CN109454221A - 提高中间包寿命的过程控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于炼钢技术领域,具体涉及一种提高中间包寿命的过程控制方法。本发明包括中间包流场设计,中间包冲击区设计,中间包耐材设计,中间包机构安装标准的控制,中间包施工工艺设计,中间包烘烤温度曲线的控制。中间包流场设计的控制点如下:在挡渣墙+挡坝工况下,滞止时间在塞棒及定径水口工况下平均分别为50.439s和67.294s,方差分别为25.5928和33.6906;死区比例分别为22.675%和22.075%,方差为7.4033和5.5901;平均停留时间分别为483.325s和487.025s本发明使得中间包寿命提高,减少了对生产过程的影响,提高了产品质量,降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于炼钢技术领域,具体涉及一种提高中间包寿命的过程控制方法。
背景技术
目前,从全国冶金行业来看,中间包寿命基本在二十几个小时左右,很难达到使用寿命在60小时以上安全使用,中间包内钢水温度不均匀,对连铸坯质量产生影响。中间包使用寿命低,特别是使用过程中出现事故造成非计划停浇等,大部分钢厂都是采用新开浇次或者热换中间包来处理,这样会造成生产的不连续,易造成铁水的挤压,更有甚者因为处理事故时间长,造成高炉休风,给企业带来更大的损失。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种提高中间包寿命的过程控制方法,使得中间包寿命提高,减少了对生产过程的影响,提高了产品质量,降低了生产成本。
本发明所述的提高中间包寿命的过程控制方法,包括中间包流场设计,中间包冲击区设计,中间包耐材设计,中间包机构安装标准的控制,中间包施工工艺设计,中间包烘烤温度曲线的控制。
中间包流场设计的控制点如下:
(1)在挡渣墙+挡坝工况下,滞止时间在塞棒及定径水口工况下平均分别为50.439s和67.294s,方差分别为25.5928和33.6906;死区比例分别为22.675%和22.075%,方差为7.4033和5.5901;平均停留时间分别为483.325s和487.025s;
(2)在稳流器+挡坝工况下,滞止时间在塞棒及定径水口工况下平均分别为76.0425s和107.433s,方差分别为69.218和91.9801;死区比例分别为34.3%和30.625%,方差为23.9747和32.1504;平均停留时间分别为410.6s和433.575s。
挡渣墙工况的滞止时间小于稳流器工况,但方差小很多,说明挡渣墙工况下各水口见的钢液温差较小,不易出现某一流温度过低导致生产不能进行的情况;在死区比例方面,挡渣墙工况小于稳流器工况,说明挡渣墙工况下中间包的体积能较好的利用起来;在平均停留时间方面,挡渣墙工况比稳流器工艺长,更有利于夹杂物的上浮去除。
本发明对中间包流场进行水模型试验,验证影响中间包冶金功能的设计;通过中间包水模型试验寻找出作合理的中间包耐材设计。
在中间包冲击区设计中,对冲击区部位加装湍流抑制器。
在中间包耐材设计中,设计控流装置,加装挡渣墙+挡渣坝。中间包内温度分布更加均匀,满足连铸浇铸顺行的要求。验证了挡墙的结构是合理的,实现了钢流在中间包内以较优的流动形态流向各流水口的目的。
所述新挡渣墙导流孔直径为100mm、左右偏角为24°、上扬30mm,在2流与3流、5流与6流间加挡坝、高度250mm;减少死区面积15%以上。各流水口平均停留时间较长,方差较小,四流钢液比较均匀;死区比例分别为6.6%、5.7%、8.8%、6.5%,均值和方差都较小,整个流场比较活跃均匀。
