CN109332625B - 一种改善塞棒控流Al脱氧钢水口堵塞的浇铸方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改善塞棒控流Al脱氧钢水口堵塞的浇铸方法。塞棒控流浇铸铝脱氧钢水时，开浇阶段塞棒保持稳定，有利于钢水下流；开浇5min后开启抖动模式，造成钢水形成波动，使Al₂O₃类夹杂物不容易吸附在水口内壁，从而改善水口结瘤。经过研究发现，随着浇铸时间的增加，水口富集的Al₂O₃夹杂物增加。因此，在浇次前期，塞棒抖动频率及幅度宜偏小，浇次后期，应加大塞棒抖动频率和幅度。塞棒抖动频率和幅度是本发明的关键因素。通过实验表明，塞棒抖动频率及幅度过大，会导致钢水发生紊流，结晶器液面波动大，造成卷渣，对铸坯质量造成很大影响；塞棒抖动频率及幅度过小则对防止水口堵塞起不到应有作用。

Description

一种改善塞棒控流Al脱氧钢水口堵塞的浇铸方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金行业，尤其是涉及一种改善塞棒控流Al脱氧钢水口堵塞的浇铸方法。

背景技术

在塞棒控流的连续铸钢的生产过程中经常遇到中包上下水口堵塞事故，导致提前终浇，降低铸机作业率，频繁更换水口会增加生产成本。最严重的是水口内粘附的堵塞物会引起偏流、结晶器液位波动,使铸坯产生表面质量缺陷。冲刷剥落下来的堵塞物会被卷入到钢水内或上浮到保护渣中,由此造成铸坯质量缺陷。水口的堵塞主要有两种情况：一是冷钢的堵塞；二是难熔的金属氧化物的富集导致水口的堵塞。冷钢的堵塞易于解决，只要调整好温度，工艺操作上保持规范操作即可避免。塞棒控流导致水口堵塞的重难点在于解决难熔的金属氧化物的富集导致水口的堵塞。

近年来国内外关于连铸水口结瘤问题的研究已有很多报道，归纳起来其主要有以下四种结瘤类型：氧化铝型结瘤、铝酸钙型结瘤、硫化钙型结瘤和镁铝尖晶石型结瘤。随着品种、冶炼及浇注工艺的不同，水口结瘤物也存在很大的区别，并且不同部位的结瘤物也有所不同。

针对水口堵塞问题，目前国内外采取了许多措施，形成了很多好的工艺流程，对解决水口堵塞都能提供有效的改善措施。归纳起来有如下几种方式：

1)对钢水进行Ca处理。对于钢水中容易产生的Al2O3夹杂，Ca处理可以使高熔点的Al2O3转化为低熔点的铝酸钙，改变氧化物夹杂的形态，但是Ca处理含铝高的钢水时，如Ca加入量不足，则会生成高熔点的铝酸钙易造成水口堵塞。

2)防止钢水二次氧化。连铸坯最终被污染的程度取决于钢水二次氧化程度。提高连铸坯洁净度，就是要减少内生和外来夹杂物，如果没有采取良好的保护浇注措施，钢水就不可避免地与空气接触，造成二次氧化，降低了钢中溶解铝的含量，特别是生产SPHC等含Al钢种时，极易出现水口结瘤问题。

3)改善塞棒吹氩效果防止水口堵塞。塞棒氩气流量的大小对水口的防堵效果和钢质有直接的影响。流量过小，防堵效果不理想；流量越大，防堵效果越好，但过大的氩气流量会造成结晶器内钢液面波动过大，出现卷渣或使钢液暴露于空气中发生二次氧化等现象。因此，氩气流量的选择应综合考虑这两个相互矛盾的因素，最佳氩气流量既要保证有良好的防堵效果，又要保证不对钢质造成不良影响。

4))改进水口结构和优化水口材质。前人对水口堵塞的解决方式主要集中在水口材质、结构及夹杂物类型控制方面。本发明从塞棒机械控制方面入手，不额外增加或改变钢水夹杂物，对水口材质不提出更高的要求造成成本增加。

Al脱氧钢中容易生成Al₂O₃类夹杂物。该类夹杂物在浇铸过程中容易在水口处富集。随着浇铸时间的增加。富集的夹杂物数量增加。本发明控制塞棒抖动频率及幅度，造成钢水形成波动，使Al₂O₃类夹杂物不容易吸附在水口内壁，从而改善水口结瘤。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种改善塞棒控流Al脱氧钢水口堵塞的浇铸方法，该方法能有效改善钢水浇铸过程中水口堵塞状况。

本发明采用的技术方案是：一种改善塞棒控流Al脱氧钢水口堵塞的浇铸方法，包括以下步骤：

1)、钢包进入旋转塔，长水口安装到位，钢水经长水口进入中包；

2)、中包容量为60t，当中包钢水达到45t时，提升塞棒，使塞棒达到正常浇铸开口度(开口度是指塞棒打开面积占水口内圆面积的比例，生产中用塞棒抬起的高度来表征)，钢水流入结晶器；

3)、控制结晶器内液面高度，浇铸铸坯；

4)、开浇5min内，钢水处于紊流状态，此时塞棒抖动模式不开启；

5)、5min后开启塞棒抖动模式；

6)、浇铸三炉钢水后增加塞棒抖动频率，至整个炉次浇铸完成，浇铸过程中拉速不变。

作为优选，步骤2)中，浇铸开口度范围为60～80％。

作为优选，步骤3)中，钢水距结晶器铜板上口距离为100±5mm，浇铸拉速为1～1.2m/min，铸坯厚度为230mm。

作为优选，步骤5)中，塞棒抖动方式为上下垂直抖动，抖动频率为1～1.5HZ，抖动幅度为1～1.5mm。

作为优选，步骤6)中，塞棒抖动方式为上下垂直抖动，塞棒抖动频率为2～2.5HZ，抖动幅度为1.5～2mm。

本发明取得的有益效果是：塞棒控流浇铸铝脱氧钢水时，开浇阶段塞棒保持稳定，有利于钢水下流；开浇5min后开启抖动模式，造成钢水形成波动，使Al₂O₃类夹杂物不容易吸附在水口内壁，从而改善水口结瘤。

