CN117086300A - 提高板坯连铸中间包寿命的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种提高板坯连铸中间包寿命的方法，包括将中间包烘烤孔与烧嘴对中并压起塞棒，接着点燃烧嘴，对中间包进行阶段性烘烤后进行浇钢，所述阶段性烘烤包括小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤和保温。中间包使用阶段性烘烤，合理控制中间包烘烤温度曲线，将中间包温度控制在中间包开浇目标烘烤温度范围内，延长了中间包使用寿命，提高了连浇上限炉数和连浇时长，有效降低了中间包使用数量，降低了生产成本。

Description

提高板坯连铸中间包寿命的方法

技术领域

本发明涉及冶炼连铸技术领域，具体而言，涉及一种提高板坯连铸中间包寿命的方法。

背景技术

连铸中间包是连铸过程的关键设备之一，起着承前启后的重要作用，它将钢水分配入不同的结晶器并使钢水具有稳流、分流的作用，而且还是一个精炼空容器，通过中间包冶金，可以防止钢水二次氧化和吸气，改善钢水流动状态，防止卷渣和促进夹杂物上浮，微调钢水成分，控制夹杂物形态和精确控制钢水过热度，对连铸操作顺行，提高连铸作业率，多炉连浇，扩大连铸品种和改善铸坯质量等有重要作用。

目前，板坯连铸中间包寿命基本在十个小时左右，很难达到25小时以上的设计使用寿命，中间包寿命低造成连铸中间包连浇炉数少，连续生产成本高，中间包消耗大，生产的不连续，易造成铁水的挤压，影响整个炼钢厂的生产节奏。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种提高板坯连铸中间包寿命的方法，其能够提高板坯连铸中间包寿命，从而提高转炉、连铸生产效率，降低中间包使用成本，满足转炉、连铸生产需求。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种提高板坯连铸中间包寿命的方法，包括将中间包烘烤孔与烧嘴对中并压起塞棒，接着点燃烧嘴，对中间包进行阶段性烘烤后进行浇钢，所述阶段性烘烤包括小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤和保温：

所述小火烘烤时，空气阀门开度为40-45％，煤气阀门开度为45-50％，火苗触至中间包底部，烘烤时长大于60min至中间包工作层温度400-600℃；

所述中火烘烤时，空气阀门开度为50-60％，煤气阀门开度为50-55％，蓝色火苗溢出包盖450-550mm，烘烤至中间包工作层温度800-900℃；

所述大火烘烤时，空气阀门开度为60-70％，煤气阀门开度为55-60％，蓝色火苗溢出包盖250-350mm，烘烤时长大于60min至中间包工作层温度≤1200℃；

所述保温时，空气阀门开度为50-60％，煤气阀门开度为50-55％，火苗触至中间包底部，对中间包进行保温30min以上保持中间包工作层温度1000～1150℃。

在可选的实施方式中，所述小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤和保温的总时长2.5-4.0h。

在可选的实施方式中，还包括整体水口烘烤，所述整体水口烘烤的时间为60-150min，烘烤至水口800-1100℃。

在可选的实施方式中，所述小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤和保温的总时长为2-2.5h时，中间包内钢水温度高于预设开浇温度10℃以上。

在可选的实施方式中，所述阶段性烘烤结束后，塞棒头温度≥1100℃。

在可选的实施方式中，所述中间包浇钢时最低液面高度大于300mm，中间包正常浇注目标重量为25-30t,转包浇注量≥15t。

在可选的实施方式中，当液渣厚度≥100mm时，执行中间包排渣作业。

在可选的实施方式中，所述中间包的制作包括工作层的制作，所述工作层的制作包括：将胎膜置于中间包的永久层内，在所述胎膜和永久层之间放置定位钢条，所述定位钢条放置在所述胎膜的四周，对胎膜进行定位，然后在所述胎膜和永久层之间填充工作层材料，形成工作层。

在可选的实施方式中，所述定位钢条沿竖直方向设置在中间包和永久层之间，所述定位钢条包括基材和调节片，所述调节片通过内六角螺丝可拆卸安装在所述基材上，通过选择不同数量的调节片调整所述定位钢条的厚度，进而适配不同规格的胎膜，得到不同厚度的工作层。

在可选的实施方式中，所述中间包工作层厚度为：包墙上部30-50mm，包墙中下部40mm±5mm，包底50±5mm；所述永久层厚度大于150mm。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

