CN110976833B - 一种大收缩量钢种热中间包快换冷却装置及快换工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大收缩量钢种热中间包快换冷却装置及快换工艺，属于冶金行业连铸设备技术领域。技术方案是：包含支架（1）、金属格栅（2）、支撑柱（3）和吊环（4），所述支架（1）为倒锥形，吊环（4）固定在支架（1）的上端，多层金属格栅（2）上下固定在支架（1）内，最下层的金属格栅（2）设有支撑柱（3），支撑柱（3）固定在支架（1）的下端。更换中间包时，将该装置***结晶器内，使支架（1）***到钢水的深度为250±10mm，支架（1）的上端裸露在钢水液面与结晶器的上口之间。本发明的有益效果是：能够避免高硅、高铝、高碳类大收缩量钢种因快换操作控制不当而造成的漏钢、卧坯、断坯等恶性生产事故。

Description

一种大收缩量钢种热中间包快换冷却装置及快换工艺

技术领域

本发明涉及一种大收缩量钢种热中间包快换冷却装置及快换工艺，尤其是针对高硅、高铝、高碳类大收缩量钢种的热中间包快换冷却装置及快换工艺，属于冶金行业连铸设备技术领域。

背景技术

随着连铸事业发展的需要和高效化连铸机的不断发展，连铸中间包的使用寿命直接影响了连铸机作业率的提高，虽然目前已采用了各种延长中间包使用寿命的方法，但是仍然达不到长时间连续浇铸的效果。

热中间包的快换技术有效地解决了这一难题，热中间包快换技术基本原理是利用中间包钢水容量及优化浇注速度来缓冲中间包准备和更换时间，在保证连续生产的基本条件和限制下，进行热中间包的快速更换，以实现浇注的连续性，保证中间包的浇注安全。因此，热快换中间包技术能有效减少生产准备时间，提高铸机的作业率，增加铸机产能，提高整体的生产效率，降低综合生产成本。但该技术在生产应用过程存在一定的事故风险，尤其是对于硅钢、不锈钢、高碳钢、超高碳钢及超高强钢等高硅、高铝、高碳类大收缩量钢种，常常因快换操作控制不当而造成漏钢、卧坯、断坯等恶性生产事故，因此，对于高硅、高铝、高碳类大收缩量钢种都取消了连浇中间包快换工艺，而此类钢种又常常是企业高精尖的明星产品，此类钢种不能中间包快换连浇，导致生产效率的降低和生产成本的上升。

发明内容

本发明的目的是提供一种大收缩量钢种热中间包快换冷却装置及快换工艺，能够避免硅钢、不锈钢、高碳钢、超高碳钢及超高强钢等高硅、高铝、高碳类大收缩量钢种因快换操作控制不当而造成的漏钢、卧坯、断坯等恶性生产事故，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种大收缩量钢种热中间包快换冷却装置，包含支架、金属格栅、支撑柱和吊环，所述支架为倒锥形，支架的横截面为矩形，吊环固定在支架的上端，多层金属格栅上下固定在支架内，最下层的金属格栅设有支撑柱，所述支撑柱与支架的中心线重合，支撑柱固定在支架的下端。

所述支架由钢筋焊接而成，支架上端的长度为结晶器长度的二分之一，支架上端的宽度为结晶器长度的三分之二。

所述金属格栅的网眼大小为3-10mm²。

一种大收缩量钢种热中间包快换工艺，采用上述所限定的一种大收缩量钢种热中间包快换冷却装置，包含以下步骤：

①当中间包钢水液位或中间包内钢水重量满足中间包更换条件时，中包停止浇注；

②中包停浇后，将结晶器的液面控制在距结晶器上口150—200mm之间；

③将大收缩量钢种热中间包快换冷却装置***结晶器内，使支架***到钢水的深度为250±10mm，支架的上端裸露在钢水液面与结晶器的上口之间；

④在大收缩量钢种热中间包快换冷却装置***结晶器内的同时更换中间包，更换后的中间包的出苗时间为：t=20+(L-900)/100×3±5s，式中:L—铸坯的宽度mm，t—出苗时间s；

⑤当更换后的中间包钢水液位满足中间包开浇工艺条件时，连铸机开始浇注，铸机拉速低于0.6m/min时，连铸机二次冷却的比水量为0.2-0.4l/kg，冷却强度为30-60l/m².min，铸机拉速大于等于0.6m/min时，连铸机二次冷却采用按照正常二次冷却工艺执行。

所述步骤③大收缩量钢种热中间包快换冷却装置***结晶器之前，先进行烘烤，使大收缩量钢种热中间包快换冷却装置的表面温度为≧100℃。

所述步骤③大收缩量钢种热中间包快换冷却装置***结晶器的时间控制在10秒以内。

本发明的有益效果是：

（1）大收缩量钢种热中间包快换冷却装置采用螺纹钢和废旧的金属格栅作为冷却料，属于二次利用，节省成本；

（2）大收缩量钢种热中间包快换冷却装置使用前进行烘烤，防止受潮后***钢水里发生***烫伤；

（3）大收缩量钢种热中间包快换冷却装置能够加快结晶器内钢水的冷却和凝固，防止接头拉断、拉漏事故；

（4）大收缩量钢种热中间包快换冷却装置在***结晶器过程中，操作工还可以判断结晶器是否有中间包钢渣混入，具体方法是：该装置***结晶器时，若在结晶器中直接下沉或无法固定，则说明该装置***钢水部分不是已凝固的初生坯壳而是中间包下的渣子，表明结晶器中已下渣，此时应终止浇铸，避免开浇时结晶器钢水***的重大安全事故和开浇后结晶器漏钢的重大生产事故；