经过研究发现，随着浇铸时间的增加，水口富集的Al₂O₃夹杂物增加。因此，在浇次前期，塞棒抖动频率及幅度宜偏小，浇次后期，应加大塞棒抖动频率和幅度。塞棒抖动频率和幅度是本发明的关键因素。通过实验表明，塞棒抖动频率及幅度过大，会导致钢水发生紊流，结晶器液面波动大，造成卷渣，对铸坯质量造成很大影响，当塞棒抖动频率超过4HZ或者塞棒抖动幅度超过3mm时，会照成结晶器液面发生较大波动，对铸坯质量造成影响。塞棒抖动频率及幅度过小则对防止水口堵塞起不到应有作用。同时，塞棒氩气流量控制对塞棒抖动频率及幅度也有较大影响，应同时考虑两方面对钢水流动影响及对夹杂物富集的抑制作用。

附图说明

图1为塞棒控流中包示意图；

附图标记：1、塞棒机械臂；2、中间包壁；3、塞棒；4、钢液；5、上水口；6、滑板；7、下水口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。

一种改善塞棒控流Al脱氧钢水口堵塞的浇铸方法，包括以下步骤：

1)、钢包进入旋转塔，长水口安装到位，钢水经长水口进入中包；

2)、中包容量为60t，当中包钢水达到45t时，提升塞棒，使塞棒达到正常浇铸开口度(开口度是指塞棒打开面积占水口内圆面积的比例，生产中用塞棒抬起的高度来表征)，浇铸开口度范围为60～80％，钢水流入结晶器；

3)、控制结晶器内液面高度，钢水距结晶器铜板上口距离为100±5mm，浇铸拉速为1～1.2m/min，铸坯厚度为230mm；

4)、开浇5min内，钢水处于紊流状态，此时塞棒抖动模式不开启；

5)、5min后开启塞棒抖动模式，塞棒抖动方式为上下垂直抖动，抖动频率为1～1.5HZ，抖动幅度为1～1.5mm；

6)、浇铸三炉钢水后增加塞棒抖动频率，塞棒抖动方式为上下垂直抖动，塞棒抖动频率为2～2.5HZ，抖动幅度为1.5～2mm，至整个炉次浇铸完成，浇铸过程中拉速不变。

通过本发明的实施，Al脱氧钢水口堵塞状况得到大幅改善。下表为不同工况下浇铸状况对比。

实施例一

中包容量为60t，在塞棒吹氩流量为5L/min时，开浇5min内塞棒抖动模式不开启。5min后开启塞棒抖动模式，抖动方式为上下垂直抖动。塞棒抖动频率为1HZ，抖动幅度为1mm。浇铸三炉钢水后塞棒抖动频率增加为2HZ，抖动幅度为1mm至整个炉次浇铸完成。

实施例二

中包容量为60t，在塞棒吹氩流量为5L/min时，开浇5min内塞棒抖动模式不开启。5min后开启塞棒抖动模式，抖动方式为上下垂直抖动。塞棒抖动频率为1.5HZ，抖动幅度为1.5mm。浇铸3炉钢水后塞棒抖动频率增加为2.5HZ，抖动幅度为2mm至整个炉次浇铸完成。

实施例三

中包容量为60t，在塞棒吹氩流量为10L/min时，开浇5min内塞棒抖动模式不开启。5min后开启塞棒抖动模式，抖动方式为上下垂直抖动。塞棒抖动频率为1.2HZ，抖动幅度为1.5mm。浇铸三炉钢水后塞棒抖动频率增加为2HZ，抖动幅度为2mm至整个炉次浇铸完成。

实施例四

中包容量为60t，在塞棒吹氩流量为10L/min时，开浇5min内塞棒抖动模式不开启。5min后开启塞棒抖动模式，抖动方式为上下垂直抖动。塞棒抖动频率为1HZ，抖动幅度为1.5mm。浇铸3炉钢水后塞棒抖动频率增加为2.5HZ，抖动幅度为2mm至整个炉次浇铸完成。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种改善塞棒控流Al脱氧钢水口堵塞的浇铸方法，包括以下步骤：

1)、钢包进入旋转塔，长水口安装到位，钢水经长水口进入中包；

2)、中包容量为60t，当中包钢水达到45t时，提升塞棒，使塞棒达到正常浇铸开口度，浇铸开口度范围为60～80％，钢水流入结晶器；

3)、控制结晶器内液面高度，浇铸铸坯；钢水距结晶器铜板上口距离为100±5mm，浇铸拉速为1～1.2m/min，铸坯厚度为230mm；

4)、开浇5min内，钢水处于紊流状态，此时塞棒抖动模式不开启；

5)、5min后开启塞棒抖动模式；塞棒抖动方式为上下垂直抖动，抖动频率为1～1.5HZ，抖动幅度为1～1.5mm；

6)、浇铸三炉钢水后增加塞棒抖动频率，塞棒抖动方式为上下垂直抖动，塞棒抖动频率为2～2.5HZ，抖动幅度为1.5～2mm，至整个炉次浇铸完成，浇铸过程中拉速不变。

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