中间包使用阶段性烘烤，合理控制中间包烘烤温度曲线，将中间包温度控制在中间包开浇目标烘烤温度范围内，延长了中间包使用寿命，提高了连浇上限炉数和连浇时长，有效降低了中间包使用数量，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为采用钢条对胎膜进行定位时的结构示意图；

图2为定位钢条的结构示意图。

图标：100-中间包；110-永久层；120-工作层；130-胎膜；140-定位钢条；141-基材；142-调节片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

本实施例提供了一种提高板坯连铸中间包100寿命的方法，包括将中间包100烘烤孔与烧嘴对中并压起塞棒，接着点燃烧嘴，对中间包100进行阶段性烘烤后进行浇钢，所述阶段性烘烤包括小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤和保温：

所述小火烘烤时，空气阀门开度为40-45％，煤气阀门开度为45-50％，火苗触至中间包100底部，烘烤时长大于60min至中间包100工作层120温度400-600℃；

所述中火烘烤时，空气阀门开度为50-60％，煤气阀门开度为50-55％，蓝色火苗溢出包盖450-550mm，烘烤至中间包100工作层120温度800-900℃；

所述大火烘烤时，空气阀门开度为60-70％，煤气阀门开度为55-60％，蓝色火苗溢出包盖250-350mm，烘烤时长大于60min至中间包100工作层120温度≤1200℃；

所述保温时，空气阀门开度为50-60％，煤气阀门开度为50-55％，火苗触至中间包100底部，对中间包100进行保温30min以上保持中间包100工作层120温度1000～1150℃。

本实施例采用阶段性烘烤，通过优化煤气和压缩空气开度，合理控制中间包100烘烤温度曲线，将中间包100温度控制在中间包100开浇目标烘烤温度范围内，避免中间包100烘烤时间过短或过长或中间包100烘烤温度不均匀的问题。本实施例中小火烘烤至中间包100工作层120温度400-600℃，中间包100烘烤温度不超过1200℃。中间包100开浇目标烘烤温度:1000～1150℃控制(开浇前带火焰测量塞棒区域温度)。具体地：

烘烤前可目测确认中间包100烘烤孔与烧嘴对中偏差≤50mm；压起塞棒使用木销，中间包100烘烤过程必须全程压起塞棒，在中间包100开至浇注位且准备开浇时，试压压把2次后方可放下塞棒。

点燃烧嘴，烧嘴点燃后将烘烤器降下，使得包盖与塞棒的间隙≥30mm。按“小火”的控制基准，“小火”1小时后烘烤温度控制在400-600℃。按“中、大火”的控制基准，“中火”1小时后烘烤温度控制在800-900℃、“大火”1小时后烘烤温度控制在1000-1150℃，其中：“小火时间”和“大火时间”必须保证60min以上，“中火时间”和“保温时间”可根据烘烤情况进行调整。具体地，烘烤器开度要求和烘烤时间如表1和表2所示。

表一烘烤器开度要求

表二烘烤时间要求

中间包100开至浇注位时，放下塞棒并确认行程归位(为防止烘烤过程粘棒，要求全程压起烘烤且中间包100开至浇注位方可取消)。

需要说明的是，在大包长套管的安装上，可以人为控制套管的倾斜角度，以向冲击区外墙的反方向倾斜5-10°为宜，将冲击区区域的流场漩涡移至中间包100中部区域，避免侵蚀。另外，保持大包过程温度平稳，钢水到连铸平台的温度应合理，避免钢水过热度过大对中间包100内衬冲刷，避免因钢水温度过低向中间包100透氧升温对中间包100内衬造成的危害。

在可选的实施方式中，所述小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤和保温的总时间2.5-4.0h。

烘烤总时间小于或大于“2.5-4.0h”均为异常烘烤，具体地：

“最小异常时间”为生产异常情况下允许的最短中间包100烘烤时间，主要通过取消或减少“中火时间”“保温时间”实现；烘烤总时间过小会导致中间包100排气不足引起的工作层120垮塌和头坯气泡，中间包100烘烤不透引起的开浇塞棒头结钢和钢水温降大水口结流，烘烤升温过快挡渣墙等耐材崩裂。

总烘烤时间大于“总时间”但小于13h的异常烘烤，已经升大火控制的可以降为中火(保持温度)；当中间包100烘烤已经达到目标烘烤温度上限时，取消大火烘烤阶段；烘烤总时间过大会导致中间包100过烘烤(温度≥1200℃、长时间烘烤)引起的塞棒氧化熔损、塞杆芯和横臂熔损变形松脱、包盖钢结构熔损变形耐材脱落、工作层120垮塌以及塞棒头粘结上水口碗部等。

