CN111069578A - 一种调节钢包浇注速度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种调节钢包浇注速度的方法，包括以下步骤：1.铸造准备，2.获取浇铸设备的数据，3.计算实际浇注速度，4.调节钢包浇注角度或水口面积，5.重复步骤二至步骤四，逐渐缩小钢包的实际浇注速度Vx与V的差值。本发明通过对钢包水口面积的获取、钢锭模具内液位体积的探知和浇注时间的计时，通过公式计算的得出钢包浇注的实际速度，并与钢包实际所需的浇注速度进行对比，实时的调节钢包的实际浇注速度，使钢包避免了浇注过程中过慢或者过快的情况，极大的增加了钢锭铸造的合格率，提高工作效率的同时获取了工作效益。

Description

一种调节钢包浇注速度的方法
技术领域
本发明涉及一种调节钢包浇注速度的方法，属于模钢锭铸造技术领域。
背景技术
在钢锭铸造过程中，钢包向钢锭模具中浇注钢水。在钢水浇注过程中，其浇注速度的快慢，直接决定钢水在钢锭模具内收到急剧冷却的程度和钢锭内部的组织结构。当浇注速度过快时出现的问题包括：1.钢锭模具内的钢锭极易形成翻皮或气孔，严重影响钢锭底部质量；2.钢锭整体浇注过快，则冒口补浇跟随加快，极易造成钢锭残余缩孔；3.钢水接近冒口时，浇注速度过快极易引起横裂；4.钢锭模中的涂料在燃烧产生的气体因钢水液面上升过快，难以及时排出，钢锭会产生气孔；5.激冷层过薄，钢锭产生裂纹。当浇注速度过慢时出现的问题包括：1.钢锭容易在钢锭模具内形成翻皮，并引起皮下气孔；2.浇注时间长，吸气多，二次氧化严重，影响钢锭的内在质量；3.浇注速度过慢，钢锭容易在浇注通道内冷区凝固，致使钢锭无法成型。
因此，在确定钢水温度和浇注形式后，如何判断并调节浇注速度至关重要。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了调节钢包浇注速度的方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
调节钢包浇注速度的方法，包括以下步骤：
步骤一：铸造准备：清洁铸造设备使其达到铸造条件，将装有钢水的钢包吊装安装好的钢锭模具处浇铸；
步骤二：获取浇铸设备的数据：查询对应钢锭所需钢水的浇注温度T和浇注速度V，获取钢包调节上、下滑板后的水口面积S1、钢锭模具内钢水的体积L1以及钢锭模具内钢水体积达到L1时的时间T1；
步骤三：计算实际浇注速度：根据公式
L1＝S1×V1×T1，
V1＝L1/(S1×T1)，
式中，S1表示水口(5)面积，L1表示钢水(3)的体积，T1表示钢水(3)体积为L1时的时间，V1表示钢水(3)的浇注速度，计算得出V1的具体数值并和对应钢锭所需钢水(3)的浇注速度V对比；
步骤四：调节钢包浇注角度或水口面积：当V1大于V时，此时钢水浇注速度过快，应及时缩小钢包的水口面积或减小钢包的倾斜角度，使钢包的浇注速度减小，当V1小于V时，此时钢水浇注速度过慢，应及时拉伸扩大钢包的水口面积或增大钢包的倾斜角度，使钢包的浇注速度减小；
步骤五：重复步骤二至步骤四：重复步骤二至步骤四，实时获取钢包浇注的实际速度Vx与浇注速度V比较，并逐渐缩小钢包的实际浇注速度Vx与V的差值。
进一步的，所述步骤一中钢包的上、下滑板设置有若干限位卡挡，上、下滑板每伸缩一个限位卡挡对应一个水口面积Sx，所述钢包通过调节上、下滑板选取不同的水口面积，进而调节钢包的浇注速度Vx。
进一步的，所述步骤一中钢锭模具的外壁设置有高温铁水液位计，所述高温铁水液位计实时监测钢锭模具内的钢水液位。
进一步的，所述高温铁水液位计的型号为FULD68T-80。
工作原理：
本发明通过对钢包水口面积的设置和对钢锭模具内液位的探知，利用公式计算得出钢包浇注钢水的实际浇注速度，通过钢包的实际浇注速度与钢包实际所需的浇注速度进行对比，实时的调节钢包的实际浇注速度，使之与钢包所需的浇注速度逐渐接近，最终达到对应钢锭铸造的合理的浇筑速度范围内。
有益效果：
本发明通过对钢包水口面积的获取、钢锭模具内液位体积的探知和浇注时间的计时，通过公式计算的得出钢包浇注的实际速度，并与钢包实际所需的浇注速度进行对比，实时的调节钢包的实际浇注速度，使钢包避免了浇注过程中过慢或者过快的情况，极大的增加了钢锭铸造的合格率，提高工作效率的同时获取了工作效益。
附图说明
图1为本发明的示意图，
图2为本发明的模铸锭下浇注示意图，
图3为本发明的模铸锭上浇注示意图，
其中，1-中注管，2-底盘，3-钢水，4-钢锭模具，5-水口，6-钢包。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，调节钢包浇注速度的方法，包括以下步骤：
步骤一：铸造准备：清洁铸造设备使其达到铸造条件，将装有钢水3的钢包6吊装安装好的钢锭模具4处浇铸；
步骤二：获取浇铸设备的数据：查询对应钢锭所需钢水3的浇注温度T和浇注速度V，获取钢包6调节上、下滑板后的水口5面积S1、钢锭模具4内钢水3的体积L1以及钢锭模具4内钢水3体积达到L1时的时间T1；