在中间包机构安装标准的控制工艺中,制作800*800*80mm的镁碳砖,按照钢包MT14A的标准制作,安装在迎钢面8块(如附图1所示),冲击区两侧各3块(如附图2所示),包底2层共5块,溢流口下部3块;按装完毕后用焊接锚固件固定;永久层选用高铝自流浇注料,加水分量按照8%控制;永久层浇筑完毕后养生7天,过程按照小火-中火-大火的顺序烘烤,时间108小时,升温过程均匀,烘烤温度达到800℃以上。
中间包施工工艺设计包括以下几个步骤:
(1)在包底做100+5mm的干式料,品味用90镁砂;
(2)包底施工完毕后,吊入胎具进行定位,按照到各个点的距离100mm进行控制;
(3)在工作层胎膜按照震动均匀的原则加装3台同频率的震动电机;
(4)计入2/3高度的干式料胎具震动15分钟,开始用风镐从两侧施工向中间进行,围绕胎具打5分钟,3遍,整个打结后的干式料平整误差控制在3mm以内。
所述干式料配比中增加15-20wt%的钢包用镁碳砖骨料;按照4级配料做好配比;选用酚醛树脂作结合剂,加入量为干式料的3-5wt%;向干式料中加入5-6wt%的冶金石灰。
所述中间包烘烤温度曲线的控制工艺中,包括以下控制点:
(1)对做好的中包在胎具中点火烘烤3小时,温度烘烤到300-400℃,达到低温烧结的要求;
(2)小火烘烤1.5小时(冬季烘烤按照2小时),温度控制范围:开烤温度至300℃,控制过程均匀升温;
(3)中火烘烤2小时,温度控制范围:300℃~700℃,控制过程均匀升温;
(4)大火烘烤1小时,温度控制范围:700℃~1000℃,控制过程均匀升温。
烘烤过程中,确保每个烧嘴与烘烤孔对中垂直,与中包盖平面水平;连铸专人负责烘烤过程中的配火、配风,过程中控制煤气阀门与风阀的开度,把火压到中包内,不要出现跑风炮火现象。烘烤档位控制表见表1。
表1
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明通过对中间包流场、中间包冲击区、中间包耐材、中间包机构安装标准、中间包施工工艺、中间包烘烤温度曲线的综合控制和设计,使得中间包寿命由原来的12小时提高到现在的50小时以上,部分中包寿命接近60小时;吨钢承包费用由原来的16.3元//吨钢减少到现在的5.73元/吨钢;烘烤中包的燃料成本由原来的4.5元/吨钢,减少到现在的1.2元/吨钢;减少了对生产过程的影响,减少非计划停浇事故的的产生,减少耐材侵蚀带入的夹杂物,减少中间包内温度不均匀,钢水在中包内停留时间短对产品质量的影响,降低了生产成本。
附图说明
图1是大、中修浇注料包烘烤温度曲线;
图2是浇注料小修包烘烤温度曲线;
图3是烘烤过程时间与温度的曲线关系图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
所述的提高中间包寿命的过程控制方法,包括中间包流场设计,中间包冲击区设计,中间包耐材设计,中间包机构安装标准的控制,中间包施工工艺设计,中间包烘烤温度曲线的控制。
中间包流场设计时:
(1)在挡渣墙+挡坝工况下,滞止时间在塞棒及定径水口工况下平均分别为50.439s和67.294s,方差分别为25.5928和33.6906;死区比例分别为22.675%和22.075%,方差为7.4033和5.5901;平均停留时间分别为483.325s和487.025s;
(2)在稳流器+挡坝工况下,滞止时间在塞棒及定径水口工况下平均分别为76.0425s和107.433s,方差分别为69.218和91.9801;死区比例分别为34.3%和30.625%,方差为23.9747和32.1504;平均停留时间分别为410.6s和433.575s。
在中间包冲击区设计中,对冲击区部位加装湍流抑制器。
在中间包耐材设计中,设计控流装置,加装挡渣墙+挡渣坝。
