CN117696846A - 连铸浇钢装置及浇钢方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连铸浇钢装置及浇钢方法，包括：中间运输系统和钢水连浇运输系统；中间运输系统包括：架设在浇注平台上方的中间罐车轨道、设置在中间罐车轨道上的中间罐车和设置在中间罐车上的中间罐；在中间罐的底部设置有中间罐水口；当中间罐车沿着中间罐车轨道移动至浇注平台的浇注位时，中间罐通过中间罐水口为铸坯生产线供应钢水；钢水连浇运输系统包括架设在中间罐上方且与中间罐车轨道平行的钢包连浇车轨道、设置在钢包连浇车轨道上的钢包连浇车和设置在钢包连浇车上的钢包；在钢包的底部设置有为中间罐供应钢水的钢包水口。通过本发明能够解决传统的钢包回转台的滑动水口落点固定，无法满足复合型连铸机对中间罐最优流场的需求问题。

Description

连铸浇钢装置及浇钢方法

技术领域

本发明涉及连铸生产技术领域，更为具体地，涉及一种连铸浇钢装置及浇钢方法。

背景技术

在连铸生产流程中，浇钢设备包括出炉钢液经预处理后至钢液结晶成型前的全部设备，其作用是盛接经成分微调、脱硫、脱碳、脱气及吹氩调温等各种处理后的钢液，然后连续地浇注于结晶器(铸坯生产线的第一步)中，同时使钢液在浇注过程中防止二次氧化和得到进一步净化。

钢包回转台作为目前连铸机中应用最为普遍的钢包支撑和运输设备，通常设置于钢水接受跨与浇注跨柱列之间，具有回转、升降、钢液称量、锁紧、钢包加盖保温等多种功能。主要是用来接受来自炼钢车间的满包钢水并转运到连铸车间连铸机浇注位置进行浇注，同时将浇注完毕的空钢包返回至接受位置，以便起重机运走，从而实现多炉连浇。

在特殊钢和不锈钢生产领域，由于存在钢种多、规格多、批量小的特点，一般希望一台铸机能兼容更多的断面规格，按需求来随时调整生产，相继出现的方/圆坯、方/板坯、板/矩形坯、板/异型坯等复合型连铸机具有占地面积小、投资成本少、品种规格多、生产成本低等优点，越来越受到青睐，在市场上占有一席之地。然而传统的钢包回转台的滑动水口落点固定，无法满足复合型连铸机对中间罐最优流场的需求。如果要兼顾各流场需要采用加长、加宽中间罐的方案，但会带来加大起重机吨位及增加厂房投资等影响；同时，生产不同规格铸坯时中间罐砌筑方式不同，还会增加中间罐周转数量。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种连铸浇钢装置及浇钢，以便于解决现有技术中，传统的钢包回转台的滑动水口落点固定，无法满足复合型连铸机对中间罐最优流场的需求的问题。

本发明提供一种连铸浇钢装置，包括：中间运输系统和钢水连浇运输系统；其中，所述中间运输系统包括：架设在浇注平台上方的中间罐车轨道、设置在所述中间罐车轨道上的中间罐车和设置在所述中间罐车上的中间罐；在所述中间罐的底部设置有中间罐水口；当所述中间罐车沿着所述中间罐车轨道移动至所述浇注平台的浇注位时，所述中间罐通过所述中间罐水口为铸坯生产线供应钢水；所述钢水连浇运输系统包括架设在所述中间罐上方且与所述中间罐车轨道平行的钢包连浇车轨道、设置在所述钢包连浇车轨道上的钢包连浇车和设置在所述钢包连浇车上的钢包；所述钢包与所述中间罐分别位于上下位置对应的两条平行线上，在所述钢包的底部设置有为所述中间罐供应钢水的钢包水口。

