CN115090845B - 一种低成本快速识别包晶钢中氢含量的方法及浇铸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低成本快速识别包晶钢中氢含量的方法及浇铸方法，属于冶金技术领域。本发明通过在结晶器铜板内设置两组温度采集装置，在钢水浇铸过程中采集不同位置处的温度值，并对温度值进行分析处理，从而快速识别钢水中氢含量。通过利用上述氢含量识别方法指导后续钢水浇注能够从根本上避免因氢含量高浇注而产生的粘结漏钢事故，且本发明的方法检测成本低廉，可实时对钢水中氢含量进行检测，操作方便，不会对生产造成任何影响。

Description

一种低成本快速识别包晶钢中氢含量的方法及浇铸方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，更具体地说，涉及一种在浇铸过程中低成本、快速识别包晶 钢中氢含量的方法及钢水浇铸方法。

背景技术

钢中溶解的氢破坏了钢微观结构的完整性，形成了钢的缺陷，如铸坯表面气泡，气孔和 微裂纹，使钢脆性增加，严重时还会造成漏钢事故。通常情况下，钢在高温时氢的溶解度高， 室温下溶解度很低，在钢凝固期间，氢能够从晶格中逸散到大气中。然而在坯壳和结晶器铜板之间聚集的氢会恶化结晶器的润滑，导致热传导不畅和坯壳在铜板壁上黏结，往往造成漏 钢事故。板坯连铸机漏钢是重大的生产事故，不但会导致铸机设备受损，而且还会使生产立 即中断，且需较长时间才能恢复生产，从而导致较大的经济损失。现有技术中虽然可以通过 采用定氢仪对每炉钢水中的氢含量进行测量，但定氢仪设备本身成本高昂，且采用其进行检测还会影响生产效率。此外，在实际工业化大生产中，除特定钢种或特别需求外，多数非脱 气处理的钢种都不采用定氢设备进行检测，那么浇注过程中如何快速识别钢水中氢含量水平， 进而及时采取对应措施，有效减少氢含量高导致的粘结漏钢事故就成为极具意义的课题。

经检索，关于对钢水中氢含量的检测方法已有专利公开，如：申请号为：202011214145.3， 申请日为：2020年11月4日，发明创造名称为：一种减少超宽板坯连铸机粘结报警的方法。 该申请的方法包括如下步骤：优化保护渣工艺参数；3#号铸机水口与结晶器宽面铜板缝隙小， 开浇极易结冷钢，开浇前中、细烧氧管及捞渣木棒准备充分；开浇时保证中包车位置在 70～75mm，插入深度在140～145mm，要求中包工中大流开浇，钢水没过弹簧控制出苗时间； 加强与调度室及上道工序沟通；使用自动加渣机器人保证保护渣加入精度；遇到渣子粉化烧 结发白结团现象；遇到温度偏低频繁预报的情况，提升中包车高度不让插入深度很低；制定 炼钢厂钢水氢含量控制方案，减少因氢含量高导致的粘接报警。

又如，申请号为：201310480320.7，申请日为：2013年10月14日，发明创造名称为：一种非真空处理降低钢中氢含量方法。该申请案的方法包括以下步骤：1)炼钢出钢硫含量不 超过成品目标值；2)加入剂盖罐；3)将前一罐同钢种的铸余渣翻入本罐钢水顶部；若无前 一罐顶渣翻入，加入1.5～2.5kg/吨钢的预熔合成渣进行埋弧脱硫；4)合金在炼钢加入前经过 8小时以上烘烤，炼钢加入合金；5)在不进真空处理的钢种时，使用全修5次以上和小修2 次以上的钢水罐；6)转炉冶炼时不使用渣钢和铁皮；7)中间包烘烤3～8小时。

上述两个申请案均是通过采取相应的措施来降低钢中氢含量。然而从工业化大规模生产 角度出发，面临大部分钢种不可能采取每炉定氢检测的现状，加之钢水中氢高影响因素众多， 具有不确定性，无法从根本上杜绝氢高导致漏钢的发生，因此急需一种普适性强、低成本的快速识别及处理方法，可以从根本上避免漏钢事故发生。