所述新挡渣墙导流孔直径为100mm、左右偏角为24°、上扬30mm,在2流与3流、5流与6流间加挡坝、高度250mm;减少死区面积15%以上。各流水口平均停留时间较长,方差较小,四流钢液比较均匀;死区比例分别为6.6%、5.7%、8.8%、6.5%,均值和方差都较小,整个流场比较活跃均匀。
在中间包机构安装标准的控制工艺中,制作800*800*80mm的镁碳砖,按照钢包MT14A的标准制作,安装在迎钢面8块(如附图1所示),冲击区两侧各3块(如附图2所示),包底2层共5块,溢流口下部3块;按装完毕后用焊接锚固件固定;永久层选用高铝自流浇注料,加水分量按照8%控制;永久层浇筑完毕后养生7天。
中间包施工工艺设计包括以下几个步骤:
(1)在包底做100+5mm的干式料,品味用90镁砂;
(2)包底施工完毕后,吊入胎具进行定位,按照到各个点的距离100mm进行控制;
(3)在工作层胎膜按照震动均匀的原则加装3台同频率的震动电机;
(4)计入2/3高度的干式料胎具震动15分钟,开始用风镐从两侧施工向中间进行,围绕胎具打5分钟,3遍,整个打结后的干式料平整误差控制在3mm以内。
所述干式料配比中增加15wt%的钢包用镁碳砖骨料;按照4级配料做好配比;选用酚醛树脂作结合剂,加入量为干式料的3wt%;向干式料中加入5wt%的冶金石灰。
所述中间包烘烤温度曲线的控制工艺中,包括以下控制点:
(1)对做好的中包在胎具中点火烘烤3小时,温度烘烤到300℃,达到低温烧结的要求;
(2)小火烘烤1.5小时,温度控制范围:开烤温度至300℃,控制过程均匀升温;
(3)中火烘烤2小时,温度控制范围:300℃~700℃,控制过程均匀升温;
(4)大火烘烤1小时,温度控制范围:700℃~1000℃,控制过程均匀升温。
实施例2
所述的提高中间包寿命的过程控制方法,包括中间包流场设计,中间包冲击区设计,中间包耐材设计,中间包机构安装标准的控制,中间包施工工艺设计,中间包烘烤温度曲线的控制。
中间包流场设计时:
(1)在挡渣墙+挡坝工况下,滞止时间在塞棒及定径水口工况下平均分别为50.439s和67.294s,方差分别为25.5928和33.6906;死区比例分别为22.675%和22.075%,方差为7.4033和5.5901;平均停留时间分别为483.325s和487.025s;
(2)在稳流器+挡坝工况下,滞止时间在塞棒及定径水口工况下平均分别为76.0425s和107.433s,方差分别为69.218和91.9801;死区比例分别为34.3%和30.625%,方差为23.9747和32.1504;平均停留时间分别为410.6s和433.575s。
在中间包冲击区设计中,对冲击区部位加装湍流抑制器。
在中间包耐材设计中,设计控流装置,加装挡渣墙+挡渣坝。
所述新挡渣墙导流孔直径为100mm、左右偏角为24°、上扬30mm,在2流与3流、5流与6流间加挡坝、高度250mm;减少死区面积15%以上。各流水口平均停留时间较长,方差较小,四流钢液比较均匀;死区比例分别为6.6%、5.7%、8.8%、6.5%,均值和方差都较小,整个流场比较活跃均匀。
在中间包机构安装标准的控制工艺中,制作800*800*80mm的镁碳砖,按照钢包MT14A的标准制作,安装在迎钢面8块,冲击区两侧各3块,包底2层共5块,溢流口下部3块;按装完毕后用焊接锚固件固定;永久层选用高铝自流浇注料,加水分量按照8%控制;永久层浇筑完毕后养生7天。
中间包施工工艺设计包括以下几个步骤:
(1)在包底做100+5mm的干式料,品味用90镁砂;
(2)包底施工完毕后,吊入胎具进行定位,按照到各个点的距离100mm进行控制;
(3)在工作层胎膜按照震动均匀的原则加装3台同频率的震动电机;
(4)计入2/3高度的干式料胎具震动15分钟,开始用风镐从两侧施工向中间进行,围绕胎具打5分钟,3遍,整个打结后的干式料平整误差控制在3mm以内。
