CN116748484A - 一种连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于连铸炼钢技术领域的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法。将中间包浇铸液位涨至正常浇铸液位的1.05～1.15倍；待中间包涨至目标液位高度后停浇，进行换包操作，停止向中间包浇铸钢水期间，中间包浇注最低液位与中间包每分钟持续输出钢水量的关系为：(中间包停浇液位‑换包时最低液位)/停浇时中间包每分钟持续输出钢水量＝1～4；换包后开浇，通过控制钢包水口通钢量，使中间包回到正常浇铸液位，完成换钢包操作，此过程中间包液位上涨速度控制要求为：每分钟上涨正常浇铸液位的4％～8％。本发明所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，减小钢流对中间包内钢水的冲击力，保持连铸换钢包时钢水的洁净度。
Description
技术领域
本发明属于连铸炼钢技术领域，更具体地说，是涉及一种连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法。
背景技术
非稳态浇注过程控制是连铸过程控制的核心环节之一，在连铸机大包浇铸过程中，大包转台上的一个大臂上吊座一个钢包，待钢包钢水浇注完毕时，将另一个钢包吊坐在大包转台另一侧的大臂上，然后旋转大包转台，实现两臂互换位置，另一个钢包继续向中间包进行浇铸，从而进行连续生产。这种浇铸模式缺点是大包两臂互换位置的过程需要一定的时间，互换位置后重新打开水口的过程也需要耗费时间，导致两个钢包浇铸之间有一定的时间间隔，在这段时间中，中间包仍在持续输出钢水，向浇铸结晶器内注入钢水，中间包内钢水液位会有较大下降，此过程中的中间包处于非稳态浇铸状态。为减少中间包低液位浇铸所导致的质量问题，一般会考虑快速回到正常液位浇铸，但快速恢复中间包液位需要增大钢包注入中间包的钢水通钢量，对中间包内钢水产生剧烈搅拌，造成钢水卷渣和二次氧化，严重降低钢水洁净度和铸坯质量。
针对连铸换包时，因非稳态浇铸浇铸过程导致中间包液位变化幅度大、快速涨落导致了钢水卷渣和钢水二次氧化问题，主要是要控制换包过程的中间包内钢水液位的上涨速度，减小钢流对中间包内钢水的冲击力，减小中间包内钢水的搅拌程度。由于很难做到中间包液位上涨速度、中间包钢水液位以及连铸铸速之间的良好匹配，导致钢中存在大尺寸夹杂的情况时有发生，成材率降低。目前针对连铸换包过称非稳态浇铸的问题，主要检索到相关的专利文献有：一种连铸钢包开浇保持钢水洁净的方法(CN105921734B)、一种能够保持中间包液面稳态的浇铸设备及方法(CN107598145 A)、《连铸非稳态浇注的控制与优化》、《换包过程引流砂行为的试验分析》等。通过对以上相关技术方案的研究，现有技术方案主要存在的问题为：
1)一种连铸钢包开浇保持钢水洁净的方法(CN105921734B)主要是减少引流沙进入冲击区，对于中间包液面快速的上下波动引起的卷渣和钢水二次氧化并未给出解决办法。2)一种能够保持中间包液面稳态的浇铸设备及方法(CN107598145 A)提供了一种新型的设备，该浇铸设备确实可以解决换包过程中的中间包液位波动问题，但该方法存在两个冲击区，换包过程伴随着冲击区位置的变换，此过程也会引起流场的波动，属于非稳态浇铸，同时为使用该设备，对浇铸平台改造工作也会消耗成本。3)《连铸非稳态浇注的控制与优化》等文献中提出解决连铸非稳态浇铸是一个系统性工作，需要控制浇铸液面、充包流量以及下渣量等参数，给出的解决思路比较概念化，并没有针对换包过称因液面快速涨落引起非稳态浇铸问题，提出具体解决方案。
综上，该技术没有涉及本申请的技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种步骤简单，有效解决钢包换包过程因中间包钢水液位涨落过快引起中间包内钢水与钢液面上方的钢渣搅拌程度剧烈所导致的卷渣过多和钢水被二次氧化问题。减小钢流对中间包内钢水的冲击力，降低了因换钢包非稳态浇铸带来的钢水质量问题，保持连铸换钢包时钢水的洁净度的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法的步骤为：
S1.在连铸过程中，钢水接近换钢包时，将中间包浇铸液位涨至正常浇铸液位的1.05～1.15倍；
S2.待中间包涨至目标液位高度后停浇，进行换钢包操作，钢包换包，停止向中间包浇铸钢水期间，中间包浇注最低液位与中间包每分钟持续输出钢水量的关系为：(中间包停浇液位-换包时最低液位)/停浇时中间包每分钟持续输出钢水量＝1～4；