发明内容

1.要解决的问题

针对上述背景技术中提出的不足，本发明一方面提供了一种快速识别包晶钢中氢含量的 方法，可以快速识别浇铸过程中包晶钢中氢含量状况。

另一方面，本发明还提供了一种低成本的钢水浇铸方法，可以有效根据包晶钢中氢含量 状况，及时采取相应措施，大幅降低甚至杜绝因氢高导致的粘结漏钢事故。

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：

其一，本发明提供了一种低成本快速识别包晶钢中氢含量的方法，包括以下步骤：

步骤一、沿竖直方向在结晶器铜板内按一定间隔埋设两组温度采集装置；两组温度采集 装置呈上下对称设置，由于结晶器铜板内壁为冷却水缝，可通过通入高压高速冷却水将钢水 热量导出，便于温度采集装置来采集钢水的温度；

步骤二、在钢水浇铸过程中，两组温度采集装置按一定时间周期连续采集不同时刻下， 钢水传导至铜板上的温度，并由数据处理模块对同一时刻下采集的两组温度数据分别进行处 理，得到特定时刻下的两个温度均值T1、T2，其中，T1为第一组温度采集装置采集并处理 到的均值，T2为第二组温度采集装置采集并处理到的均值；

步骤三、根据T1的下降速度以及T1和T2的大小，判断结晶器导出热量情况，从而识别钢水中氢含量的高低；当结晶器导出热量正常时，钢水中氢含量处于正常水平；当结晶器导出热量偏小时，钢水中氢含量处于偏高水平；当结晶器导出热量很低时，钢水中氢含量处于较高水平。

采用本发明的方法，较常规采用定氢仪测定钢水中的含量而言，首先，定氢仪昂贵，提 高了生产成本；其次，采用定氢仪测定含量，需要对浇铸工序进行调整，不适用与工业化大 规模生产，更不可能做到对每炉钢水都进行定氢检测。而本发明可采用常规的温度测量采集装置，如热电偶、传感器等，通过对钢水的温度进行测定，对采集到的两组温度数据进行分 析、计算和处理，从而快速判定此时此刻下钢水中氢含量，方法操作简便，精确性高。最主 要的是，本发明的识别方法迅速及时，可以在钢水浇注过程中实时检测氢含量，有利于后续 根据氢含量高低，采用不同措施来应对，从而能够从根本上避免了发生因氢含量高而发生的漏钢事故。此外，本发明的识别方法成本较低，只需要在结晶器铜板内埋设温度采集装置， 并将其与外部的数据运算处理模块连接即可，对生产几乎不造成任何影响。

作为本发明的进一步改进，本发明中所述的钢水为碳含量在0.08％～0.16％的非真空脱气 包晶钢水。

作为本发明的进一步改进，在碳含量为0.08％～0.16％的包晶钢水浇注时：

当T1在5分钟内温度下降的数值大于等于20℃，且T1≈T2，则钢水中氢含量处于较高 水平，即[H]≥8.5ppm；

当T1在5分钟内温度下降的数值大于10℃而小于20℃，且T1＞T2，则钢水中氢含量处 于偏高水平，即6.0ppm＜[H]＜8.5ppm；

当T1在5分钟内温度下降的数值小于等于10℃，且T1＞T2，则钢水中氢含量处于正常 水平，即[H]≤6.0ppm。

作为本发明的进一步改进，本发明的温度采集装置采用热电偶，每组温度采集装置至少 包括2个热电偶，本发明中优选设置3个，每个热电偶之间间隔分布，采集温度后，通过数据运算处理模块将同一时刻下采集的多个温度值换算成一个温度平均值，用于后续对氢含量 的识别和判定。更优化的，本发明中，为考虑测量结果的精确性、安装便捷性以及成本，每组温度采集装置设置有间隔150～220mm分布的三个热电偶。本发明通过对相邻两个热电偶之 间的间距进行优化设计，保证在此范围内不但能满足结晶器铜板冷却水缝设计、布置及加工， 而且有效避免浸入式水口对温度的影响，保证测温的准确性。

具体的，第一组温度采集装置包括间隔150～220mm分布的三个第一热电偶(也即TC11、 TC12、TC13)，第一热电偶均埋设于结晶器铜板上沿下方150～220mm处，值得说明的，对第 一热电偶的安装位置进行设计，在此范围内，一方面能避免结晶器液面波动对测温准确性的 影响；另一方面能够保证在结晶器高度方面导热最快区域进行实时测定，确保温度的准确性 与及时性。