此外，优选的方案是，在所述中间罐车轨道上设置有两台所述中间罐车，分别为第一中间罐车和第二中间罐车；在所述第一中间罐车和所述第二中间罐车上分别设置有第一中间罐和第二中间罐；在所述中间罐车轨道上分别设置有与所述第一中间罐和所述第二中间罐位置对应的第一烘烤位和第二烘烤位；所述第一烘烤位和所述第二烘烤位分别位于所述浇注位的上方两端。

此外，优选的方案是，所述第一烘烤位和所述第二烘烤位距离所述浇注位的距离相等。

此外，优选的方案是，在所述第一烘烤位和所述第二烘烤位处均设置有中间罐烘烤装置。

此外，优选的方案是，在所述钢包连浇车轨道上设置有两台钢包连浇车，分别为第一钢包连浇车和第二钢包连浇车；所述第一钢包连浇车和所述第二钢包连浇车在所述钢包连浇车轨道的长度方向上位于一条直线。

此外，优选的方案是，沿着所述钢包的移动方向，在所述钢包的底部设置有两个钢包水口。

此外，优选的方案是，在所述中间罐的底部至少设置有两个流场不同的中间罐水口；和/或，所述中间罐水口为浸入式水口。

此外，优选的方案是，在所述浸入式水口内设置有中间罐塞棒启闭机构。

此外，优选的方案是，在所述钢水连浇运输系统的上方设置有钢包吊运天车。

本发明提供一种连铸浇钢方法，采用如上所述的连铸浇钢装置为铸坯生产线供应钢水；包括如下步骤：

S1、使预热的所述中间罐在所述中间罐车的承载下沿着所述中间罐车轨道运输至所述浇注平台的浇注位处；

S2、将盛有钢水的钢包放置于所述钢包连浇车上，并通过使所述钢包连浇车沿着所述钢包连浇车轨道行驶至位于所述浇注位处的中间罐的上方；

S3、使所述钢包内的钢水通过所述钢包水口流入至所述中间罐的内部进行缓冲及净化后，开启所述中间罐的中间罐水口；

S4、将所述中间罐内缓冲及净化后的钢水通过所述中间罐水口注入至所述铸坯生产线。

从上面的技术方案可知，本发明提供的连铸浇钢装置及浇钢方法，通过中间运输系统的结构设计，中间罐在浇注位上方可通过中间罐车在中间罐车轨道上灵活调整位置，因此，中间罐底部的中间罐水口对铸坯生产线(结晶器)浇注时的落点为灵活可变的，可通过调整中间罐的位置，实现灵活的为多种不同断面生产组织模式供应钢水，有效实现了不同铸流导向设备共用一套连铸浇钢装置的需求，即降低了钢厂的一次性投资与后续日常生产的消耗，又可丰富产品结构以满足不同的市场需求，特别适合于复合型连铸机所需；通过钢水连浇运输系统的结构设计，钢包可通过钢包连浇车沿着钢包连浇车轨道将钢包内的钢水运输至浇注点，然后将位于中间罐上方的钢包内的钢水通过钢包水口供应给中间罐，其设计制造难度远低于钢包回转台，实现钢包自由停靠在中间罐上方，便于为处于不同位置的中间罐供应钢水。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的连铸浇钢装置的俯视图；

图2为图1的A-A方向的剖面图；

图3为图1的B-B方向的剖面图

图4为根据本发明实施例的连铸浇钢的流程图。

在附图中，11-中间罐车轨道，12-中间罐车，121-第一中间罐车，122-第二中间罐车，13-中间罐，131-中间罐水口，132-第一中间罐，133-第二中间罐，2-浇注位，31-钢包连浇车轨道，32-钢包连浇车，321-第一钢包连浇车，322-第二钢包连浇车，33-钢包，331-钢包水口，4-中间罐烘烤装置，5-中间罐塞棒启闭机构，6-钢包吊运天车，71-结晶器，72-铸坯导向装置，73-铸坯。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