S3.满钢水钢包换包后开浇，通过控制钢包水口通钢量，使中间包回到正常浇铸液位，完成换钢包操作，此过程中间包液位上涨速度控制要求为：每分钟上涨正常浇铸液位的4％～8％。
所述的中间包的正常浇铸液位为600～1200mm。
在S1步骤的连铸过程中，停浇炉次钢水接近换钢包时，将中间包浇铸液位涨至正常液位的1.05～1.15倍期间，中间包液位上涨速度控制要求为：每分钟上涨正常浇铸液位的1.0％～3.5％。
在S2步骤后S3步骤前，换钢包后开浇时，中间包实际液位应控制在正常浇铸液位的75％～88％。
所述的连铸采用多机圆坯连铸机。
大包转台上设置第一大臂和第二大臂，第一大臂一侧布置一个钢包，第二大臂一侧布置另一个钢包。
所述的大包转台为能够旋转的结构。
采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：
本发明所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，为保持连铸换钢包时钢水的洁净度，减少换包过称因中间包液面涨落过快导致的卷渣和二次氧化问题，本发明的方法的改进点涉及换包过称中间包液位控制工艺，匹配拉速、中间包液面、充包流量等工艺参数的调控，通过上述改进，有效解决现有技术中存在的问题，减小钢流对中间包内钢水的冲击力，很大程度的降低了因换钢包非稳态浇铸带来的钢水质量问题，减少了钢中存在大尺寸夹杂导致的产品判废，成材率提高。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法实施例和对比例的情况对比表；
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1所示，本发明为一种连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法的步骤为：
S1.在连铸过程中，钢水接近换钢包时，将中间包浇铸液位涨至正常浇铸液位的1.05～1.15倍；S2.待中间包涨至目标液位高度后停浇，进行换钢包操作，钢包换包，停止向中间包浇铸钢水期间，中间包浇注最低液位与中间包每分钟持续输出钢水量的关系为：(中间包停浇液位-换包时最低液位)/停浇时中间包每分钟持续输出钢水量＝1～4；S3.满钢水钢包换包后开浇，通过控制钢包水口通钢量，使中间包回到正常浇铸液位，完成换钢包操作，此过程中间包液位上涨速度控制要求为：每分钟上涨正常浇铸液位的4％～8％。所述的中间包的正常浇铸液位为600～1200mm。上述步骤，针对现有技术中的不足，提出改进的技术方案。为保持连铸换钢包时钢水的洁净度，减少换包过程因中间包液面涨落过快引起中间包内钢水与钢液面上方的钢渣搅拌程度剧烈所导致的卷渣过多和钢水被二次氧化问题，本发明的方法的改进点涉及换包过称中间包液位控制工艺，匹配拉速、中间包液面、充包流量等工艺参数的调控，通过上述改进，有效解决现有技术中存在的问题，减小钢流对中间包内钢水的冲击力，很大程度的降低了因换钢包非稳态浇铸带来的钢水质量问题，减少了钢中存在大尺寸夹杂导致的产品判废，成材率提高。本发明所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，步骤简单，有效解决换钢包过程因中间包液面涨落过快引起中间包内钢水与钢液面上方的钢渣搅拌程度剧烈所导致的卷渣过多和钢水被二次氧化问题，减小钢流对中间包内钢水的冲击力，降低了因换钢包非稳态浇铸带来的钢水质量问题，保持连铸换钢包时钢水的洁净度。
在S1步骤的连铸过程中，浇炉次钢水接近换钢包时，将中间包浇铸液位涨至正常液位的1.05～1.15倍期间，中间包液位上涨速度控制要求为：每分钟上涨正常浇铸液位的1.0％～3.5％。上述步骤，对中间包液位上涨速度进行控制，解决现有技术中的问题，保障钢水清洁度。
在S2步骤后S3步骤前，换钢包后开浇时，中间包实际液位应控制在正常浇铸液位的75％～88％。上述结构，对换包后开浇时中间包实际液位进行控制，实际液位与正常浇铸液位相比较，解决技术问题。
所述的连铸采用多机圆坯连铸机。大包转台上设置第一大臂和第二大臂，第一大臂一侧布置一个钢包，第二大臂一侧布置另一个钢包。所述的大包转台为能够旋转的结构。上述结构，在连铸机大包浇铸过程中，大包转台上的一个大臂上吊座一个钢包，待钢包钢水浇注完毕时，将另一个钢包吊坐在大包转台另一侧的大臂上，然后旋转大包转台，实现两臂互换位置，另一个钢包继续向中间包进行浇铸，进行连续生产。
以下以具体实施例，进一步对本发明的方法做出详细的说明：