同样的，第二组温度采集装置包括间隔150～220mm分布的三个第二热电偶(也即TC21、 TC22、TC23)，第二热电偶埋设于结晶器铜板上沿下方300～400mm处，对于第二热电偶与结 晶器铜板上沿的间距，本发明控制在上述范围，不但能及时准确测温，而且能及时高效捕捉 到结晶器高度方向导出热量的差异，进而为后续相应措施的采取创造有利条件。步骤三中， T1即为t时刻下，由TC11、TC12、TC13所测温度的平均值；同理，T2为t时刻下，由TC21、 TC22、TC23所测温度的平均值。通过设置多个热电偶测温，并取平均值的方法可以有效减少测量误差，从而提高氢含量识别判定的准确性。

其二，本发明还提供了一种包晶钢浇铸方法，通过采用上述的方法，快速识别钢水中氢 含量，并根据氢含量的高低来调整钢水浇铸工艺，从而从根本上杜绝了由氢含量高而导致的 钢水泄露事故。具体的，本发明的浇铸方法，包括以下步骤：

步骤一、碳含量为0.08％～0.16％的非真空脱气包晶钢，当精炼结束成分及温度满足工艺 要求后由钢包吊运至连铸大包回转台；

步骤二、钢包开浇后钢水进入中间包，随后经浸入式水口注入结晶器内，液态钢水进入 结晶器后快速在结晶器四周凝固成一层初生坯壳并以速度V(单位：m/min)进行连续浇注。

步骤三、当钢液面稳定在距结晶器铜板上沿约100mm处以拉速V进行浇注时，大量钢 水热量传导至铜板，埋入在铜板内壁的每支热电偶每隔250毫秒实时测定一个温度值，并由 数据采集模块进行收集运算，实时显示第一排热电偶TC11、TC12、TC13的测温均值T1(单 位：℃)与第二排热电偶TC21、TC22、TC23的测温均值T2(单位：℃)。T1＝(TC11+TC12+TC13)/3,T2＝(TC21+TC22+TC23)/3。

步骤四、根据本发明的识别判定方法，对采集到的T1和T2数据进行分析，在拉速V(m/min)不变的情况下，正常浇注拉速V为1.0m/min～1.8m/min。

(1)当判定结果表明钢中氢含量超过8.5ppm，应立即停止浇注，因为钢水本身的氢含 量太高，就将造成气体氢的气泡，从固态坯壳析出形成的氢气泡进入到保护渣的液渣层，并 且环绕着结晶器铜板或铜板四周。一旦氢气泡上升到结晶器铜板的表面，在局部区域内聚集， 将影响到初生坯壳和铜板之间液态保护渣的进入，而保护渣作为固态坯壳和铜板之间的润滑剂，基本上所有从坯壳传递过来的热量是通过保护渣层再次传递到铜板上的，如果坯壳和铜 板四周保护渣没有连续和均匀地给入，铸坯在局部铜板上粘结的可能性大幅增加，当粘结形 成时，初生坯壳被撕裂，坯壳进一步弱化，如果没有立即停止浇注，将很快发生粘结漏钢。

(2)当判定结果表明钢中氢含量超过6.0ppm，应立即降速浇注，降至0.8m/min进行浇 注。因为当钢中氢高产生氢气泡进入保护渣中，将导致传热量下降，但第一排热电偶测温值 仍然高于第二排热电偶测温值，说明氢气泡产生量不高，但仍然影响高拉速浇注安全，需降 速浇注。

(3)当判定结果表明钢中氢含量小于6ppm，可以正常浇注。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

采用本发明的方法，可以快速识别非真空脱气包晶钢中氢含量状态，从而指导钢水浇注 速度，进而能够大幅降低甚至杜绝因氢高导致的粘结漏钢。同时，更优化的，本发明的方法 对钢水中氢含量的测定无需对每炉钢水进行定氢检测，有效降低了成本，并显著提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明中快速识别钢中氢含量状况以及根据氢含量进行浇铸的整体流程示意图；