“最大异常时间”为生产异常情况下允许的最长中间包100烘烤时间，即13h，主要通过延长中、小火时间实现；总烘烤时间过长，中间包100过烘烤后无法开浇，以及耐材使用寿命降低。已经升中火控制的不允许降为小火(需保持不低于900℃烘烤温度，防范中间包100降温工作层120开裂、垮塌)。

烘烤总时间超过13h的中间包100作报废处理,不使用。

在可选的实施方式中，还包括整体水口烘烤，所述整体水口烘烤的时间为60-150min，烘烤至水口800-1100℃。

整体水口烘烤控制中，烘烤时间和温度偏低可能导致水口炸裂；烘烤时间和温度偏高可能导致铝碳质或锆碳质水口氧化脱碳、强度和寿命降低。每次烘烤检查确认烘烤器烘烤效果，确认煤气压力是否烘烤正常，烘烤均匀，两侧烘烤温度偏差小。

在可选的实施方式中，所述小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤和保温的总时长为2-2.5h时，中间包100内钢水温度高于预设开浇温度10℃以上。

烘烤总时间偏小的中间包100，开浇第一炉大、中包钢水下限温度比正常条件下第一炉开浇温度提高10℃以上，即开浇温度为1010～1150℃。

在可选的实施方式中，所述阶段性烘烤结束后，塞棒头温度≥1100℃。

在可选的实施方式中，所述中间包100浇钢时最低液面高度大于300mm，中间包100正常浇注目标重量为25-30t，转包浇注量≥15t。

转炉与连铸之间的钢水衔接是保证连铸正常生产的必要条件，要求供连铸的钢水准时化，转炉生产量与连铸生产量正常匹配，加大生产调度的信息传递，合理的生产组织以保证中间包100钢水液面稳定，避免钢水上连铸不及时造成的钢水液面波动过大对中间包100内衬产生的危害。保证中间包100液面高度在要求范围内，以保证中间包100寿命。

中间包100液面保持高液位操作，为保证板坯连铸机正常浇注，减少中间包100钢水液面过低时引起中间包100覆盖剂卷入钢流，造成卷渣，若中间包100浇钢时液面较低例如设置200mm，钢水中的非金属夹杂较高，且内衬容易开裂；中间包100浇钢时液面大于300mm，中间包100正常浇注目标重量为25-30t,转包浇注量≥15t，较高的钢水液面延长了钢水在中间包100的停滞时间，促使钢水中的非金属夹杂上浮，提高了钢水质量，另一方面，避免中间包100因液面过低而造成中间包100内衬温度极速下降，在大包开浇后，高温钢水又促使工作层120温度极速上升所造成中间包100内衬(主要是工作层120)开裂。

在可选的实施方式中，当液渣厚度≥100mm时，执行中间包100排渣作业。

随着中间包100连浇炉数增加，中间包100内的渣量大又不能及时排出，渣线对包衬的侵蚀严重，同时影响钢水质量。每5炉(第5、10、15…)测量一次中包渣层厚度，中间包100受钢口钢包下渣厚度≥100mm时，必须进行排渣作业，防止包壁渣线侵蚀严重，发生包壁穿钢。同时大包工要加强操作，在控制好大包余钢的同时，避免大量渣子放到中间包100内，造成包壁渣线侵蚀严重。

在可选的实施方式中，所述中间包100的制作包括工作层120的制作，所述工作层120的制作包括：将胎膜130置于中间包100的永久层110内，在所述胎膜130和永久层110之间放置定位钢条140，所述定位钢条140放置在所述胎膜130的四周，对胎膜130进行定位，然后在所述胎膜130和永久层110之间填充工作层120材料，形成工作层120，具体如图1所示，使用定位钢条140制作的中间包100，中间包100工作层120厚度均匀。

在可选的实施方式中，所述定位钢条140沿竖直方向设置在中间包100和永久层110之间，所述定位钢条140包括基材141和调节片142，所述调节片142通过内六角螺丝可拆卸安装在所述基材141上，具体结构如图2所示，通过选择不同数量的调节片142调整所述定位钢条140的厚度，进而适配不同规格的胎膜130，得到不同厚度的工作层120。

在可选的实施方式中，所述中间包100工作层120厚度为：包墙上部30-50mm，包墙中下部40mm±5mm，包底50±5mm；所述永久层110厚度大于150mm。