（5）采用中间包快换工艺，可以减少坯壳的收缩量，防止钢水过量下渗造成挤压，从而引起坯壳破裂和结晶器锥度的变化，导致漏钢和其它质量事故；

（6）控制连铸机二次冷却的比水量和冷却强度，可以避免快换操作时结晶器内钢水温度下降过快，增加拉坯阻力，同时避免局部回温不均匀造成板坯辊间鼓肚和防止铸坯局部过冷后强度过高，导致卧坯、断坯事故。

附图说明

图1为本发明工艺流程图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明支架结构示意图；

图中：支架1、金属格栅2、支撑柱3、吊环4。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。

参照附图2、3，一种大收缩量钢种热中间包快换冷却装置，包含支架1、金属格栅2、支撑柱3和吊环4，所述支架1为倒锥形，支架1的横截面为矩形，吊环4固定在支架1的上端，多层金属格栅2上下固定在支架1内，最下层的金属格栅2设有支撑柱3，所述支撑柱3与支架1的中心线重合，支撑柱3固定在支架1的下端。

在本实施例中，参照附图2、3，支架1为直径2-3cm螺纹钢边角料焊接而成，支架1的高度b为350±30mm，长a为结晶器长度的1/2，宽c为结晶器宽度的2/3。上部有弯形横梁。

金属格栅2作为冷却料是由废旧的钢丝焊接成的矩形网格状，其网眼为3-10mm²，支撑柱3和吊环4均为钢筋制作。

参照附图1，无取向硅钢的热中间包快换操作如下：

前一炉大包浇完后，立即进行钢包返包作业。当中间包内钢水称重为21t时，将工作拉速降至0.6m/min，启动接痕坯弱冷却工艺，即将连铸二次冷却水的比水量调整为0.38l/kg；冷却强度控制为54l/m².min。当中间包液位接近300mm即中间包内钢水称重为11t时，停止拉矫，并打入盲板停浇,停浇时，将结晶器液面控制距结晶器上口150—200mm之间。

铸机停浇后，立即将烘烤后表面温度≧100℃的大收缩量钢种热中间包快换冷却装置***结晶器内，***时使用小钢棒勾住吊环4，使支架1居中***结晶器中，支架1***钢水中的深度为250±10mm，支架1上端裸露出钢水液面100±10mm，距水口底部150±10mm。不捞渣，保持结晶器内黑渣30mm厚。

停浇后同时按下“预热位”按钮，将需要更换的中间包升高移出浇注位，同时将另一个中间包开至浇注位，更换后的中间包到位后，立即降落至浸入式水口分流孔，当更换后的中间包钢水液位高于310mm时开浇，开流保持中流，并用钢棒点击钢液面，防止液面结壳。出苗时间达到30秒后启动拉矫，起步拉速为0.3m/min。保持约2min后提至0.4m/min，进行换渣操作后，将拉速提升至0.6m/min，启动正常二冷模式，再按照正常情况进行升速操作，中间包热快换结束，整个过程时间控制在3分钟以内。

Claims (3)

1.一种大收缩量钢种热中间包快换工艺，其特征在于：采用的大收缩量钢种热中间包快换冷却装置包含支架（1）、金属格栅（2）、支撑柱（3）和吊环（4），所述支架（1）为倒锥形，支架（1）的横截面为矩形，吊环（4）固定在支架（1）的上端，多层金属格栅（2）上下排列固定在支架（1）内，最下层的金属格栅（2）设有支撑柱（3），所述支撑柱（3）与支架（1）的中心线重合，支撑柱（3）固定在支架（1）的下端，包含以下步骤：

①当中间包钢水液位或中间包内钢水重量满足中间包更换条件时，中包停止浇注；

②中包停浇后，将结晶器的液面控制在距结晶器上口150—200mm之间；

③将大收缩量钢种热中间包快换冷却装置***结晶器内，使支架（1）***到钢水的深度为250±10mm，支架（1）的上端裸露在钢水液面与结晶器的上口之间；

④在大收缩量钢种热中间包快换冷却装置***结晶器内的同时更换中间包，更换后的中间包的出苗时间为：t=20+(L-900)/100×3±5s，式中:L—铸坯的宽度mm，t—出苗时间；

⑤当更换后的中间包钢水液位满足中间包开浇工艺条件时，连铸机开始浇注，铸机拉速低于0.6m/min时，连铸机二次冷却的比水量为0.2-0.4l/kg，冷却强度为30-60l/(m².min)，铸机拉速大于等于0.6m/min时，连铸机二次冷却采用按照正常二次冷却工艺执行。

2.根据权利要求1所述的一种大收缩量钢种热中间包快换工艺，其特征在于：所述步骤③大收缩量钢种热中间包快换冷却装置***结晶器之前，先进行烘烤，使大收缩量钢种热中间包快换冷却装置的表面温度为≧100℃。

3.根据权利要求1或2所述的一种大收缩量钢种热中间包快换工艺，其特征在于：所述步骤③大收缩量钢种热中间包快换冷却装置***结晶器的时间控制在10秒以内。

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