图2为本发明中结晶器宽面铜板内热电偶的排布示意图。

图中：

1、钢水液面；2、第一热电偶；3、第二热电偶；4、间距；5、上沿；6、结晶器宽面铜 板。

具体实施方式

需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、 “顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为 便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例，仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明的温度采集装置布置于结晶器宽面铜板6上，其上沿5向下依次对 称设置有两排热电偶，其中，第一排设置有三个第一热电偶2，其位于结晶器宽面铜板6上 沿5下方150～220mm处，相邻两个第一热电偶2之间的间距4为150～220mm。第二排设置有三个第二热电偶3，其位于结晶器宽面铜板6上沿5下方300～400mm处，相邻两个第二热电偶3之间的间距4为150～220mm。

采用图1中所展示的流程对钢水中氢含量进行快速识别并指导钢水的浇注，当钢水液面 1稳定在距结晶器宽面铜板6上沿5约100mm处，以常规拉速V进行浇注时，大量钢水热量 传导至铜板，埋入在铜板内壁的每支热电偶每隔250毫秒实时测定一个温度值，通过对所测 温度值进行处理和分析，最终实现对钢水中氢含量的快速测定，测定结果准确，成本低，可 从根本上大幅降低甚至杜绝因氢含量较高而导致的粘结漏钢事故。

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

生产成分为碳含量为0.16％的非真空脱气包晶钢，开浇后以V＝1.4m/min拉速进行浇注， 其中，本实施例中在结晶器铜板上沿下方180mm处埋设三个第一热电偶2(即TC11、TC12、 TC13)，在结晶器铜板上沿下方350mm处埋设三个第二热电偶3(即TC21、TC22、TC23)，两个相邻的第一热电偶2(或第二热电偶3)之间的间距4均为180mm。

采用本发明的识别方法来检测钢水中氢含量并指导钢水浇注，当t时刻下，三个热电偶 TC11、TC12、TC13的测温均值T1t为130℃，三个热电偶TC21、TC22、TC23的测温均值T2t为104℃，且5分钟后T1(t+5min)为105℃，比较T1t与T2t的大小，以及T1t与T1 (t+5min)的差值，判断钢水中氢含量[H]≥8.5ppm，应立即停止浇注，避免氢含量较高而导 致粘结漏钢发生。

同时还采用定氢仪对钢水中氢含量进行检测，测得t时刻下钢水中氢含量[H]＝9.2ppm，此时钢水中氢含量处于较高水平，与本实施例的识别结果相符合，本实施例可以准确识别钢 水中氢含量的高低，并且可以科学指导钢水浇注。

实施例2

生产成分为碳含量为0.08％的非真空脱气包晶钢，开浇后以V＝1.6m/min拉速进行浇注， 其中，本实施例中在结晶器铜板上沿下方160mm处埋设三个第一热电偶2(即TC11、TC12、 TC13)，在结晶器铜板上沿下方380mm处埋设三个第二热电偶3(即TC21、TC22、TC23)，两个相邻的第一热电偶2(或第二热电偶3)之间的间距4均为160mm。

采用本发明的识别方法来检测钢水中氢含量并指导钢水浇注，当t时刻下，三个热电偶 TC11、TC12、TC13的测温均值T1t为147℃，三个热电偶TC21、TC22、TC23的测温均值T2t为120℃，且5分钟后T1(t+5min)为130℃，比较T1t与T2t的大小，以及T1t与T1 (t+5min)的差值，判断钢水中氢含量6.0ppm＜[H]＜8.5ppm，应立即将拉速V降至0.8m/min 浇注，避免氢含量偏高导致粘结漏钢发生。

同时还采用定氢仪对钢水中氢含量进行检测，测得t时刻下钢水中氢含量[H]＝7.4ppm，此时钢水中氢含量处于偏高水平，与本实施例的识别结果相符合，本实施例可以准确识别钢 水中氢含量的高低，并且可以科学指导钢水浇注。

实施例3

生产成分为碳含量为0.10％的非真空脱气包晶钢，开浇后以V＝1.6m/min拉速进行浇注， 其中，本实施例中在结晶器铜板上沿下方180mm处埋设三个第一热电偶2(即TC11、TC12、 TC13)，在结晶器铜板上沿下方350mm处埋设三个第二热电偶3(即TC21、TC22、TC23)，两个相邻的第一热电偶2(或第二热电偶3)之间的间距4均为180mm。

