[發(fā)明專利]一種利用外加電場控制浸入式水口渣線侵蝕的方法

有效

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• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113199020B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設計）人: 袁磊;田晨;李延;劉朝陽;溫天朋;顏正國;于景坤
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學
• 主分類號: B22D41/50
• 分類號: B22D41/50;B22D11/16
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 孫奇

本發(fā)明涉及連鑄領域，具體涉及一種利用外加電場控制浸入式水口渣線侵蝕的方法，其具體包括以下步驟:水口開槽埋線、石墨棒開槽接線、將石墨棒安裝升降裝置并固定于結(jié)晶器上方、構(gòu)建電場回路以及應用電場控制渣線侵蝕。利用該方法可以有效地保護浸入式水口渣線材料，延緩浸入式水口渣線的侵蝕速率，大幅度提升連澆時間和工作效率。

技術領域

本發(fā)明涉及連鑄領域，具體涉及一種利用外加電場控制浸入式水口渣線侵蝕的方法。

背景技術

連鑄作為一種高效率且低成本的冶金技術，目前已經(jīng)廣泛地應用于大多數(shù)鋼種的冶煉與生產(chǎn)。并且隨著連鑄技術的不斷進步與完善，連鑄坯的生產(chǎn)質(zhì)量與連鑄速度等均得到了顯著提升。

在連鑄過程中，浸入式水口作為連接結(jié)晶器與中間包的關鍵性功能耐火材料，起著引導鋼液流向和防止鋼液二次氧化等作用。然而，在水口外部渣線處，由于水口受到熔渣與鋼液的交替接觸與相互作用會使水口渣線部位不斷地發(fā)生侵蝕與熔解，進而導致水口渣線部位的厚度不斷減少。在高拉速與大流量的鋼液澆鑄過程中，水口渣線的侵蝕速率直接關系著水口的使用壽命與單次連鑄生產(chǎn)的澆鑄總量。并且如果生產(chǎn)中水口渣線侵蝕十分嚴重，過薄的水口厚度還會導致水口在澆鑄時發(fā)生斷裂，這不僅會直接影響現(xiàn)場的生產(chǎn)安全。

現(xiàn)階段，針對浸入式水口渣線嚴重侵蝕問題，研究人員所提出的解決辦法更多是局限于水口渣線材質(zhì)與結(jié)構(gòu)的改進、優(yōu)化保護渣成分、調(diào)節(jié)結(jié)晶器液面波動幅度以及其他連鑄參數(shù)等。雖然這些方法可以在一定程度上緩解水口渣線侵蝕速率，但是其適用澆鑄條件相對單一，且實際改善效果非常有限。

因此，如何開發(fā)出一種可以廣泛適用于多種澆鑄條件且可有效解決水口渣線嚴重侵蝕的技術方法已經(jīng)成為了連鑄工藝進步與發(fā)展的關鍵性技術難題之一。如果可以解決這一技術限制與技術缺陷，則可對現(xiàn)有連鑄生產(chǎn)效率與連鑄水平帶來全新的發(fā)展與提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種利用外加電場控制浸入式水口渣線侵蝕的方法，利用該方法可以有效地保護浸入式水口渣線材料，延緩浸入式水口渣線的侵蝕速率，大幅度提升連澆時間和工作效率。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種利用外加電場控制浸入式水口渣線侵蝕的方法，包括以下步驟：

步驟1、澆鑄前準備：

(1)浸入式水口開槽埋線：預先對浸入式水口外部進行開槽處理，并將高溫金屬導線均勻地纏繞在開槽內(nèi)部；

(2)石墨棒開槽接線：預先將石墨棒進行開槽處理，之后將高溫金屬導線均勻地纏繞在開槽內(nèi)部；

步驟2、將石墨棒安裝自動升降裝置并固定于結(jié)晶器上方：將接線后的石墨棒安置于可以自動升降的裝置內(nèi)，隨后再將自動升降裝置固定于結(jié)晶器上方，保證澆鑄過程中實時調(diào)整石墨棒的插入位置與深度；

步驟3、構(gòu)建電場回路：

在浸入式水口與石墨棒安裝高溫導線處涂覆高溫耐火泥以防止氧化，之后利用外延導線將浸入式水口和石墨棒與外加電源進行連接，其中浸入式水口連接電源負極，石墨棒連接電源正極；

步驟4、應用電場控制渣線侵蝕：

在連鑄過程中，將石墨棒穩(wěn)定地插入并安置于保護渣的熔化層，之后利用外加電源全程對整個閉合回路進行通電處理從而抑制浸入式水口渣線的侵蝕。

上述的一種利用外加電場控制浸入式水口渣線侵蝕的方法，其優(yōu)選方案為，步驟1浸入式水口開槽位置為浸入式水口渣線上方距離渣線30-55cm，開槽寬度1.0-2.0cm，開槽深度0.8-1.7cm。

上述的一種利用外加電場控制浸入式水口渣線侵蝕的方法，其優(yōu)選方案為，步驟1選用的高溫金屬導線為具有高熔點的金屬導線，包括金屬鉑、金屬鉬、金屬鉭或金屬鐵，優(yōu)選金屬鉬或金屬鉑，導線直徑為0.5-2.0mm。