[發(fā)明專利]一種利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910205847.6
• 申請(qǐng)日: 2019-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109759573A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田晨;袁磊;于景坤;翟曉毅;肖國(guó)華;徐斌;孫江波;李海斌;楊鑫;劉朝陽(yáng);賈丹彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué);河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號(hào): B22D41/50
• 分類號(hào): B22D41/50
• 代理公司: 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 任凱

本發(fā)明屬于冶金鑄造領(lǐng)域，具體涉及一種利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法，通過(guò)對(duì)浸入式水口施加脈沖電流，來(lái)抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤并保護(hù)浸入式水口。本發(fā)明提供的利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法，能夠解決浸入式水口結(jié)瘤問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金鑄造領(lǐng)域，具體涉及一種利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法。

背景技術(shù)

鋼材自身潔凈度與鋼材質(zhì)量及性能密切相關(guān)，為了提升鋼液自身潔凈度，目前各個(gè)冶金工藝環(huán)節(jié)均會(huì)對(duì)鋼液的潔凈度進(jìn)行相應(yīng)的凈化與保護(hù)。浸入式水口作為連接中間包與結(jié)晶器間的關(guān)鍵性功能型耐火材料，在連鑄生產(chǎn)過(guò)程中，不僅要承受高速流動(dòng)的鋼液的不斷沖刷，還要經(jīng)受鋼中夾雜物的粘附以及一些液態(tài)熔渣的侵蝕過(guò)程。因此浸入式水口的自身性能優(yōu)異和工作條件的適應(yīng)性直接影響到整個(gè)連鑄工藝的生產(chǎn)效率與鑄坯質(zhì)量。目前使用的浸入式水口通常要求其具有較高的抗熱震性能還需兼?zhèn)錁O強(qiáng)的抗渣侵和抗沖刷能力，以防止鋼液在澆鑄過(guò)程中產(chǎn)生漏鋼或者堵塞等現(xiàn)象。

但在鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)過(guò)程中，由于采用鋁脫氧工藝會(huì)使鋼中的氧化鋁夾雜物含量相對(duì)較多。在連鑄生產(chǎn)過(guò)程中，極易在浸入式水口內(nèi)壁與水口內(nèi)部材料間發(fā)生粘附及反應(yīng)行為，進(jìn)而形成水口結(jié)瘤。而水口結(jié)瘤的形成不僅會(huì)嚴(yán)重影響鋼液從中間包向結(jié)晶器內(nèi)的傳輸過(guò)程，并且隨著結(jié)瘤物的生成還會(huì)造成結(jié)晶器內(nèi)部的鋼液流動(dòng)紊亂，甚至是造成水口堵塞問(wèn)題，進(jìn)而嚴(yán)重影響連鑄后的鑄坯質(zhì)量。

針對(duì)浸入式水口澆鑄過(guò)程中的結(jié)瘤和堵塞問(wèn)題，目前大多數(shù)的改善方法是通過(guò)吹A(chǔ)r保護(hù)、改變水口形狀、鈣化處理以及加含鋯渣線等改變材料等來(lái)改善水口結(jié)瘤和堵塞現(xiàn)象。但鋼中氧化鋁含量過(guò)高時(shí)，上述方法對(duì)水口結(jié)瘤的控制效果則也會(huì)相對(duì)減弱。因此探索和開(kāi)發(fā)一種新的浸入式水口防堵塞技術(shù)是解決鋁鎮(zhèn)靜鋼水口結(jié)瘤的必要工作。

近年來(lái)，發(fā)明人所在研發(fā)團(tuán)隊(duì)在探究浸入式水口結(jié)瘤過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，高速流動(dòng)的鋼液與夾雜物在水口內(nèi)快速流動(dòng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的界面電場(chǎng)，并且以此證明了在夾雜物在高速流經(jīng)水口的過(guò)程中，夾雜物顆粒會(huì)存在瞬間摩擦帶電、并在在水口壁面粘附，進(jìn)而導(dǎo)致水口結(jié)瘤的行為。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法，能夠解決浸入式水口結(jié)瘤問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法，通過(guò)對(duì)浸入式水口施加脈沖電流，來(lái)抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤并保護(hù)浸入式水口。

進(jìn)一步地，所述的利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法，其特征在于，具體步驟為：在含碳的原始浸入式水口表面開(kāi)設(shè)凹槽，將金屬導(dǎo)線放入所述凹槽內(nèi)，用高溫水泥和耐火棉將所述凹槽密封；所述金屬導(dǎo)線與脈沖電源連接。

進(jìn)一步地，所述的利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法，其特征在于，所述浸入式水口為鋁碳質(zhì)浸入式水口。

進(jìn)一步地，所述的利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法，其特征在于，所述凹槽為螺旋式凹槽，其開(kāi)設(shè)深度避開(kāi)水口表面保護(hù)層，使后續(xù)的金屬導(dǎo)線與浸入式水口內(nèi)的含碳層完全接觸；所述凹槽開(kāi)設(shè)寬度控制在3mm以下。

進(jìn)一步地，所述的利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法，其特征在于，放進(jìn)所述凹槽內(nèi)的金屬導(dǎo)線為純鉬絲，其直徑為1.5-3.0mm；設(shè)置在浸入式水口外部的延展金屬導(dǎo)線為鉬絲或其他高熔點(diǎn)的金屬絲。

進(jìn)一步地，所述的利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法，其特征在于，在澆鑄前，將浸入式水口進(jìn)行高溫烘烤。

進(jìn)一步地，所述的利用脈沖電流以抑制浸入式水口內(nèi)壁結(jié)瘤的方法，其特征在于，澆鑄過(guò)程中，所述脈沖電流強(qiáng)度根據(jù)鋼中氧化鋁夾雜物的含量高低以及澆鑄速度的大小進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，脈沖電流強(qiáng)度控制在15000-35000Hz之間。