针对前述提出的现有技术中，传统的钢包回转台的滑动水口落点固定，无法满足复合型连铸机对中间罐最优流场的需求的问题，提出了一种连铸浇钢装置。

在现有技术中，浇钢设备一般包括钢包载运装置、中间罐、钢包长水口保护套管、中间罐车、中间罐车预热装置、塞棒启闭机构、浸入式水口快换装置、溢流罐、渣盘、钢包操作平台等，中间罐在浇注平台的浇注位处，钢包通过钢包回转台运送到中间罐上方，并将钢包内的钢水倒入中间罐内，中间罐再将钢水浇注到结晶器中，以进行铸坯生产线的操作。钢包回转台作为钢包支撑和运输设备，主要是用来接受来自炼钢车间的满包钢水并转运到连铸车间连铸机浇注位置进行浇注，同时将浇注完毕的空钢包返回至接受位置，以便起重机运走，从而实现多炉连浇。

钢包回转台是连铸机浇铸设备的重要组成部分，它可将位于受包位置的满载钢包回转180°后至浇铸位置，打开滑动水口将钢水注入中间罐内，同时将浇完钢水的空包回转180°至受包位置，准备运走。其主要技术参数：公称重量、回转半径、回转速度、升降行成、电机功率等；它是连铸机中重量最大、载荷最重的单体设备。因此对于回转台要从结构、传动及工艺布置等多方面进行综合考虑才能设计出既经济又安全且性能良好的产品。

在采用现有的钢包回转台进行浇钢的过程中，由于钢包的滑动水口的落点固定，中间罐的位置也是固定的，又由于铸机的不同断面规格对应的铸坯生产线不同，无法实现通过一套浇钢设备为不同的铸坯生产线供应钢水，即无法满足复合型连铸机对中间罐最优流场的需求。由此本发明提供了一种连铸浇钢装置及浇钢方法。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的连铸浇钢装置及浇钢方法，图1示出了根据本发明实施例的连铸浇钢装置的俯视结构；图2示出了图1的A-A方向的剖面结构；图3示出了图1的B-B方向的剖面结构；图4示出了根据本发明实施例的连铸浇钢的流程。

如图1至图4共同所示，本发明提供的连铸浇钢装置，包括：中间运输系统和钢水连浇运输系统；其中，中间运输系统包括：架设在浇注平台上方的中间罐车轨道11、设置在中间罐车轨道11上的中间罐车12和设置在中间罐车12上的中间罐13；在中间罐13的底部设置有中间罐水口131；当中间罐车12沿着中间罐车轨道11移动至浇注平台的浇注位2时，中间罐13通过中间罐水口131为铸坯生产线供应钢水；钢水连浇运输系统包括架设在中间罐13上方且与中间罐车轨道11平行的钢包连浇车轨道31、设置在钢包连浇车轨道31上的钢包连浇车32和设置在钢包连浇车32上的钢包33；钢包33与中间罐13分别位于上下位置对应的两条平行线上，在钢包33的底部设置有为中间罐13供应钢水的钢包水口331。

其中，中间罐车轨道11与钢包连浇车轨道31的底部两侧可通过支撑柱或支撑架固定在浇注平台的顶部，使中间罐车轨道11与钢包连浇车轨道31架设在浇注平台的上方，中间罐车12可在中间罐车轨道11上移动，钢包连浇车32可在钢包连浇车轨道31上移动。

通过中间运输系统的结构设计，中间罐13在浇注位2上方可通过中间罐车12在中间罐车轨道11上灵活调整位置，因此，中间罐13底部的中间罐水口131对铸坯生产线(结晶器)浇注时的落点为灵活可变的，可通过调整中间罐13的位置，实现灵活的为多种不同断面生产组织模式供应钢水，有效实现了不同铸流导向设备共用一套连铸浇钢装置的需求，即降低了钢厂的一次性投资与后续日常生产的消耗，又可丰富产品结构以满足不同的市场需求，特别适合于复合型连铸机所需；通过钢水连浇运输系统的结构设计，钢包33可通过钢包连浇车32沿着钢包连浇车轨道31将钢包33内的钢水运输至浇注位2，然后将位于中间罐13上方的钢包33内的钢水通过钢包水口331供应给中间罐13，其设计制造难度远低于钢包回转台，实现钢包33自由停靠在中间罐13上方，便于为处于不同位置的中间罐13供应钢水。

