CN117900454A - 防止浸入式水口快换机构板面间穿钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止浸入式水口快换机构板面间穿钢的方法，1）、在耐火材料质量稳定的前提下，改变水口烘烤方法，烘烤时采用大火快速烘烤，总烘烤时间控制在1.5～2.5h，使温度达到1000℃～1100℃范围内，保证使用前的水口温度≥950℃；2）、中间包浸入式水口快换机构板间使用氩气密封，氩气流量控制一般在10L/min；3）、在浸入式水口快换机构下部安装一块隔热钢板，4）、做好对浸入式水口快换机构的检查和维护，检查主框架的所有螺纹和加工孔，用压缩空气清洁干净；用压缩空气检查主框架冷却通道是否堵塞，如果通道堵塞，要求彻底清理；5）、每次快换机构下线后必须测试弹簧的压紧力是否达标。
Description
技术领域
本发明涉及防止浸入式水口快换机构板面间穿钢的方法。
背景技术
板坯是一个盛钢容器，连铸生产过程中，大于1510℃高温熔体在中间包内的滞留时间约15个小时，因此对安全系数要求极高。
连铸机使用的中间包是炼钢过程中用到的耐火材料容器，首先接受钢包水口浇下来的钢水的热冲击，然后再经中间包浸入式水口注入到结晶器中去。中间包的使用寿命通常大于15小时，浸入式水口的使用寿命为5～6小时，为确保中间包的持续浇注，中间包的一个浇次必须要更换2～3次浸入式水口。
浸入式水口是安装在中间包底部并插入结晶器钢水液面以下的浇注用耐火套管。浸入式水口的主要功能是防止中间包钢液铸流进入连铸结晶器过程中产生二次氧化和钢水飞溅引起安全事故。浸入式水口在全连铸生产工艺中不但起到防止钢水二次氧化、改善结晶器内铸流的流场使凝固壳均匀生长进而改善铸坯内部质量及表面质量的作用，还在保证连铸机生产顺行、提高连浇炉数、提高作业率、提高钢水收得率、改善职工工作环境、降低生产成本方面发挥着极其重要的作用。
板坯连铸机浸入式水口安装在中间包水口快换机构上，该快换机构由机构本体、缸体支座、压紧弹簧、转轴、钩体、锁紧扣、液压缸等组成。安装在快换机构上的浸入式水口由机构的卡槽和压紧弹簧完全固定住进行钢水浇注，更换水口时先将备用水口装入快换机构卡槽，再把液压缸通过锁紧扣锁紧，利用液压缸把新水口推入到位，旧水口退出原位完成新旧水口置换。
在连铸机浇注更换浸入式水口时水口推入过程中有时会出现水口板面钢水穿出事故，使后续浸入式水口再无法继续更换了，严重者导致快换机构被烧坏，中包提前停浇，生产被迫中断并产生了大量铸余以及回炉钢水，严重制约连铸机的作业率，打乱正常的生产秩序。
导致浸入式水口板面穿钢的原因主要有以下几个方面：
浸入式水口耐材的质量问题。因水口材质问题导致水口板面冲刷侵蚀过快，上下水口板面间产生了间隙，浇注过程中随着侵蚀的进一步加剧，最终造成钢水从水口板面间流出或者渗出，板面间一旦有钢水穿（渗）出，中间包再不允许更换浸入式水口了，这样中间包的寿命就会降低，同时也带来一系列重大安全隐患，如降低钢水收得率、影响铸坯的质量等，严重时甚至会发生漏钢等恶性生产事故。
水口的烘烤不达标，如浸入式水口烘烤时间不够水口的温度温度不达标；烘烤水口时水口的板面未做保温均热防护导致水口板面抗热性不达标，这样会在中间包开浇或在线更换浸入式水口时温度相对过低的“冷”水口遇到高温钢水（一般＞1530℃）后急剧膨胀，水口板面会产生较大的温度梯度及热应力，在水口板面的薄弱位置产生了裂纹，钢水进入裂纹长时间地回旋冲刷加剧了侵蚀。实践证明，浸入式水口使用前应当快速烘烤到1000℃～1100℃温度时对于防止水口板面产生裂纹是非常重要的。
另外，浸入式水口烘烤时间过长导致水口表面坚固层被氧化后也会加剧水口板面的侵蚀速度。
3、水口快换机构顶紧水口板面的压紧弹簧因长期使用发生弹性形变产生疲劳，导致弹力不够，不能顶紧水口使上下水口板面间紧密贴合，板面间就会留有一定的缝隙，浇铸时高温钢水渗入缝隙侵蚀板面，钢水温度越高侵蚀越快，最终形成板间穿钢。
