[發明專利]中頻感應定向凝固鑄錠方法及其裝置

無效

• 申請號: 201010269520.4
• 申請日: 2010-09-02
• 公開（公告）號: CN102380588A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 胡林;胡小東;劉海嘯;許長軍
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B22D7/00
• 分類號: B22D7/00;B22D27/08;B22D27/02
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及煉鋼生產過程中鑄錠方法及其裝置，尤其是一種中頻感應定向凝固鑄錠方法及其裝置。

背景技術

100mm以上特厚鋼板常用于原子能發電站外殼、高層建筑底座、海洋石油平臺、高壓容器、航空母艦裝甲板、重化工反應塔、水電、火電、風電機組底座等，屬高性能、高純凈度、高附加值產品，其中大部分要求超聲波探傷，有的還要求Z向性能。目前生產上述設備所用原料有幾種選擇，當采用連鑄寬厚板坯時，因壓縮比不夠，效果不好；當采用常規大型扁鋼錠時，又因存在先天倒V型偏析、中心偏析、中心疏松等鑄造缺陷而無法保證特厚板探傷合格；當采用水平定向凝固鋼錠時，雖然內部質量良好，且能保證Z向性能，但由于最后清除其頂部溶質富集層較為困難，也影響到它的推廣應用。中國舞陽鋼鐵公司和中國東北大學合作，開發了雙極串聯方法生產電渣重熔扁錠的技術。該技術先鑄出連鑄板坯，經剪裁，焊接成自耗電極，然后利用化渣爐將電渣熔化后鑄入水冷結晶器，然后利用自耗電極與保護渣之間的電弧放電，將自耗電極重新熔化成鋼液滴，液滴經渣洗下落至熔池，以去除硫和夾雜，再經水冷結晶器強冷凝固，得到內部致密、純凈的扁鋼錠，能夠滿足要求。但此法生產效率較低、電耗高、工序多，所以從技術、經濟指標方面考慮該技術還不理想。因此需要尋求一種工藝相對簡單，又能充分保證鑄錠內部質量和壓縮比要求的特厚板原料生產方法。

發明內容

本發明提供了一種中頻感應定向凝固鑄錠方法及其裝置，生產保證鑄錠內部質量和壓縮比要求的特厚板原料。

本發明提供的中頻感應定向凝固鑄錠方法包括以下內容：

經爐外精煉后的鋼水，由鋼包運至鑄錠臺進行澆鑄。鋼包內鋼水通過長水口鑄入中間包，經分流可同時鑄1只或數只鋼錠。中間包內鋼水經滑動水口、埋入式水口，保護澆鑄入結晶器。澆鑄時先將水冷底盤伸入水冷結晶器中，升至埋入水口下方，并向結晶器中鋼液面加入保護渣，然后開澆。采用30-40度的鋼水過熱度和0.5-1t/min細流慢鑄的方法，以利于鋼錠自下而上的逐步凝固。隨著鋼液的澆入，水冷底盤在其升降裝置的牽引下，緩緩下降至結晶器內某一高度停止，下降結晶器內的高度，由下式計算

H=GBLγ]]>

其中H為錠高，單位m；G為錠重(30-80)，單位t；B為錠寬(2-3)，單位m；L為錠厚(0.6-1.1)，單位m；γ為鋼液密度取7.0t/m³。

在此過程中，結晶器振動裝置振動，防止結晶器表面粘鋼。用此方法可以用同一截面的結晶器澆出所需不同錠重的鋼錠。當鋼錠澆到上式計算的高度時，開啟設置在水冷結晶器外的中頻感應線圈，通過感應電流的發熱，維持鋼錠上部一定區域的熱源，使其與水冷底盤和水冷結晶器的下部冷卻區存在100-200度的溫差，以保證鋼錠自下而上定向凝固，同時利用電磁攪拌原理，使液相穴鋼液循環流動，以除去鋼中氣體夾雜，并使結晶前沿偏析分散。在凝固末期，逐漸利用升降裝置抬起線圈，并減少中頻感應線圈的功率，以減少鋼錠上部熱流，對鋼錠頭部進行補縮，直至全部凝固。鋼錠全凝后，開動水冷底盤拉引裝置，將鋼錠從水冷結晶器中脫出，送去軋制。

本發明提供中頻感應定向凝固鑄錠方法所采用的裝置，該裝置包括：

鋼包1、帶保護澆鑄的中間包系統2、帶振動裝置的水冷結晶器系統3、中頻感應線圈及其升降系統4、中頻感應控制系統5、水冷底盤及其升降裝置6、鋼錠推出裝置7、水冷系統及其控制裝置8組成。

帶保護澆鑄的中間包系統2由鋼包與中間包之間的長水口9、中間包體10、蓋在中間包體上的中間包蓋11、中間包體下面的滑動水口12、連接滑動水口的多孔扁型埋入水口13組成，多孔埋入扁型水口為Al-C質，其端部開有多個吐出孔，配合細流慢鑄要求，將鋼水均勻分布在模底面積內。中間包為大容量中間包，可同時澆鑄1-2只鋼錠；