在本发明的一个优选技术方案中，在中间罐车轨道11上设置有两台中间罐车12，分别为第一中间罐车121和第二中间罐车122；在第一中间罐车121和第二中间罐车122上分别设置有第一中间罐132和第二中间罐133；在中间罐车轨道11上分别设置有与第一中间罐132和第二中间罐133位置对应的第一烘烤位和第二烘烤位；第一烘烤位和第二烘烤位分别位于浇注位2的上方两端。

受制于场地限制，炼钢车间内的连铸机一般采用同跨浇注，一方面可提高吊运钢水的天车利用率，另一方面钢水接受跨与浇注跨合二为一可大幅降低基建投资。为了与大型冶炼炉生产节奏相匹配，进一步提高连铸机作业率，因此采用快速更换热态的钢包33和中间罐13的操作，此时浇注平台上需要配置两台以浇注位2为对称布置的中间罐车12和钢包连浇车32，其中一台工作，另一台备用，两台车依次交替使用，可提高连浇注炉数进而提高连铸机的产量。

在中间罐车12未工作前可停放在第一烘烤位和第二烘烤位上，在第一烘烤位和第二烘烤位处可通过烘烤设备对停放的中间罐车12上的中间罐13进行预热，以减少浇注过程中的钢水温降，同时除去耐材中的水份。

在本发明的一个优选技术方案中，第一烘烤位和第二烘烤位距离浇注位2的距离相等。两台对称布置的中间罐车12到达浇注位2的距离相等可确保每次浇注时，中间罐13在运行到浇注位2的过程中，钢水的温度变化近似，使浇注工艺中分次运送的钢水质量较为一致。

在本发明的一个优选技术方案中，在第一烘烤位和第二烘烤位处均设置有中间罐烘烤装置4。用于对停放的中间罐车12上的中间罐13进行预热，以减少浇注过程中的钢水温降，同时除去耐材中的水份。

在本发明的一个优选技术方案中，在钢包连浇车轨道31上设置有两台钢包连浇车32，分别为第一钢包连浇车321和第二钢包连浇车322；第一钢包连浇车321和第二钢包连浇车322在钢包连浇车轨道31的长度方向上位于一条直线。两台钢包连浇车32替换使用可提高连浇注炉数进而提高连铸机的产量。

在本发明的一个优选技术方案中，沿着钢包33的移动方向，在钢包33的底部设置有两个钢包水口331。两个钢包水口331中的一个为主水口，另一个为备用水口，一旦主水口出现故障可迅速将备用水口移动至浇注位，确保钢包33内的液态钢水继续流入中间罐13内，维持生产顺行。其中钢包水口331优选为滑动水口，当然也可采用其它形式的水口替代，在此不做特别限定。

在本发明的一个优选技术方案中，在中间罐13的底部至少设置有两个流场不同的中间罐水口131；和/或，中间罐水口131为浸入式水口。不同流场的中间罐水口131可为不同的铸坯生产线供应钢水，如图3所示，不同的铸坯生产线可生产出不同断面的铸坯。浸入式水口可防止中间罐13注流的钢水飞溅，避免结晶器71保护渣卷入钢液；改善注流在结晶器71内的流动状态和热流分布；并促使结晶器71内的坯壳均匀生长，有利于钢中气体和夹杂物的排除。