4、中间包浇注过程中水口板面间开启的氩气保护不达标，压力和流量过小冷却效果不好。氩气密封不良的原因主要有二点，一是氩气流量和压力小（流量＜15L/min，压力＜0.2MPa）二是吹氩管线不通或者漏气。水口快换机构工作过程中开启的冷确压缩空气流量和压力过小，起不到完全的冷却作用，水口快换机构处于中间包底部的高温区，机构弹簧冷却不足产生过热就会发生弹性形变，形变的弹簧弹力不够就会使上下水口板间形成间隙产生板间穿钢现象。
5、职工操作配合不当，在更换浸入式水口时操作工还未完全关闭塞棒钢水注流还较大时就推入了待换的新水口，钢流流到水口板面上遇冷快速凝固垫在上下水口板面间形成了较大的缝隙，在浇铸过程中钢水不断冲刷缝隙加剧板面侵蚀严重最终导致穿钢。
6、浸入式水口快换缸缸体行程不合适，推入水口时上下水口不能完全对中板面间形成了错台，注流直接长时间冲刷错台使板间侵蚀，当板间侵蚀严重时就会发生板间穿钢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止浸入式水口快换机构板面间穿钢的方法，杜绝生产过程中发生水口板间穿钢事故，提高连铸机连浇作业率和中间包的工作安全可靠性，大大降低人力、物力的消耗。
本发明采用的技术方案是，一种防止浸入式水口快换机构板面间穿钢的方法，1）、在耐火材料质量稳定的前提下，改变水口烘烤方法，提高烘烤质量，避免投入使用时由于温度急剧变化而产生裂纹，浸入式水口材质一般为铝碳质，从提高其性能角度考虑，烘烤时宜采用大火快速烘烤，水口的板面采用保护罩确保烘烤受热均匀，同时采取措施保温，为避免水口因长时间烘烤而被氧化，尽量控制烘烤时间，总烘烤时间控制在1.5～2.5h。使温度达到1000℃～1100℃范围内，同时要尽量控制停火时间，保证使用前的水口温度≥950℃。2）、中间包浸入式水口快换机构板间使用氩气密封，一方面可防止板面间隙吸空气减少钢水二次氧化，另一方面可对水口板面的耐火材料进行冷却 。在浸入式水口快换机构板间设置环形氩气槽，通过氩气孔吹入氩气，要保证吹氩系统的氩气流量及压力，压力取决于氩气供气系统压力，操作人员要时刻关注压力的稳定性，流量控制以保证结晶器内小翻动为原则，流量控制一般在10L/min左右；3）、在浸入式水口快换机构下部安装一块隔热钢板，该隔热钢板由两层组成，中间加入耐火纤维毡，防止结晶器钢水的高温对快换机构的辐射，起到隔热作用，同时加装一组压缩空气管路向快换机构吹扫，用以冷却快换机构并将快换机构周围热量带走，从而杜绝了快换机构过热发生形变使水口密封不严产生缝隙发生板间穿钢导致停机。4）、做好对浸入式水口快换机构的检查和维护，使用前对主框架进行彻底清洁。检查机构本体是否有裂纹，任何地方有可见的裂纹必须进行维修或更换。检查机构本体的磨损和变形程度，在平面上放一个600mm 的直尺，如果任何处能通过1mm的塞尺，必须进行维修或更换。检查上水口安装位置的平面度 (2处)，用200mm直尺放在水口安装面上，如果0.5mm的塞尺能通过，则必须进行维修或更换。检查主框架的所有螺纹和加工孔，用压缩空气清洁干净。用压缩空气检查主框架冷却通道是否堵塞。如果通道堵塞，要求彻底清理。5）、每次快换机构下线后必须测试弹簧的压紧力是否达标，并定期更换弹簧；用弹簧测试仪检查压紧弹簧的压力，如果低于1450N，弹簧禁止继续使用，按报废处理,同时两组弹簧压力数值相差不得超过90N。6）、每次更换快换缸后必须检查快换缸的行程，在机构滑道上装入半截水口操作快换缸推入到位，通过半截水口底部向上观察上下水口是否对中无明显错台，如果有明显错台必须调整缸体行程直到推入的水口完全对正为止。7）、加强职工操作，更换水口前要快速关闭钢流，尽量使水口板面不接触钢流杜绝板间垫冷钢。
通过对浸入式水口的烘烤控制、氩气密封效果及压缩空气冷却和操作等措施的实施，可以有效降低中间包浸入式水口快换机构板面间穿钢次数，达到提高连浇炉数、提高作业率、提高钢水收得率、改善职工工作环境、降低生产成本等预期目的，为连铸生产提供更可靠的保障。本方法适用于同类型连铸机，可以提高连铸机中间包的使用安全，确保中间包的最佳使用寿命，使操作稳定性提高，提高连铸机作业率，降低连铸机生产成本。
实施方式