所述干式料配比中增加15-20wt%的钢包用镁碳砖骨料;按照4级配料做好配比;选用酚醛树脂作结合剂,加入量为干式料的5wt%;向干式料中加入6wt%的冶金石灰。
所述中间包烘烤温度曲线的控制工艺中,包括以下控制点:
(1)对做好的中包在胎具中点火烘烤3小时,温度烘烤到400℃,达到低温烧结的要求;
(2)小火烘烤1.5小时,温度控制范围:开烤温度至300℃,控制过程均匀升温;
(3)中火烘烤2小时,温度控制范围:300℃~700℃,控制过程均匀升温;
(4)大火烘烤1小时,温度控制范围:700℃~1000℃,控制过程均匀升温。
实施例3
所述的提高中间包寿命的过程控制方法,包括中间包流场设计,中间包冲击区设计,中间包耐材设计,中间包机构安装标准的控制,中间包施工工艺设计,中间包烘烤温度曲线的控制。
中间包流场设计时:
(1)在挡渣墙+挡坝工况下,滞止时间在塞棒及定径水口工况下平均分别为50.439s和67.294s,方差分别为25.5928和33.6906;死区比例分别为22.675%和22.075%,方差为7.4033和5.5901;平均停留时间分别为483.325s和487.025s;
(2)在稳流器+挡坝工况下,滞止时间在塞棒及定径水口工况下平均分别为76.0425s和107.433s,方差分别为69.218和91.9801;死区比例分别为34.3%和30.625%,方差为23.9747和32.1504;平均停留时间分别为410.6s和433.575s。
在中间包冲击区设计中,对冲击区部位加装湍流抑制器。
在中间包耐材设计中,设计控流装置,加装挡渣墙+挡渣坝。
所述新挡渣墙导流孔直径为100mm、左右偏角为24°、上扬30mm,在2流与3流、5流与6流间加挡坝、高度250mm;减少死区面积15%以上。各流水口平均停留时间较长,方差较小,四流钢液比较均匀;死区比例分别为6.6%、5.7%、8.8%、6.5%,均值和方差都较小,整个流场比较活跃均匀。
在中间包机构安装标准的控制工艺中,制作800*800*80mm的镁碳砖,按照钢包MT14A的标准制作,安装在迎钢面8块,冲击区两侧各3块,包底2层共5块,溢流口下部3块;按装完毕后用焊接锚固件固定;永久层选用高铝自流浇注料,加水分量按照8%控制;永久层浇筑完毕后养生7天。
中间包施工工艺设计包括以下几个步骤:
(1)在包底做100+5mm的干式料,品味用90镁砂;
(2)包底施工完毕后,吊入胎具进行定位,按照到各个点的距离100mm进行控制;
(3)在工作层胎膜按照震动均匀的原则加装3台同频率的震动电机;
(4)计入2/3高度的干式料胎具震动15分钟,开始用风镐从两侧施工向中间进行,围绕胎具打5分钟,3遍,整个打结后的干式料平整误差控制在3mm以内。
所述干式料配比中增加15-20wt%的钢包用镁碳砖骨料;按照4级配料做好配比;选用酚醛树脂作结合剂,加入量为干式料的4wt%;向干式料中加入5wt%的冶金石灰。
所述中间包烘烤温度曲线的控制工艺中,包括以下控制点:
(1)对做好的中包在胎具中点火烘烤3小时,温度烘烤到350℃,达到低温烧结的要求;
(2)小火烘烤1.5小时,温度控制范围:开烤温度至300℃,控制过程均匀升温;
(3)中火烘烤2小时,温度控制范围:300℃~700℃,控制过程均匀升温;
(4)大火烘烤1小时,温度控制范围:700℃~1000℃,控制过程均匀升温。
本发明通过对中间包流场、中间包冲击区、中间包耐材、中间包机构安装标准、中间包施工工艺、中间包烘烤温度曲线的综合控制和设计,使得中间包寿命由原来的12小时提高到现在的接近60小时;吨钢承包费用由原来的16.3元//吨钢减少到现在的5.73元/吨钢;烘烤中包的燃料成本由原来的4.5元/吨钢,减少到现在的1.2元/吨钢;减少了对生产过程的影响,减少非计划停浇事故的的产生,减少耐材侵蚀带入的夹杂物,减少中间包内温度不均匀,钢水在中包内停留时间短对产品质量的影响,降低了生产成本。