在本发明的一个优选技术方案中，在浸入式水口内设置有中间罐塞棒启闭机构5。用于控制浸入式水口的开启和关闭。

在本发明的一个优选技术方案中，在钢水连浇运输系统的上方设置有钢包吊运天车6。通过钢包吊运天车6将钢包33吊装到钢包连浇车32上。

本发明提供的连铸浇钢方法，采用如上所述的连铸浇钢装置为铸坯生产线供应钢水；包括如下步骤：

S1、使预热的中间罐13在中间罐车12的承载下沿着中间罐车轨道11运输至浇注平台的浇注位2处；

S2、将盛有钢水的钢包放置于钢包连浇车32上，并通过使钢包连浇车32沿着钢包连浇车轨道31行驶至位于浇注位2处的中间罐13的上方；

S3、使钢包33内的钢水通过钢包水口331流入至中间罐13的内部进行缓冲及净化后，开启中间罐13的中间罐水口131；

S4、将中间罐13内缓冲及净化后的钢水通过中间罐水口131注入至铸坯生产线。

其中，本发明中的铸坯生产线包括用于使钢水(钢液)经过一次冷却形成初凝坯壳的结晶器71和用于对出结晶器71的坯壳进行拉坯的铸坯导向装置72、以及对坯壳进行二次冷却以形成铸坯73的二次冷却设备以及后续对铸坯进行压下、轧钢等设备。

为了更好的对本发明提供的连铸浇钢装置及浇钢方法进行详细说明，举例如下：

如图1至图3所示，在开浇前利用中间罐烘烤装置4对中间罐13进行预热，以减少浇注过程中的钢水温降，同时除去耐材中的水份，然后每台中间罐车12上的车轮沿着中间罐车轨道11将中间罐13运送至浇注位2，等待钢包吊运天车6将钢包33放置于钢包连浇车32上，每台钢包连浇车32上的车轮沿着高低布置的钢包连浇车轨道31将钢包33运送至浇注位2。

钢包连浇车32(位于浇注位2)支撑的钢包33内的液态钢水通过其下方的钢包滑动水口(钢包水口331)流入中间罐13内进行缓冲与净化，然后打开中间罐塞棒启闭机构5，中间罐13内钢液通过浸入式水口(中间罐水口131)注入结晶器71内，经过一次冷却形成初凝坯壳，初凝坯壳经过铸坯导向装置72的拉坯传送至第二次冷却设备处，进行二次冷却后凝固成铸坯73。

如图3所示，根据生产计划，第X流中间罐13的浸入式水口可对应不同铸坯规格(及不同的铸坯生产线)，当进行不同的结晶器71、铸坯导向装置72排列组合时，可灵活实现单流生产大板坯、多流同时生产小板坯或矩形坯等组合浇注方式，而钢包连浇车32(位于浇注位2)可根据实际选取的浇注方式需要停靠在中间罐13的恰当位置，一旦主滑动水口(主用的钢包水口331)出现故障可迅速将备用滑动水口(备用的钢包水口331)移动至浇注位2，确保钢包33内的液态钢水继续流入中间罐13内，维持生产顺行。

每台钢包连浇车32均可沿轨道行走，其设计制造难度远低于钢包回转台，实现钢包自由停靠在中间罐13上方，满足单台铸机多种断面生产组织模式，即降低了钢厂的一次性投资与后续日常生产的消耗，又可丰富产品结构以满足不同的市场需求，特别适合于复合型连铸机所需。

需要说明的是，该实施例仅仅是为了对本发明提供的连铸浇钢装置及浇钢方法在实际应用中的详细说明，对本发明提供的技术方案不限定。

通过上述具体实施方式可看出，本发明提供的连铸浇钢装置及浇钢方法，通过中间运输系统的结构设计，中间罐在浇注位上方可通过中间罐车在中间罐车轨道上灵活调整位置，因此，中间罐底部的中间罐水口对铸坯生产线(结晶器)浇注时的落点为灵活可变的，可通过调整中间罐的位置，实现灵活的为多种不同断面生产组织模式供应钢水，有效实现了不同铸流导向设备共用一套连铸浇钢装置的需求，即降低了钢厂的一次性投资与后续日常生产的消耗，又可丰富产品结构以满足不同的市场需求，特别适合于复合型连铸机所需；通过钢水连浇运输系统的结构设计，钢包可通过钢包连浇车沿着钢包连浇车轨道将钢包内的钢水运输至浇注点，然后将位于中间罐上方的钢包内的钢水通过钢包水口供应给中间罐，其设计制造难度远低于钢包回转台，实现钢包自由停靠在中间罐上方，便于为处于不同位置的中间罐供应钢水。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的连铸浇钢装置及浇钢方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的连铸浇钢装置及浇钢方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种连铸浇钢装置，其特征在于，包括：中间运输系统和钢水连浇运输系统；其中，