以120吨钢包、5机5流圆坯连铸机、断面直径为600mm、拉速为0.28m/min为实施例进一步说明本发明。在生产过程中，分别开展6个浇次共72炉试验，其中前4个浇次48炉为实施例，后2个浇次24炉为对比例。实施例连铸换包过程主要工艺控制过程具体为：
1.在连铸过程中，在浇炉次钢水接近换钢包时，将中间包浇铸液位涨至正常液位的1.05～1.15倍，中间包液位上涨速度控制要求为：每分钟上涨正常浇铸液位的1.0％～3.5％。2.其中中间包正常浇铸液位为600～1200mm。3.待中间包涨至目标液位高度后停浇，进行换钢包操作，停止向中间包浇铸钢水期间，中间包浇注最低液位与中间包每分钟持续输出钢水量的关系为：(中间包停浇液位-换包时最低液位)/停浇时中间包每分钟持续输出钢水量＝1～4。4.换钢包后炉次开浇时，中间包液位应控制在正常浇铸液位的75％～88％。5.换钢包开浇后通过控钢包水口通钢量，使中间包回到正常浇铸液位，完成换包操作，此过程中间包液位上涨速度控制要求为：每分钟上涨正常浇铸液位的4％～8％。本发明所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法的实施例和对比例的情况对比表如附图1所示。
由附图1所示的结果可以看出，采用本发明的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，可明显减小钢流对中间包内钢水的冲击力，很大程度减少换包过程因中间包液面涨落过快引起中间包内钢水与钢液面上方的钢渣搅拌程度剧烈所导致的卷渣过多和钢水被二次氧化问题，减少钢中存在大尺寸夹杂导致的产品判废，成材率提高。
本发明所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，为保持连铸换钢包时钢水的洁净度，减少换钢包过程因中间包液面涨落过快引起中间包内钢水与钢液面上方的钢渣搅拌程度剧烈所导致的卷渣过多和钢水被二次氧化问题，本发明的方法的改进点涉及换钢包过程中间包液位控制工艺，匹配拉速、中间包液面、充包流量等工艺参数的调控，通过上述改进，有效解决现有技术中存在的问题，减小钢流对中间包内钢水的冲击力，很大程度的降低了因换钢包非稳态浇铸带来的钢水质量问题，减少了钢中存在大尺寸夹杂导致的产品判废，成材率提高。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，其特征在于：所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法的步骤为：
S1.在连铸过程中，钢水接近换包时，将中间包浇铸液位涨至正常浇铸液位的1.05～1.15倍；
S2.待中间包涨至目标液位高度后停浇，进行换钢包操作，钢包换包，停止向中间包浇铸钢水期间，中间包浇注最低液位与中间包每分钟持续输出钢水量的关系为：(中间包停浇液位-换包时最低液位)/停浇时中间包每分钟持续输出钢水量＝1～4；
S3.满钢水钢包换包后开浇，通过控制钢包水口通钢量，使中间包回到正常浇铸液位，完成换钢包操作，此过程中间包液位上涨速度控制要求为：每分钟上涨正常浇铸液位的4％～8％。
2.根据权利要求1所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，其特征在于：所述的中间包的正常浇铸液位为600～1200mm。
3.根据权利要求1或2所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，其特征在于：在S1步骤的连铸过程中，停浇炉次钢水接近换包时，将中间包浇铸液位涨至正常液位的1.05～1.15倍期间，中间包液位上涨速度控制要求为：每分钟上涨正常浇铸液位的1.0％～3.5％。
4.根据权利要求1或2所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，其特征在于：在S2步骤后S3步骤前，换包后开浇时，中间包实际液位应控制在正常浇铸液位的75％～88％。
5.根据权利要求1或2所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，其特征在于：所述的连铸采用多机连铸机。
6.根据权利要求1或2所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，其特征在于：大包转台上设置第一大臂和第二大臂，第一大臂一侧布置一个钢包，第二大臂一侧布置另一个钢包。
7.根据权利要求6所述的连铸炼钢设备换钢包时保持钢水洁净度的方法，其特征在于：所述的大包转台为能够旋转的结构。
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