中间包100制备完成后对中间包100进行验收，验冷包作业如下：

⑴中间包100工作层120的验收

①要求砌筑平整，无明显凹陷或凸出。

②内腔尺寸控制合理，满足中包容量要求。

③包内清洁，无残余耐材或钢渣，包衬无垮塌。

④工作层120厚度控制为：包墙上部30-50mm,中下部40mm±5mm，包底50±5mm,保证渣线部位耐材质量。

⑵中间包100永久层110的验收

①衬体完好，无明显缺损或开裂，裂缝宽度<20mm。

②永久层110厚度不得<150mm。

③中下部修补单处面积不得>20×20cm2,总面积不得>80×80cm2。

验红包作业如下：

⑴中间包100每烘烤一个小时，对中间包100烘烤效果进行检查。

①对中间包100烘烤温度进行测温，跟踪烘烤效果。

②放棒压棒目测正滑差0-3mm：机构有效行程：35-40mm，目测塞棒本体无明显裂纹、无缺损；紧固塞棒和横臂固定螺栓无松动；试压棒2次确认机构无明显卡阻；

确认水口是否堵塞：使用氧管或捞渣棒插入水口内确认水口内部无异物。

③开浇前15min带火焰测量中间包100温度中间包100测温位置为：东西两侧的塞棒孔。(塞棒区最低温度≥1000℃)。

④验包、烘烤器检查维修禁止踩踏碰撞塞棒、上水口、塞棒控制机构。

需要说明的是，连铸中间包100可以采用挡渣墙和挡渣坝结构，使钢水在中间包100流动合理，有利钢水中非金属夹杂上浮，提高了钢水质量，另一方面还提高了中间包100使用寿命。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种提高板坯连铸中间包100寿命的方法，包括将中间包100烘烤孔与烧嘴对中并压起塞棒，接着点燃烧嘴，对中间包100进行阶段性烘烤后进行浇钢，所述阶段性烘烤包括小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤和保温；所述小火烘烤时，空气阀门开度为40％，煤气阀门开度为45％，火苗触至中间包100底部，烘烤时长60min中间包100工作层120温度450℃；

所述中火烘烤时，空气阀门开度为50％，煤气阀门开度为55％，蓝色火苗溢出包盖500mm，烘烤时长为60min中间包100工作层120温度850℃；

所述大火烘烤时，空气阀门开度为65％，煤气阀门开度为60％，蓝色火苗溢出包盖300mm，烘烤时60min中间包100工作层120温度1100℃；

所述保温时，空气阀门开度为55％，煤气阀门开度为50％，火苗触至中间包100底部，对中间包100进行保温30min中间包100工作层120温度1125℃；

所述整体水口烘烤的时间为65min，烘烤至水口865℃；

所述阶段性烘烤结束后，塞棒头温度1100℃；

所述中间包100浇钢时最低液面高度大于300mm，中间包100正常浇注目标重量为25-30t，转包浇注量≥15t；

所述中间包100工作层120厚度为：包墙上部50mm，包墙中下部45mm，包底55mm；所述永久层110厚度180mm。

本实施例中的提高板坯连铸中间包100寿命的控制方法能够使中间包100使用寿命长，连浇上限炉数可达33炉，将之前单个中间包100原10多个小时的寿命提高至30个小时以上，有效降低了中间包100使用数量，降低了生产成本。

对比例1

本对比例1板坯连铸中间包100烘烤包括，将中间包100烘烤孔与烧嘴对中，接着点燃烧嘴，对中间包100进行阶段性烘烤后进行浇钢，所述阶段性烘烤包括小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤；所述小火烘烤时，空气阀门开度为0％，煤气阀门开度为55％，火苗触至中间包100底部，烘烤时长90min中间包100工作层120温度600℃；

