[發明專利]鋼水連續鑄造隔離板結構

有效

• 申請號: 202011208546.8
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112296286B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 萬恩同;萬楊知為
• 申請（專利權）人: 萬恩同
• 主分類號: B22D11/111
• 分類號: B22D11/111;B22D11/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 柳清

本發明涉及冶金技術領域，公開了一種鋼水連續鑄造隔離板結構，包括結晶器，結晶器內水平放置有隔離板，隔離板不受保護渣的侵蝕且不與鋼水中的有效成分反應，隔離板的密度大于液態保護渣密度且小于鋼水密度，隔離板通過若干個安裝支架安裝在結晶器內，且隔離板的尺寸小于結晶器的斷面尺寸，隔離板與結晶器的器壁之間留有間隙。本發明鋼水連續鑄造隔離板結構，大幅度降低鋼水中強還原元素與保護渣的反應量，保證保護渣作用的正常發揮，且減少卷渣夾渣缺陷及漏鋼事故，均化結晶器鋼水流場和溫度場，進一步提高鑄坯質量。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體涉及一種鋼水連續鑄造隔離板結構。

背景技術

在鋼鐵生產中，往往為了某種目標，需要在鋼中加一定量的合金元素，比如鋁、稀土。但這些強還原型的元素在連鑄時會與保護渣中的氧化物如Na₂O、SiO₂、B₂O₃等發生反應，造成危害：一是降低了鋼水中有益元素的量，增加了鋼水中的夾雜物；二是大幅度改變了保護渣的化學成分，比如連鑄Als1.0％的無取向硅鋼，保護渣中的Al₂O₃從5％上升到30％，從而惡化了保護渣的性能，造成鑄坯嚴重的表面質量問題，甚至引起漏鋼事故。

為了解決這些問題，目前主要采用兩種方法：一是采用堿度R＝0.6左右的保護渣，使渣中的部分SiO₂與鋼中的Als反應，達到平衡后，還有足夠的SiO₂使R＝1.0左右，滿足保護渣的性能要求；二是采用非反應性保護渣，渣中SiO₂含量小于10％，甚至2％，使保護渣不與Als反應。但兩種方法都不能完全解決問題，使強還原性鋼種的連鑄成為煉鋼技術難點。

另外，目前所有的汽車板鋼板坯都要扒皮，成了標準生產工藝。因為保護渣與鋼中鋁反應，降低了渣-鋼界面張力，使渣與鋼不易分離。扒皮操作去除鑄坯上下表面3mm，大概損失3.5％的質量。若年產300萬噸，則損失10萬噸。按5000元/噸計算，則為5億元/年。且還有扒皮機、操作和人力成本。

此外，鑄坯通常與結晶器內部鋼水流動有關的質量問題有：①從浸入式水口流出的鋼液流股對結晶器窄邊有一定的沖刷作用，強烈的沖刷作用會導致窄邊鑄坯的生長不均勻，影響坯殼傳熱，導致角部縱裂紋的產生，嚴重情況下有可能會導致漏鋼事故出現；②結晶器表面液面波動過大時，液渣滲入困難，容易導致彎月面區域的不均勻傳熱，從而產生縱裂紋。傳統上，抑制這些質量問題產生的常用方法即在特定的工藝環境(拉速、吹氬量等)及結晶器幾何結構下，調整水口結構及插入深度，從而獲得相對較合理的結晶器流場，進而降低沖刷作用或液面波動。而近幾年電磁攪拌、電磁制動等電磁冶金技術理論及實踐上取得的進步，使得結晶器內流場的控制更加多樣化。電磁制動對鋼液流場的影響主要表現在兩個方面：①對流股的制動作用，削弱流股速度；②分裂沖擊流股造成分散流動，形成攪拌效應。在高拉速、大吹氣量條件下，合理的電磁制動參數設計下亦可得到相對合理的結晶器流場。然而，表面鋼液流速及液面波動、窄邊沖擊速度及夾雜物的上浮控制之間的關系卻是電磁參數設計中難以掌握的一個平衡點，不合理的電磁制動參數下，有可能會導致液面形成波浪形流動、表面流速過小或小粒徑夾雜物上浮率過低等問題的出現。拉速越高，液面波動越大，各種問題越嚴重。且流場的不均勻導致溫度場的不均勻，鑄坯產生熱應力，導致裂紋的發生。中碳鋼、包晶鋼連鑄之所以要求緩冷，是因為寬面方向溫度場不均勻，坯殼厚度不均造成縱裂。

發明內容

本發明的目的就是針對上述技術的不足，提供一種鋼水連續鑄造隔離板結構，大幅度降低鋼水中強還原元素與保護渣的反應量，保證保護渣作用的正常發揮，且減少卷渣夾渣缺陷及漏鋼事故，均化結晶器鋼水流場和溫度場，進一步提高鑄坯質量。