采用本发明的识别方法来检测钢水中氢含量并指导钢水浇注，当t时刻下，三个热电偶 TC11、TC12、TC13的测温均值T1t为143℃，三个热电偶TC21、TC22、TC23的测温均值T2t为122℃，且5分钟后T1(t+5min)为142℃，比较T1t与T2t的大小，以及T1t与T1 (t+5min)的差值，判断钢水中氢含量[H]≤6.0ppm，保持正常的拉速V进行浇注即可。

同时还采用定氢仪对钢水中氢含量进行检测，测得t时刻下钢水中氢含量[H]＝4.7ppm，此时钢水中氢含量处于正常水平，与本实施例的识别结果相符合，本实施例可以准确识别钢 水中氢含量的高低，并且可以科学指导钢水浇注。

实施例4

生产成分为碳含量为0.10％的非真空脱气包晶钢，开浇后以V＝1.0m/min拉速进行浇注， 其中，本实施例中在结晶器铜板上沿下方150mm处埋设三个第一热电偶2(即TC11、TC12、 TC13)，在结晶器铜板上沿下方300mm处埋设三个第二热电偶3(即TC21、TC22、TC23)，两个相邻的第一热电偶2(或第二热电偶3)之间的间距4均为150mm。

采用本发明的识别方法来检测钢水中氢含量并指导钢水浇注，当t时刻下，三个热电偶 TC11、TC12、TC13的测温均值T1t为118℃，三个热电偶TC21、TC22、TC23的测温均值T2t为96℃，且5分钟后T1(t+5min)为107℃，比较T1t与T2t的大小，以及T1t与T1(t+5min)的差值，判断钢水中氢含量6.0ppm＜[H]＜8.5ppm，应立即将拉速V降至0.8m/min浇注，避免氢含量偏高导致粘结漏钢发生。

同时还采用定氢仪对钢水中氢含量进行检测，测得t时刻下钢水中氢含量[H]＝7.0ppm，此时钢水中氢含量偏高，与本实施例的识别结果相符合，本实施例可以准确识别钢水中氢含 量的高低，并且可以科学指导钢水浇注。

实施例5

生产成分为碳含量为0.10％的非真空脱气包晶钢，开浇后以V＝1.8m/min拉速进行浇注， 其中，本实施例中在结晶器铜板上沿下方220mm处埋设三个第一热电偶2(即TC11、TC12、 TC13)，在结晶器铜板上沿下方400mm处埋设三个第二热电偶3(即TC21、TC22、TC23)，两个相邻的第一热电偶2(或第二热电偶3)之间的间距4均为220mm。

采用本发明的识别方法来检测钢水中氢含量并指导钢水浇注，当t时刻下，三个热电偶 TC11、TC12、TC13的测温均值T1t为157℃，三个热电偶TC21、TC22、TC23的测温均值T2t为122℃，且5分钟后T1(t+5min)为125℃，比较T1t与T2t的大小，以及T1t与T1 (t+5min)的差值，判断钢水中氢含量[H]≥8.5ppm，应立即停止浇注，避免氢含量较高而导 致粘结漏钢发生。

同时还采用定氢仪对钢水中氢含量进行检测，测得t时刻下钢水中氢含量[H]＝9.1ppm，此时钢水中氢含量较高，与本实施例的识别结果相符合，本实施例可以准确识别钢水中氢含 量的高低，并且可以科学指导钢水浇注。

对比例1

生产成分为碳含量为0.16％的非真空脱气包晶钢，开浇后以V＝1.4m/min拉速进行浇注， 其与实施例1不同之处在于：第一排热电偶埋设位置在结晶器铜板上沿下方100mm处。

采用本发明的识别方法来检测钢水中氢含量并指导钢水浇注，当t时刻下，三个热电偶 TC11、TC12、TC13的测温均值T1t为140℃，三个热电偶TC21、TC22、TC23的测温均值T2t为104℃，且5分钟后T1(t+5min)为105℃，比较T1t与T2t的大小，以及T1t与T1 (t+5min)的差值，判断钢水中氢含量[H]≥8.5ppm，应立即停止浇注，避免氢含量较高而导 致粘结漏钢发生。

