[發明專利]變鋼種澆注連鑄坯混鋼區域的判定方法

有效

• 申請號: 201610340856.2
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN107398538B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 宋景欣;鄒世文;岳強;王建軍
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16
• 代理公司: 32206 南京眾聯專利代理有限公司
• 代理人: 杜靜靜

本發明涉及一種變鋼種澆注連鑄坯混鋼區域的判定方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：(1)在中間包出口殘留鋼液液面高度下，對中間包內鋼液濃度場分布進行模擬計算，得到鋼液RTD曲線的模擬計算，監測出口處的平均濃度分布；(2)在中間包正常澆注鋼液液面高度下，對中間包內鋼液濃度場分布進行模擬計算，得到鋼液的RTD曲線，監測出口處的平均濃度；(3)中間包出口殘留鋼液液面高度下，確定中間包模型的面積百分比函數η(t)；(4)通過理論計算鋼包從換鋼液開澆開始到中間包液面高度上升到正常澆注液面高度條件下的時間t_full；(5)在中間包正常澆注鋼液液面高度下，確定中間包模型的面積百分比函數ψ(t)。

技術領域

本發明涉及一種判斷方法，具體涉及一種變鋼種澆注連鑄坯混鋼區域的判定方法，屬于煉鋼技術領域。

背景技術

在連鑄過程中，從轉爐到精煉和連鑄過程中，通常一爐鋼水的溫度和成分是均勻的，因此鑄坯在成分方面的變化不大，但是在更換鋼包進行異鋼種澆注過程中，對于大容量中間包混鋼區鋼水的殘余量較多，混鋼量較大。在不更換中間包、不停機的條件下，不同鋼種更換期間，造成混澆區的成分與前一爐和后一爐的成分有較大差別，然而鑄坯的不同鋼種混澆區域很難準確地判定，通常根據經驗進行判定，容易造成誤判，降級改判和鑄坯的判廢處理，降低了成材率和金屬收得率，因此，在不同鋼種更換鋼包澆注過程中，采用合適的方法來判定混澆坯的區域和長度是非常必要的。

鑒于此，為提高更換鋼包進行異鋼種澆注過程產品的成材率，降低生產成本，為了找到準確的新舊鋼種混合區的開始部分和結束部分，生產現場往往先根據經驗確定混合區域的開始和結束位置，然后在鑄上進行取樣，進行成分分析，從而確定混合區域的位置和長度，然而該方法工作量大，成本也相對較高，進行取樣成分分析的次數較多，有時，需要大量地進行取樣才能最終確定新舊鋼種的混合區域，同時也影響鑄坯的收得率。異鋼種混合區域的判定主要存在以下難點：

1、在上一包中間包澆注過程中，隨著鋼包內舊鋼液澆注結束，中間包內鋼液液面下降，在中間包內的鋼液量為正常澆注總量的15-90％時，開啟鋼包的滑動水口，在中間包長水口出口處，如何確定中間包長水口的流速的大小。

2、新鋼水和中間包的舊鋼水進行混合，引起新舊鋼水濃度的變化，該過程還涉及到液面上升過程的非穩態澆注的問題。待中間包內鋼液上升至正常的澆注液面下，初始的新舊鋼液的濃度分布作為中間包內流動和濃度重新分布的初始條件。

中間包內鋼液的停留時間分布曲線(RTD曲線)是研究中間包內流動過程中，全混流，活塞流以及短路流的常用方法，根據各區域的體積分數來對中間包內鋼液的流動特性進行分析。通常采用刺激-響應試驗來對中間包出口處的濃度進行監測，進而得到出口處示蹤劑濃度隨時間變化的曲線，根據中間包停留時間分布曲線上響應時間、峰值時間以及計算得到的平均停留時間來分析，全混區，活塞區以及死區的體積分數，進而對中間包的結構參數、工藝參數進行評價。刺激響應試驗也用在模型模擬中間包內鋼液流動的研究中。

發明內容

本發明正是針對現有技術中存在的技術問題，提供一種變鋼種澆注連鑄坯混鋼區域的判定方法，該方法可以合理地給出中間包的臨界卷渣高度，實現簡單、快捷、準確地判定混鋼區域。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下，一種變鋼種澆注連鑄坯混鋼區域的判定方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：(1)在中間包出口殘留鋼液液面高度下，對中間包內鋼液濃度場分布進行模擬計算，得到鋼液RTD曲線的模擬計算，監測出口處的平均濃度分布；

(2)在中間包正常澆注鋼液液面高度下，對中間包內鋼液濃度場分布進行模擬計算，得到鋼液的RTD曲線，監測出口處的平均濃度；

(3)中間包出口殘留鋼液液面高度下，確定中間包模型的面積百分比函數η(t)；

(4)通過理論計算鋼包從換鋼液開澆開始到中間包液面高度上升到正常澆注液面高度條件下的時間t_full；