[發明專利]一種清理中間包上水口結瘤物的裝置和方法

有效

• 申請號: 201810034512.8
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108176844B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 劉洪銀;孫建衛;劉曌媧;路峰;王孝科;郝帥;王利;袁鵬舉;亓偉偉;王奉縣
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D41/54
• 分類號: B22D41/54
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 陳桂玲

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體地講，本發明涉及一種清理中間包上水口結瘤物的裝置和方法。在連鑄過程中，出現中間包上水口結瘤現象時，調小塞棒的開口度，降低拉速至正常拉速的20％～30％，然后從中空塞棒向中間包上水口插入一段含鈣芯的圓鋼棒，鋼液熔化掉凹點或凹線處的鋼殼，圓鋼棒的圓周表面上出現凹洞或縫隙，圓鋼棒內部的鈣芯受熱變為氣態，氣態鈣從凹洞或縫隙處噴出至中間包上水口中的Al₂O₃結瘤物處，Ca與Al₂O₃結瘤物發生反應。清理Al₂O₃結瘤物的時間僅為1～5分鐘，遠小于更換連鑄澆次的時間，有利于連鑄產量的提升；造成的生產損失遠小于更換中間包所造成的損失。不會侵蝕塞棒，不會降低塞棒的使用壽命。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體地講，本發明涉及一種清理中間包上水口結瘤物的裝置和方法。

背景技術

連鑄是冶金生產流程中重要工序，水口作為連接中間包和結晶器的重要耐火材料，被稱為連鑄的“脖頸”，具有承上啟下的作用，是確保連鑄穩定運行的重要環節。鋼鐵廠連鑄過程中，中間包水口和浸入式水口經常出現結瘤并造成水口堵塞，影響連鑄的澆注和鑄坯質量。隨著連鑄工藝的改進和耐火材料的開發，水口的使用壽命有了顯著提高，但是，在澆鑄過程中會發生A1₂O₃及部分其它元素結瘤現象，尤其在澆鑄Al鎮靜鋼、含Al鋼時堵塞現象很嚴重，一直困擾著連鑄工序。水口結瘤或堵塞不僅降低了連鑄機的生產效率，影響整個連鑄過程，而且是引起鋼鐵產品缺陷的主要原因之一。

日本新日鐵在絕緣材料制成的浸入式水口本體內加裝芯板，澆注之前，將芯板通電加熱，提高水口內壁溫度，從而避免因鋼水接觸水口內壁溫度急劇下降引起的Al₂O₃粘附。住友金屬開發了利用中間包突出部分使鋼水產生渦流的技術，平穩了鋼水的流動，有效抑制了水口堵塞物的聚集。日本神戶制鋼研制出一種帶有空冷和電磁攪拌裝置的新型浸入式水口，水口外壁上加工有10mm深的環形溝槽以增加冷卻表面積，可以實現全過程低過熱度澆注，避免水口堵塞。美國Weirton鋼鐵廠開展了大量生產實驗減輕浸入式水口堵塞，采取保護澆注等措施可以減少夾雜物的產生，從而提高鋼水潔凈度。

為滿足高拉速薄板坯連鑄的需要，田乃媛等([北京科技大學學報]2002，24(03)：262～265《薄板坯連鑄機新型浸入式水口》)開發出一種被稱為耗散型的四側孔水口，降低了鋼液和夾雜物的沖擊深度，有利于夾雜物的上浮，能在一定程度上起到防止水口堵塞的作用。趙廣榮等([本鋼技術]1997(5):49～53《薄板坯連鑄機新型浸入式水口》)認為合理設計水口內腔結構有利于改善水口內腔的堵塞，傳統的直腔式水口內腔結構在引流過程中鋼水與水口內壁直接接觸面積大，A1₂O₃等夾雜物粘附幾率也大，將其改進成階梯環狀式內腔水口及雙環階梯式水口，減輕了A1₂O₃等夾雜物粘附。陳崇峰等([云南冶金]1997,26(3):39～42《防止中間包堵塞新技術》)研究認為當表面粗糙度超過0.3mm時，鋼水邊界層的粘滯部分失效，粘滯層的保護作用消失，鋼中的Al₂O₃等夾雜物易于富集，因此水口工作面應盡可能光滑。蘇瓏等([江蘇冶金]2003,31(4):14～15《浸入式水口形狀對鑄坯質量影響的探討》)從材質上研究認為，著力開發ZrB2、BN等非金屬氧化物材料、ZrO-CaO-C材料、低碳材料(碳<5％)、無硅Al₂O₃-C材料以及無碳無硅材料等材質的水口，投入實踐具有一定的防堵塞效果。

目前各種方法主要研究的是如何改善水口結構、如何預防和減緩水口結瘤，而對已結瘤水口考慮非常少，未從根本上解決水口結瘤堵塞的問題。