[發(fā)明專利]一種鋼包出鋼末期抑制渦流卷渣的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610738453.3
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN107774975B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德軍;于賦志;許孟春;李曉偉;尚德禮;崔福祥;劉清海;金百剛;方恩俊;黃玉平
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B22D41/62
• 分類號: B22D41/62;B22D41/60
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種鋼包出鋼末期抑制渦流卷渣的方法，將電磁攪拌器封裝在鋼包下座磚的下部，在電磁攪拌器與下座磚的縫隙內(nèi)填滿隔熱耐火材料，鋼包底部外殼上設(shè)有電源線引出口和冷卻管路引出口。在電磁攪拌器沒有工作情況下，通過冷卻管路吹入壓力為0.3～0.5MPa的氮?dú)鈱﹄姶艛嚢杵鬟M(jìn)行冷卻。在出鋼后，鋼包內(nèi)的鋼水達(dá)到總高度的三分之一時，啟動電磁攪拌器對出鋼口內(nèi)的鋼水進(jìn)行攪拌抑制旋渦的生成，電磁攪拌器功率在30～100kW，電源頻率在5～20Hz，同時以0.5～0.8MPa的風(fēng)壓對電磁攪拌器進(jìn)行冷卻。鋼水出完后，關(guān)閉出鋼口同時關(guān)閉電磁攪拌器的電源，對電磁攪拌器繼續(xù)進(jìn)行風(fēng)冷。通過該方法，可以抑制旋渦生成，減少旋渦卷渣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼包出鋼末期抑制渦流卷渣的方法。

背景技術(shù)

當(dāng)溶體從一個容器注入另一個容器時，由于溶體積累的能量尤其是環(huán)繞容器的動能在液面降低時容易失穩(wěn)，形成微小旋渦，稱為匯流旋渦。這種匯流旋渦產(chǎn)生的渦流在鋼包出鋼過程中會出現(xiàn)卷渣現(xiàn)象，尤其是在出鋼后期隨著鋼水液面的下降，會在出鋼口上方鋼液面產(chǎn)生貫通渦流，而且愈演愈烈促進(jìn)渣鋼乳化，使熔渣隨鋼流進(jìn)入中間包，容易使中間包內(nèi)鋼液受到污染。此外，渦流還會卷入大量的空氣并伴隨鋼液進(jìn)入到中間包內(nèi)部，渦流形成的卷渣及卷入的空氣進(jìn)入中間包后會與鋼液發(fā)生氧化反應(yīng)，不僅降低鋼液潔凈度，而且還會造成合金元素波動易出現(xiàn)成分不合。

隨著用戶對鋼材質(zhì)量要求的日益提高，需要不斷的提高鋼水質(zhì)量，減少鋼包出鋼下渣量是提高鋼水質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。為了避免鋼包中爐渣進(jìn)入中間包，保證中間包中鋼液的潔凈度，許多生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的鋼廠在連鑄時采用了下渣檢測的方法來防止?fàn)t渣進(jìn)入到中間包內(nèi)。目前，使用較多的減少鋼包下渣主要方法有以下兩種：

(1)電磁檢測法

因?yàn)殇撛拇艑?dǎo)率顯著低于鋼水的磁導(dǎo)率，所以在鋼渣中感應(yīng)產(chǎn)生的磁場遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于在鋼水中產(chǎn)生的磁場。電磁檢測法原理就是利用鋼水與鋼渣磁導(dǎo)率的不同來檢測鋼渣的。澆鑄過程中，開始熔體全部為鋼水，鋼流中的磁場強(qiáng)度大，到澆鋼的后期由于渦流使部分爐渣被卷入，形成鋼水和爐渣混出，使熔體的磁導(dǎo)率下降，電磁場將減弱，在達(dá)到限定值時，示渣系統(tǒng)報(bào)警并關(guān)閉鋼包的滑動水口。該方法雖然能夠很好地控制鋼包下渣，但鋼包出鋼末期鋼渣混出初期，其檢測信號比較微弱，部分爐渣已經(jīng)進(jìn)入到了中間包內(nèi)，隨著混渣量的增大，使檢測信號達(dá)到關(guān)閉滑板的強(qiáng)度時，已經(jīng)有相當(dāng)?shù)囊徊糠譅t渣流進(jìn)中間包內(nèi)。

(2)振動檢測法

因?yàn)殇撛弯撍谋戎叵嗖钶^大，且其流動性也大不一樣，所以在流經(jīng)鋼包長水口時，兩者對長水口的沖刷作用必定有較大的差別。振動檢測法就是利用鋼水沖刷與鋼渣沖刷引起的振動強(qiáng)度上的差異來監(jiān)測長水口內(nèi)鋼水的流動狀態(tài)，從而間接檢測下渣。該法優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，投資少，具有一定的防下渣作用。但不足是，由于各種環(huán)境振動與操作過程對振動的檢測影響較大，檢測的準(zhǔn)確性受到一定的影響，容易產(chǎn)生誤報(bào)現(xiàn)象。此外，該法與電磁檢測法一樣，在出鋼末期，鋼渣混出初期，其檢測信號比較弱，部分爐渣已經(jīng)進(jìn)入到了中間包內(nèi)，隨著混渣量的增大，使檢測信號達(dá)到關(guān)閉滑板的強(qiáng)度時，已經(jīng)有相當(dāng)?shù)囊徊糠譅t渣流進(jìn)中間包內(nèi)。

從以上兩種方法上來看，共同的弊端就是由于出鋼末期旋渦的存在，導(dǎo)致檢測信號檢測有一個由弱變強(qiáng)的過程。在這一過程中，已經(jīng)有部分爐渣進(jìn)入到了中間包內(nèi)，給鋼液造成污染。如果將檢測關(guān)閉滑板的信號設(shè)置過小，又勢必會造成鋼包內(nèi)剩鋼過多，增加了鋼鐵料消耗，使成本升高。可以看出，通過電磁檢測、振動檢測法等檢測手段，再啟動相關(guān)擋渣裝置，可實(shí)現(xiàn)擋渣功能，但只能用于防止鋼包下渣，不能防止鋼包澆鑄末期的旋渦卷渣現(xiàn)象。因此，為了消除鋼包出鋼下渣，消除渦流卷渣是關(guān)鍵。

為此，本發(fā)明提出了一種利用電磁力來抑制或抵消產(chǎn)生渦流的慣性力，進(jìn)而降低產(chǎn)生渦流的臨界高度或消除渦流的形成，從而達(dá)到減少鋼包下渣為潔凈鋼生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

發(fā)明內(nèi)容