所述中间运输系统包括：架设在浇注平台上方的中间罐车轨道、设置在所述中间罐车轨道上的中间罐车和设置在所述中间罐车上的中间罐；在所述中间罐的底部设置有中间罐水口；当所述中间罐车沿着所述中间罐车轨道移动至所述浇注平台的浇注位时，所述中间罐通过所述中间罐水口为铸坯生产线供应钢水；

所述钢水连浇运输系统包括架设在所述中间罐上方且与所述中间罐车轨道平行的钢包连浇车轨道、设置在所述钢包连浇车轨道上的钢包连浇车和设置在所述钢包连浇车上的钢包；所述钢包与所述中间罐分别位于上下位置对应的两条平行线上，在所述钢包的底部设置有为所述中间罐供应钢水的钢包水口。

2.根据权利要求1所述的连铸浇钢装置，其特征在于，

在所述中间罐车轨道上设置有两台所述中间罐车，分别为第一中间罐车和第二中间罐车；在所述第一中间罐车和所述第二中间罐车上分别设置有第一中间罐和第二中间罐；

在所述中间罐车轨道上分别设置有与所述第一中间罐和所述第二中间罐位置对应的第一烘烤位和第二烘烤位；

所述第一烘烤位和所述第二烘烤位分别位于所述浇注位的上方两端。

3.根据权利要求2所述的连铸浇钢装置，其特征在于，

所述第一烘烤位和所述第二烘烤位距离所述浇注位的距离相等。

4.根据权利要求2所述的连铸浇钢装置，其特征在于，

在所述第一烘烤位和所述第二烘烤位处均设置有中间罐烘烤装置。

5.根据权利要求1所述的连铸浇钢装置，其特征在于，

在所述钢包连浇车轨道上设置有两台钢包连浇车，分别为第一钢包连浇车和第二钢包连浇车；所述第一钢包连浇车和所述第二钢包连浇车在所述钢包连浇车轨道的长度方向上位于一条直线。

6.根据权利要求1所述的连铸浇钢装置，其特征在于，

沿着所述钢包的移动方向，在所述钢包的底部设置有两个钢包水口。

7.根据权利要求1所述的连铸浇钢装置，其特征在于，

在所述中间罐的底部至少设置有两个流场不同的中间罐水口；和/或，

所述中间罐水口为浸入式水口。

8.根据权利要求7所述的连铸浇钢装置，其特征在于，

在所述浸入式水口内设置有中间罐塞棒启闭机构。

9.根据权利要求1所述的连铸浇钢装置，其特征在于，

在所述钢水连浇运输系统的上方设置有钢包吊运天车。

10.一种连铸浇钢方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任意一项所述的连铸浇钢装置为铸坯生产线供应钢水；包括如下步骤：

S1、使预热的所述中间罐在所述中间罐车的承载下沿着所述中间罐车轨道运输至所述浇注平台的浇注位处；

S2、将盛有钢水的钢包放置于所述钢包连浇车上，并通过使所述钢包连浇车沿着所述钢包连浇车轨道行驶至位于所述浇注位处的中间罐的上方；

S3、使所述钢包内的钢水通过所述钢包水口流入至所述中间罐的内部进行缓冲及净化后，开启所述中间罐的中间罐水口；

S4、将所述中间罐内缓冲及净化后的钢水通过所述中间罐水口注入至所述铸坯生产线。