一种防止浸入式水口快换机构板面间穿钢的方法，1）、在耐火材料质量稳定的前提下，改变水口烘烤方法，提高烘烤质量，避免投入使用时由于温度急剧变化而产生裂纹，浸入式水口材质一般为铝碳质，从提高其性能角度考虑，烘烤时宜采用大火快速烘烤，水口的板面采用保护罩确保烘烤受热均匀，同时采取措施保温，为避免水口因长时间烘烤而被氧化，尽量控制烘烤时间，总烘烤时间控制在1.5～2.5h。使温度达到1000℃～1100℃范围内，同时要尽量控制停火时间，保证使用前的水口温度≥950℃。2）、中间包浸入式水口快换机构板间使用氩气密封，一方面可防止板面间隙吸空气减少钢水二次氧化，另一方面可对水口板面的耐火材料进行冷却 。在浸入式水口快换机构板间设置环形氩气槽，通过氩气孔吹入氩气，要保证吹氩系统的氩气流量及压力，压力取决于氩气供气系统压力，操作人员要时刻关注压力的稳定性，流量控制以保证结晶器内小翻动为原则，流量控制一般在10L/min左右；3）、在浸入式水口快换机构下部安装一块隔热钢板，该隔热钢板由两层组成，中间加入耐火纤维毡，防止结晶器钢水的高温对快换机构的辐射，起到隔热作用，同时加装一组压缩空气管路向快换机构吹扫，用以冷却快换机构并将快换机构周围热量带走，从而杜绝了快换机构过热发生形变使水口密封不严产生缝隙发生板间穿钢导致停机。4）、做好对浸入式水口快换机构的检查和维护，使用前对主框架进行彻底清洁。检查机构本体是否有裂纹，任何地方有可见的裂纹必须进行维修或更换。检查机构本体的磨损和变形程度，在平面上放一个600mm 的直尺，如果任何处能通过1mm的塞尺，必须进行维修或更换。检查上水口安装位置的平面度 (2处)，用200mm直尺放在水口安装面上，如果0.5mm的塞尺能通过，则必须进行维修或更换。检查主框架的所有螺纹和加工孔，用压缩空气清洁干净。用压缩空气检查主框架冷却通道是否堵塞。如果通道堵塞，要求彻底清理。5）、每次快换机构下线后必须测试弹簧的压紧力是否达标，并定期更换弹簧；用弹簧测试仪检查压紧弹簧的压力，如果低于1450N，弹簧禁止继续使用，按报废处理,同时两组弹簧压力数值相差不得超过90N。6）、每次更换快换缸后必须检查快换缸的行程，在机构滑道上装入半截水口操作快换缸推入到位，通过半截水口底部向上观察上下水口是否对中无明显错台，如果有明显错台必须调整缸体行程直到推入的水口完全对正为止。7）、加强职工操作，更换水口前要快速关闭钢流，尽量使水口板面不接触钢流杜绝板间垫冷钢。
Claims (1)
1.一种防止浸入式水口快换机构板面间穿钢的方法，其特征在于按照下列步骤进行：1）、在耐火材料质量稳定的前提下，改变水口烘烤方法，烘烤时采用大火快速烘烤，水口的板面采用保护罩确保烘烤受热均匀，同时采取措施保温，总烘烤时间控制在1.5～2.5h，使温度达到1000℃～1100℃范围内，同时要尽量控制停火时间，保证使用前的水口温度≥950℃；2）、中间包浸入式水口快换机构板间使用氩气密封，在浸入式水口快换机构板间设置环形氩气槽，通过氩气孔吹入氩气，要保证吹氩系统的氩气流量及压力，流量控制一般在10L/min；3）、在浸入式水口快换机构下部安装一块隔热钢板，该隔热钢板由两层组成，中间加入耐火纤维毡，同时加装一组压缩空气管路向快换机构吹扫；4）、做好对浸入式水口快换机构的检查和维护，检查机构本体的磨损和变形程度，在平面上放一个600mm 的直尺，如果任何处能通过1mm的塞尺，必须进行维修或更换，检查上水口安装位置的平面度2处，用200mm直尺放在水口安装面上，如果0.5mm的塞尺能通过，则必须进行维修或更换；检查主框架的所有螺纹和加工孔，用压缩空气清洁干净；用压缩空气检查主框架冷却通道是否堵塞，如果通道堵塞，要求彻底清理；5）、每次快换机构下线后必须测试弹簧的压紧力是否达标，并定期更换弹簧；用弹簧测试仪检查压紧弹簧的压力，如果低于1450N，弹簧禁止继续使用，按报废处理,同时两组弹簧压力数值相差不得超过90N；6）、每次更换快换缸后必须检查快换缸的行程，在机构滑道上装入半截水口操作快换缸推入到位，通过半截水口底部向上观察上下水口是否对中无明显错台，如果有明显错台必须调整缸体行程直到推入的水口完全对正为止。7）、加强职工操作，更换水口前要快速关闭钢流，使水口板面不接触钢流杜绝板间垫冷钢。
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