同时还采用定氢仪对钢水中氢含量进行检测，测得t时刻下钢水中氢含量[H]＝6.7ppm，此时钢水中氢含量偏高，需降速浇注即可，无需立即停止浇注，与本对比例的识别结果偏差 较大。因此，采用本对比例的方法不能准确识别出钢水中的氢含量，无法科学指导钢水浇注。

对比例2

生产成分为碳含量为0.16％的非真空脱气包晶钢，开浇后以V＝1.4m/min拉速进行浇注， 其与实施例1不同之处在于：第二排热电偶埋设位置在结晶器铜板上沿下方270mm处。

采用本发明的识别方法来检测钢水中氢含量并指导钢水浇注，当t时刻下，三个热电偶 TC11、TC12、TC13的测温均值T1t为131℃，三个热电偶TC21、TC22、TC23的测温均值T2t为109℃，且5分钟后T1(t+5min)为117℃，比较T1t与T2t的大小，以及T1t与T1(t+5min)的差值，判断钢水中氢含量6.0ppm＜[H]＜8.5ppm，应立即降速浇注，避免氢含量偏高而导致粘结漏钢发生。

同时还采用定氢仪对钢水中氢含量进行检测，测得t时刻下钢水中氢含量[H]＝8.6ppm，此时钢水中氢含量较高，应立即停止浇注，与本对比例的识别结果偏差较大。因此，采用本 对比例的方法不能准确识别出钢水中的氢含量，无法科学指导钢水浇注。

对比例3

生产成分为碳含量为0.16％的非真空脱气包晶钢，开浇后以V＝1.4m/min拉速进行浇注， 其与实施例1不同之处在于：第一排热电偶埋设位置在结晶器铜板上沿下方250mm处，第二 排热电偶埋设位置在结晶器铜板上沿下方420mm处。

采用本发明的识别方法来检测钢水中氢含量并指导钢水浇注，当t时刻下，三个热电偶 TC11、TC12、TC13的测温均值T1t为120℃，三个热电偶TC21、TC22、TC23的测温均值T2t为91℃，且5分钟后T1(t+5min)为93℃，比较T1t与T2t的大小，以及T1t与T1(t+5min) 的差值，判断钢水中氢含量[H]≥8.5ppm，应立即停止浇注，避免氢含量较高而导致粘结漏钢发生。

同时还采用定氢仪对钢水中氢含量进行检测，测得t时刻下钢水中氢含量[H]＝7.1ppm，此时钢水中氢含量偏高，需降速浇注即可，无需立即停止浇注，与本对比例的识别结果偏差 较大。因此，采用本对比例的方法不能准确识别出钢水中的氢含量，无法科学指导钢水浇注。

对比例4

生产成分为碳含量为0.16％的非真空脱气包晶钢，开浇后以V＝1.4m/min拉速进行浇注， 其与实施例1不同之处在于：每排的相邻两个热电偶之间的间距为250mm。

采用本发明的识别方法来检测钢水中氢含量并指导钢水浇注，当t时刻下，三个热电偶 TC11、TC12、TC13的测温均值T1t为127℃，三个热电偶TC21、TC22、TC23的测温均值T2t为101℃，且5分钟后T1(t+5min)为119℃，比较T1t与T2t的大小，以及T1t与T1(t+5min)的差值，判断钢水中氢含量[H]≤6.0ppm，正常浇注即可。

同时还采用定氢仪对钢水中氢含量进行检测，测得t时刻下钢水中氢含量[H]＝7.5ppm，此时钢水中氢含量处于偏高水平，应立即降速浇注，与本对比例的识别结果偏差较大。因此， 采用本对比例的方法不能准确识别出钢水中的氢含量，无法科学指导钢水浇注。

对比例5

生产成分为碳含量为0.16％的非真空脱气包晶钢，开浇后以V＝1.4m/min拉速进行浇注， 其与实施例1不同之处在于：第一排热电偶及第二排热电偶均只采用一个热电偶进行测温。

采用本发明的识别方法来检测钢水中氢含量并指导钢水浇注，当t时刻下，热电偶TC1 所测温度T1t为134℃，热电偶TC2所测温度T2t为105℃，且5分钟后T1(t+5min)为107℃，比较T1t与T2t的大小，以及T1t与T1(t+5min)的差值，判断钢水中氢含量[H]≥8.5ppm，应立即停止浇注，避免氢含量较高而导致粘结漏钢发生。