所述中火烘烤时，空气阀门开度为60％，煤气阀门开度为70％，蓝色火苗溢出包盖300mm，烘烤时长为120min中间包100工作层120温度1208℃；

所述大火烘烤时，空气阀门开度为80％，煤气阀门开度为90％，蓝色火苗溢出包盖200mm，烘烤时长120min，中间包100工作层120温度1220℃；

所述阶段性烘烤结束后，塞棒头温度1220℃；

所述中间包100浇钢时最低液面高度大于200mm，中间包100正常浇注目标重量为15-30t，转包浇注量≥10t；

所述中间包100工作层120厚度为：包墙上部30mm，包墙中下部35mm，包底40mm；所述永久层110厚度135mm。

本对比例1中的板坯连铸中间包100，连浇上限炉数仅11炉，单个中间包100的寿命仅为10个小时。

对比例2

本对比例与实施例1的区别仅在于：空气阀门开度和煤气阀门开度比例不匹配，中火烘烤和大火烘烤时间长，中间包烘烤时间需要5.5个小时，中间包烘烤时间长，过烘烤温度≥1200℃时，引起塞棒氧化熔损、塞杆芯和横臂熔损变形松脱、包盖钢结构熔损变形耐材脱落、工作层垮塌以及塞棒头粘结上水口碗部等。本对比例1中的板坯连铸中间包100，连浇上限炉数仅11炉，单个中间包100的寿命仅为10个小时。

对比例2

本对比例与实施例1的区别仅在于：对比例2所述整体水口烘烤的时间为180min，烘烤至水口1168℃，烘烤时间和温度偏高时，铝碳质或锆碳质水口氧化脱碳、强度和寿命降低，影响中间包的整体寿命。本对比例1中的板坯连铸中间包100，连浇上限炉数仅11炉，单个中间包100的寿命仅为10个小时。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种提高板坯连铸中间包寿命的方法，其特征在于，包括将中间包烘烤孔与烧嘴对中并压起塞棒，接着点燃烧嘴，对中间包进行阶段性烘烤后进行浇钢，所述阶段性烘烤包括小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤和保温：

所述小火烘烤时，空气阀门开度为40-45％，煤气阀门开度为45-50％，火苗触至中间包底部，烘烤时长大于60min至中间包工作层温度为400-600℃；

所述中火烘烤时，空气阀门开度为50-60％，煤气阀门开度为50-55％，蓝色火苗溢出包盖450-550mm，烘烤至中间包工作层温度为800-900℃；

所述大火烘烤时，空气阀门开度为60-70％，煤气阀门开度为55-60％，蓝色火苗溢出包盖250-350mm，烘烤时长大于60min至中间包工作层温度为≤1200℃；

所述保温时，空气阀门开度为50-60％，煤气阀门开度为50-55％，火苗触至中间包底部，对中间包进行保温30min以上保持中间包工作层温度为1000～1150℃。

2.根据权利要求1所述的提高板坯连铸中间包寿命的方法，其特征在于，所述小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤和保温的总时长2.5-4.0h。

3.根据权利要求1所述的提高板坯连铸中间包寿命的方法，其特征在于，还包括整体水口烘烤，所述整体水口烘烤的时间为60-150min，烘烤至水口800-1100℃。

4.根据权利要求1所述的提高板坯连铸中间包寿命的方法，其特征在于，所述小火烘烤、中火烘烤、大火烘烤和保温的总时长为2-2.5h时，中间包内钢水温度高于预设开浇温度10℃以上。

5.根据权利要求1所述的提高板坯连铸中间包寿命的方法，其特征在于，所述阶段性烘烤结束后，塞棒头温度≥1100℃。

6.根据权利要求1所述的提高板坯连铸中间包寿命的方法，其特征在于，所述中间包浇钢时最低液面高度大于300mm，中间包正常浇注目标重量为25-30t，转包浇注量≥15t。

7.根据权利要求1所述的提高板坯连铸中间包寿命的方法，其特征在于，当中间包内液渣厚度≥100mm时，执行中间包排渣作业。

8.根据权利要求1所述的提高板坯连铸中间包寿命的方法，其特征在于，所述中间包的制作包括工作层的制作，所述工作层的制作包括：将胎膜置于中间包的永久层内，在所述胎膜和永久层之间放置定位钢条，所述定位钢条放置在所述胎膜的四周，对胎膜进行定位，然后在所述胎膜和永久层之间填充工作层材料，形成工作层。

9.根据权利要求8所述的提高板坯连铸中间包寿命的方法，其特征在于，所述定位钢条沿竖直方向设置在中间包和永久层之间，所述定位钢条包括基材和调节片，所述调节片通过内六角螺丝可拆卸安装在所述基材上，通过选择不同数量的调节片调整所述定位钢条的厚度，进而适配不同规格的胎膜，得到不同厚度的工作层。

10.根据权利要求8所述的提高板坯连铸中间包寿命的方法，其特征在于，所述中间包工作层厚度为：包墙上部30-50mm，包墙中下部40mm±5mm，包底50±5mm；所述永久层厚度大于150mm。