护套管2的莲蓬头有无堵塞(有五个孔以上堵塞必须更换)；
S2、大包开浇前通过吹氩装置8进行中间包吹氩5-10min，氩气纯度设置为99.8％，密封氩气压力设置为0.4MPa，吹氩装置8流量设置为150L/min；
S3、采用保护套管2氩封保护的方式从钢包1向中间包中浇注钢水，第一炉当中包吨位达到15t时，开始从测温孔加入覆盖剂3≥150kg，20t时从套管孔加入覆盖剂3≥200kg，后根据情况加入，但第一炉总加入量应≥400kg；生产过程中冲击区钢水保持微翻动，严禁钢水裸露；
S4、当中间包钢水量达到设计容量的2/3时，调小流量至40L/min，在钢液面上部形成稳定氩气氛围且不造成钢水翻腾；
S5、采用塞棒4和浸入式水口5保护的方式从中间包向结晶器7中注入钢水，且在注入过程中同时加入合格保护渣6，保护渣6厚度70mm，液渣层厚度16mm；
S6、烘烤器升起后检查中间包过程中即把长水口移至浇注孔内预热，避免长水口因热震性差引起断裂。
当中包吨位稳定在36t以上，大包钢水浇至80±10t时取样，并随机抽检5炉中包样与气体样，进行对比精炼到连铸中间包降Al和增N试验：
表1
Figure BDA0002677025940000031
由表1可以看出，降铝量最少的仅有13ppm，增N最高11ppm为炉次因钢包不自流，进行大包烧氧操作所致，其余炉次增N量均在1-3ppm之间。
实施例2
本实施例提供的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法：
S1、开浇前须仔细检查保护套管2氩气有无漏气现象，压力、流量是否正常，机械手托圈是否灵活，机械手压力是否正常，烧保护套管2的莲蓬头有无堵塞(有五个孔以上堵塞必须更换)；
S2、大包开浇前通过吹氩装置8进行中间包吹氩8min以上，氩气纯度设置为99.5％，密封氩气压力设置为0.4MPa，吹氩装置8流量设置为100L/min；
S3、采用保护套管2氩封保护的方式从钢包1向中间包中浇注钢水，第一炉当中包吨位达到15t时，开始从测温孔加入覆盖剂3≥150kg，20t时从套管孔加入覆盖剂3≥200kg，后根据情况加入，但第一炉总加入量应≥400kg；生产过程中冲击区钢水保持微翻动，严禁钢水裸露；
S4、当中间包钢水量达到设计容量的2/3时，调小流量至50L/min，在钢液面上部形成稳定氩气氛围且不造成钢水翻腾；
S5、采用塞棒4和浸入式水口5保护的方式从中间包向结晶器7中注入钢水，且在注入过程中同时加入合格保护渣6，保护渣6厚度60mm，液渣层厚度12mm；
S6、烘烤器升起后检查中间包过程中即把长水口移至浇注孔内预热，避免长水口因热震性差引起断裂。
当中包吨位稳定在36t以上，大包钢水浇至80±10t时取样，并随机抽检5炉中包样与气体样，进行对比精炼到连铸中间包降Al和增N试验：
表2
Figure BDA0002677025940000041
由表2可以看出，降铝量均在50ppm以下，增N均≤4ppm。
实施例3
本实施例提供的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法：
S1、开浇前须仔细检查保护套管2氩气有无漏气现象，压力、流量是否正常，机械手托圈是否灵活，机械手压力是否正常，烧保护套管2的莲蓬头有无堵塞(有五个孔以上堵塞必须更换)；
S2、大包开浇前通过吹氩装置8进行中间包吹氩5min以上，氩气纯度设置为99.7％，密封氩气压力设置为0.3MPa，吹氩装置8流量设置为80L/min；
S3、采用保护套管2氩封保护的方式从钢包1向中间包中浇注钢水，第一炉当中包吨位达到15t时，开始从测温孔加入覆盖剂3≥150kg，20t时从套管孔加入覆盖剂3≥200kg，后根据情况加入，但第一炉总加入量应≥400kg；生产过程中冲击区钢水保持微翻动，严禁钢水裸露；
S4、当中间包钢水量达到设计容量的2/3时，调小流量至60L/min，在钢液面上部形成稳定氩气氛围且不造成钢水翻腾；
S5、采用塞棒4和浸入式水口5保护的方式从中间包向结晶器7中注入钢水，且在注入过程中同时加入合格保护渣6，保护渣6厚度50mm，液渣层厚度8mm；
S6、烘烤器升起后检查中间包过程中即把长水口移至浇注孔内预热，避免长水口因热震性差引起断裂。
当中包吨位稳定在36t以上，大包钢水浇至80±10t时取样，并随机抽检5炉中包样与气体样，进行对比精炼到连铸中间包降Al和增N试验：
表3
Figure BDA0002677025940000051
由表3可以看出，降铝量均在45ppm以下，增N量在1-3ppm之间。
综上，精炼到连铸中间包保护浇注生产过程中具有较低的降Al和增N发生率。氩气的填充可以在中间包开浇之前迅速排挤出多余的空气，生产过程中在中间包钢液面上部形成稳定的氩气氛围并加以覆盖剂3覆盖钢液面，结晶器7中加入保护渣6形成稳定厚度的液渣层，避免空气接触钢水，从而保证钢水在浇注时的纯净度。由于氩气的纯度较高，可以大幅提高钢水的质量，减少钢水的二次氧化，而压力和流量的设置使得钢水中的夹杂物可以进行最大程度上的上浮，从而可以进一步提高钢水的质量，使得铸坯具有较好的内部质量。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、开浇前须仔细检查保护套管（2）氩气有无漏气现象，压力、流量是否正常，机械手托圈是否灵活，机械手压力是否正常，烧保护套管（2）的莲蓬头有无堵塞；
S2、大包开浇前通过吹氩装置（8）进行中间包吹氩；
S3、采用保护套管（2）氩封保护的方式从钢包（1）向中间包中浇注钢水，且在浇注过程中向中间包中加入覆盖剂（3），生产过程中冲击区钢水保持微翻动，严禁钢水裸露；
S4、采用塞棒（4）和浸入式水口（5）保护的方式从中间包向结晶器（7）中注入钢水，且在注入过程中同时加入合格保护渣（6）；
S5、烘烤器升起后检查中间包过程中即把长水口移至浇注孔内预热，避免长水口因热震性差引起断裂。
2.根据权利要求1所述的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，其特征在于：烧保护套管（2）的莲蓬头有五个孔以上堵塞必须更换。
3.根据权利要求1所述的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，其特征在于：大包开浇前通过吹氩装置（8）进行中间包氩气填充5-10min。
4.根据权利要求1所述的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，其特征在于：氩气纯度设置为99.5%-99.8%，密封氩气压力设置为0.3-0.4MPa，吹氩装置（8）流量设置为80-150L/min。
5.根据权利要求1所述的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，其特征在于：当中间包钢水量达到设计容量的2/3时，调小流量至40-80L/min，在钢液面上部形成稳定氩气氛围且不造成钢水翻腾。
6.根据权利要求1所述的一种连铸中间包氩气保护浇注操作方法，其特征在于：结晶器（7）保护渣（6）的保护渣（6）层厚度60±10mm，液渣层厚度8-16mm。
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