同时还采用定氢仪对钢水中氢含量进行检测，测得t时刻下钢水中氢含量[H]＝6.7ppm，此时钢水中氢含量偏高，需降速浇注即可，无需停止浇注，与本对比例的识别结果偏差较大。 因此，采用本对比例的方法不能准确识别出钢水中的氢含量，无法科学指导钢水浇注。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在 不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种低成本快速识别包晶钢中氢含量的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、沿竖直方向在结晶器铜板(6)内按一定间隔埋设两组温度采集装置，第一组温度采集装置埋设位置为距结晶器铜板(6)上沿(5)下方150～220mm处；第二组温度采集装置埋设位置为距结晶器铜板(6)上沿(5)下方300～400mm处；

步骤二、在钢水浇铸过程中，两组温度采集装置按一定时间周期连续采集不同时刻下，钢水传导至铜板上的温度，并由数据处理模块对同一时刻下采集的两组温度数据分别进行处理，得到特定时刻下的两个温度均值T1、T2，其中，T1为第一组温度采集装置采集并处理到的均值，T2为第二组温度采集装置采集并处理到的均值；

步骤三、根据T1的下降速度以及T1和T2的大小，判断结晶器导出热量情况，从而识别钢水中氢含量的高低，具体的，

当T1在5分钟内温度下降的数值大于等于20℃，且T1≈T2，则钢水中氢含量处于较高水平，即[H]≥8.5ppm；

当T1在5分钟内温度下降的数值大于10℃而小于20℃，且T1＞T2，则钢水中氢含量处于偏高水平，即6.0ppm＜[H]＜8.5ppm；

当T1在5分钟内温度下降的数值小于等于10℃，且T1＞T2，则钢水中氢含量处于正常水平，即[H]≤6.0ppm。

2.根据权利要求1所述的一种低成本快速识别包晶钢中氢含量的方法，其特征在于：步骤二中，所述钢水为碳含量在0.08％～0.16％的非真空脱气包晶钢水。

3.根据权利要求1～2中任一项所述的一种低成本快速识别包晶钢中氢含量的方法，其特征在于：步骤一中，所述的温度采集装置采用热电偶，每组温度采集装置至少包括2个热电偶，多个热电偶之间间隔分布，采集温度后，通过数据运算处理模块将同一时刻下采集的多个温度值换算成一个温度平均值，用于后续对氢含量的识别和判定。

4.根据权利要求3所述的一种低成本快速识别包晶钢中氢含量的方法，其特征在于：每组热电偶中，相邻两个热电偶的间距(4)为150～220mm。

5.一种包晶钢浇铸方法，其特征在于：采用权利要求1～4中任一项所述的方法对包晶钢中氢含量进行快速识别，并根据氢含量来调整钢水浇铸的方式，避免发生漏钢事故。

6.根据权利要求5所述的一种包晶钢浇铸方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、精炼结束的非真空脱气包晶钢水由钢包盛装吊运至钢包回转台；

步骤二、钢包开浇，液态钢水流经中间包后，由浸入式水口注入结晶器；

步骤三、液态钢水进入结晶器后快速在结晶器四周凝固成一层初生坯壳，并以速度V进行连续浇注；

步骤四、当钢水液面(1)稳定在结晶器铜板(6)上沿(5)下方100mm处时，控制钢水速度V不变进行浇注，由热电偶每隔250毫秒实时测定一个温度值，并处理得到两个温度均值T1、T2；

步骤五、当钢水中氢含量为：[H]≥8.5ppm时，立即中止浇注；当钢水中氢含量为：6.0ppm＜[H]＜8.5ppm时，降低浇注速度；当钢水中氢含量为：[H]≤6.0ppm，正常浇注。

7.根据权利要求6所述的一种包晶钢浇铸方法，其特征在于：正常浇注时，速度V的取值为1.0m/min～1.8m/min。

8.根据权利要求6所述的一种包晶钢浇铸方法，其特征在于：当钢水中氢含量为6.0ppm＜[H]＜8.5ppm时，降速至0.8m/min进行浇注；当钢水中氢含量[H]≥8.5ppm时，立即将拉速降至0m/min，随后进行封顶操作，中止浇注。