[發(fā)明專利]一種在澆注過程中鋼包底吹氬氣的方法及系統(tǒng)和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110364740.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-06
• 公開（公告）號(hào): CN112792331B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊樹峰;王田田;李京社;劉威;郭皓;張福君;楊文軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B22D41/58
• 分類號(hào): B22D41/58;C21C7/072
• 代理公司: 北京格允知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 劉曉

本發(fā)明涉及一種在澆注過程中鋼包底吹氬氣的方法及系統(tǒng)和應(yīng)用。所述方法為：將鋼包置于澆注位進(jìn)行澆注；鋼包內(nèi)含有鋼液和精煉渣，精煉渣置于鋼液的上方；在澆注過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測鋼液面高度和精煉渣厚度，并根據(jù)精煉渣厚度、精煉渣表面張力以及鋼液面高度和精煉渣厚度之和與鋼包的整體深度之比(H_steel+H_slag)/H動(dòng)態(tài)調(diào)控底吹氬氣的流量；當(dāng)(H_steel+H_slag)/H＜0.25時(shí)，停止底吹氬氣。本發(fā)明在保證鋼液不卷渣情況下強(qiáng)化澆注過程鋼包熔池?cái)嚢瑁瑥?qiáng)制了鋼液凈化，改善了鋼液質(zhì)量；本發(fā)明解決了現(xiàn)有鋼包底吹氬工藝時(shí)間長，鋼包澆注過程中功能單一的問題，降低了生產(chǎn)工藝時(shí)間，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在澆注過程中鋼包底吹氬氣的方法及系統(tǒng)和應(yīng)用。

背景技術(shù)

鋼中的非金屬夾雜物對(duì)鋼材的性能影響很大，尤其是較大尺寸的夾雜物，會(huì)造成鋼材的表面及內(nèi)部缺陷，對(duì)表面性能、耐腐蝕性和疲勞性能造成不利影響，因此生產(chǎn)中應(yīng)盡可能減少鋼中的非金屬夾雜物，提高鋼水的潔凈度。鋼材的生產(chǎn)中一般在進(jìn)行鋼包澆注之前的軟吹與靜攪階段（即在精煉結(jié)束后，上連鑄平臺(tái)前的操作）采用鋼包底吹氬的方法去除夾雜物及有害氣體，吹入的氬氣泡可以為鋼中的夾雜物提供黏附的基體，使之黏附在氣泡表面隨氣泡一起上浮進(jìn)入渣中，利用氬氣泡能夠使鋼中的氫、氮含量降低，并使鋼中的氧含量進(jìn)一步降低；同時(shí)可以利用氬氣的保護(hù)作用，避免或減少鋼液的二次氧化。此外，在軟吹與靜攪階段鋼包底吹氬還能起到微調(diào)成分、均勻溫度的作用。

然而，在鋼材生產(chǎn)的軟吹與靜攪階段，若鋼包底吹氬時(shí)間過短，則達(dá)不到凈化鋼液的效果，若鋼包底吹氬時(shí)間過長，不僅使得鋼液溫降過大，使得必須提高出鋼溫度或進(jìn)行溫度補(bǔ)償，而且增加了生產(chǎn)成本，降低了鋼的產(chǎn)量，延長了生產(chǎn)工藝時(shí)間。中國專利申請(qǐng)CN201010172153.6公開了一種連續(xù)鑄鋼鋼包底吹氬方法，其在爐外精煉的工藝實(shí)現(xiàn)之后，經(jīng)過軟吹和靜置去除非金屬夾雜物；將鑄鋼大包吊裝到連鑄澆鑄工位開澆，然后在澆注周期的前半段采用吹氬量為450NL/min-600NL/min，后半階段減少供氣量至200NL/min，當(dāng)澆注量達(dá)到鋼包總量的3/4時(shí)停止吹氬，該方法能夠起到一定的去除鋼中夾雜物的效果。但采用該方法，仍有其弊端：一是軟吹與靜攪階段及澆注過程均進(jìn)行吹氬，吹氬時(shí)間過長，不僅使成本增加，還造成鋼液溫降過大，不利于正常澆注；二是未考慮精煉渣的厚度及其表面張力與吹氬之間的關(guān)系，即使其供氣量要求以鋼包不裸露鋼液面為準(zhǔn)，但該專利申請(qǐng)中的吹氬工藝卻不易控制鋼液面裸露情況，極易發(fā)生二次氧化或卷渣，而二次氧化會(huì)使鋼中氧含量增大，同時(shí)會(huì)使鋼中的氧化物夾雜增加，影響鋼的純凈度，同時(shí)卷渣也會(huì)對(duì)鑄坯質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

因此如何在更好地保證鋼液中夾雜物去除、全氧含量降低的同時(shí)也能夠降低鋼包底吹氬時(shí)間，節(jié)約生產(chǎn)成本，成為了許多高品質(zhì)鋼生產(chǎn)所面臨的一大難題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種在澆注過程中鋼包底吹氬氣的方法及系統(tǒng)和應(yīng)用。本發(fā)明方法根據(jù)精煉渣表面張力、精煉渣厚度、鋼液面高度、鋼液面裸露情況等特征信號(hào)的變化，精準(zhǔn)控制澆注過程中的鋼包底吹氬流量，在保證鋼液不卷渣情況下強(qiáng)化澆注過程鋼包熔池?cái)嚢瑁M(jìn)一步促進(jìn)鋼液中微小夾雜物上浮，使鋼中夾雜物含量明顯減少，并且使鋼中的全氧含量進(jìn)一步降低，強(qiáng)制了鋼液凈化，改善了鋼液質(zhì)量；本發(fā)明解決了現(xiàn)有軟吹與靜攪階段的鋼包底吹氬工藝時(shí)間長，而鋼包澆注過程中功能單一的問題，降低了生產(chǎn)工藝時(shí)間，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明在第一方面提高了一種在澆注過程中鋼包底吹氬氣的方法，所述方法包括如下步驟：

S1、將鋼包置于鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)澆注位進(jìn)行澆注；所述鋼包內(nèi)含有鋼液和精煉渣，所述精煉渣置于鋼液的上方；