Claims (8)
1.一种提高中间包寿命的过程控制方法,包括中间包流场设计,中间包冲击区设计,中间包耐材设计,中间包机构安装标准的控制,中间包施工工艺设计,中间包烘烤温度曲线的控制,其特征在于:中间包流场设计的控制点如下:
(1)在挡渣墙+挡坝工况下,滞止时间在塞棒及定径水口工况下平均分别为50.439s和67.294s,方差分别为25.5928和33.6906;死区比例分别为22.675%和22.075%,方差为7.4033和5.5901;平均停留时间分别为483.325s和487.025s;
(2)在稳流器+挡坝工况下,滞止时间在塞棒及定径水口工况下平均分别为76.0425s和107.433s,方差分别为69.218和91.9801;死区比例分别为34.3%和30.625%,方差为23.9747和32.1504;平均停留时间分别为410.6s和433.575s。
2.根据权利要求1所述的提高中间包寿命的过程控制方法,其特征在于:中间包冲击区设计中,对冲击区部位加装湍流抑制器。
3.根据权利要求1所述的提高中间包寿命的过程控制方法,其特征在于:中间包耐材设计中,设计控流装置,加装挡渣墙+挡渣坝。
4.根据权利要求3所述的提高中间包寿命的过程控制方法,其特征在于:挡渣墙导流孔直径为100mm、左右偏角为24°、上扬30mm,在2流与3流、5流与6流间加挡坝、高度250mm;减少死区面积15%以上。
5.根据权利要求1所述的提高中间包寿命的过程控制方法,其特征在于:中间包机构安装标准的控制工艺中,制作800*800*80mm的镁碳砖,按照钢包MT14A的标准制作,安装在迎钢面8块,冲击区两侧各3块,包底2层共5块,溢流口下部3块;按装完毕后用焊接锚固件固定;永久层选用高铝自流浇注料,加水分量按照8%控制;永久层浇筑完毕后养生7天。
6.根据权利要求1所述的提高中间包寿命的过程控制方法,其特征在于:中间包施工工艺设计包括以下几个步骤:
(1)在包底做100+5mm的干式料,品味用90镁砂;
(2)包底施工完毕后,吊入胎具进行定位,按照到各个点的距离100mm进行控制;
(3)在工作层胎膜加装3台同频率的震动电机;
(4)计入2/3高度的干式料胎具震动15分钟,开始用风镐从两侧施工向中间进行,围绕胎具打5分钟,3遍,整个打结后的干式料平整误差控制在3mm以内。
7.根据权利要求6所述的提高中间包寿命的过程控制方法,其特征在于:干式料配比中增加15-20wt%的钢包用镁碳砖骨料;按照4级配料做好配比;选用酚醛树脂作结合剂,加入量为干式料的3-5wt%;向干式料中加入5-6wt%的冶金石灰。
8.根据权利要求1所述的提高中间包寿命的过程控制方法,其特征在于:中间包烘烤温度曲线的控制工艺中,包括以下控制点:
(1)对做好的中包在胎具中点火烘烤3小时,温度烘烤到300-400℃;
(2)小火烘烤1.5-2小时,温度控制范围:开烤温度至300℃;
(3)中火烘烤2小时,温度控制范围:300℃~700℃;
(4)大火烘烤1小时,温度控制范围:700℃~1000℃。
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CN114653933A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-24 | 山东莱钢永锋钢铁有限公司 | 一种提高小方坯连铸中间包寿命的生产方法 |
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190312 |