步骤三：计算实际浇注速度：根据公式
L1＝S1×V1×T1，
V1＝L1/(S1×T1)，
式中，水口5面积S1，钢水3的体积L1，钢水3体积为L1时的时间T1以及此时钢水3的浇注速度V1，计算得出V1的具体数值并和对应钢锭所需钢水3的浇注速度V对比；
步骤四：调节钢包6浇注角度或水口5面积：当V1大于V时，此时钢水3浇注速度过快，应及时缩小钢包6的水口5面积或减小钢包6的倾斜角度，使钢包6的浇注速度减小，当V1小于V时，此时钢水3浇注速度过慢，应及时拉伸扩大钢包6的水口5面积或增大钢包6的倾斜角度，使钢包6的浇注速度减小；
步骤五：重复步骤二至步骤四：重复步骤二至步骤四，实时获取钢包6浇注的实际速度Vx与浇注速度V比较，并逐渐缩小钢包6的实际浇注速度Vx与V的差值。
其中，步骤一中钢包6的上、下滑板设置有若干限位卡挡，上、下滑板每伸缩一个限位卡挡对应一个水口5面积Sx，钢包6通过调节上、下滑板选取不同的水口5面积，进而调节钢包6的浇注速度Vx；步骤一中钢锭模具4的外壁设置有高温铁水液位计，高温铁水液位计实时监测钢锭模具4内的钢水3液位，高温铁水液位计的型号为FULD68T-80。
本发明以模铸锭中利用下浇注法进行钢锭铸造为实施例一：
如图2所示，铸造设备包括垂直地面固定的中注管1，中注管1通过汤道连接钢锭模具4，钢锭模具4固定在底盘2上，钢包6内的钢水3通过水口5注入到中注管1内，钢水3经由中注管1注入到多根钢锭模具4内，并在钢锭模具4内成型冷却，形成钢锭。
钢水3在进入钢包6后需要静置一段时间，使出钢时混入钢中的炉渣或杂质上浮去除，同时还起调整注温的作用。如果注温过低，钢水3注入钢锭模具4后表面立即凝固，此时会造成钢锭表面缺陷；如果注温过高，就会延缓钢锭表面层形成的时间，导致钢锭表面出现裂纹。通常，下铸膜铸钢锭浇注温度一般按照钢水3凝固温度增加50至60摄氏度过热度。浇注速度合理范围为150mm/min-250mm/min，在注温一定的情况下，根据V1＝L1/(S1×T1)公式计算获得的实际浇注速度如果不在合理浇注速度范围内，此时需要对钢包6的实际浇注速度进行调整，直至实际浇注速度达到合理的浇注速度范围内。其中不同成分的钢水3的合理浇注速度不同，易氧化钢种合理浇注速度快，可根据实际浇注的钢水3类型选取合理的浇注速度范围进行对比。
利用下注法浇注钢锭，生产效率高，浇注时间短，钢锭的表面质量好，利于气体及夹杂物的上浮排出，应用普遍。
本发明以模铸锭中利用上浇注法进行钢锭铸造为实施例二：
如图3所示，铸造设备包括垂直地面固定在底盘2上的钢锭模具4，钢包6内的钢水3通过水口5并经由钢锭模具4的上口注入到钢锭模具4的型腔内，并在钢锭模具4内成型冷却，形成钢锭。
上注法适用于内部质量要求较高的重轨、炮管等钢种，还适用于大钢锭、压盖钢和半镇静钢。上注法钢水3的浇注速度合理范围为1m/min-2m/min，半镇静钢的最高浇注速度能达到7m/min。在铸温一定的情况下，根据V1＝L1/(S1×T1)公式计算获得的实际浇注速度如果不在合理浇注速度范围内，此时需要对钢包6的实际浇注速度进行调整，直至实际浇注速度达到合理的浇注速度范围内。其中不同成分的钢水3的合理浇注速度不同，易氧化钢种合理浇注速度快，可根据实际浇注的钢水3类型选取合理的浇注速度范围进行对比。
利用上注法浇注钢锭，准备工作简单，耐火材料消耗少成本较低，及时的调整浇注速度，有利于钢锭减少翻皮、缩孔等缺陷，其浇注速度快，钢锭的内部质量好。
本发明通过对钢包水口面积的获取、钢锭模具内液位体积的探知和浇注时间的计时，通过公式计算的得出钢包浇注的实际速度，并与钢包实际所需的浇注速度进行对比，实时的调节钢包的实际浇注速度，使钢包避免了浇注过程中过慢或者过快的情况，极大的增加了钢锭铸造的合格率，提高工作效率的同时获取了工作效益。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种调节钢包浇注速度的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：铸造准备：清洁铸造设备使其达到铸造条件，将装有钢水(3)的钢包(6)吊装安装好的钢锭模具(4)处浇铸；
步骤二：获取浇铸设备的数据：查询对应钢锭所需钢水(3)的浇注温度T和浇注速度V，获取钢包(6)调节上、下滑板后的水口(5)面积S1、钢锭模具(4)内钢水(3)的体积L1以及钢锭模具(4)内钢水(3)体积达到L1时的时间T1；
步骤三：计算实际浇注速度：根据公式
L1＝S1×V1×T1，
V1＝L1/(S1×T1)，
式中，S1表示水口(5)面积，L1表示钢水(3)的体积，T1表示钢水(3)体积为L1时的时间，V1表示钢水(3)的浇注速度，计算得出V1的具体数值并和对应钢锭所需钢水(3)的浇注速度V对比；
步骤四：调节钢包(6)浇注角度或水口(5)面积：当V1大于V时，此时钢水(3)浇注速度过快，应及时缩小钢包(6)的水口(5)面积或减小钢包(6)的倾斜角度，使钢包(6)的浇注速度减小，当V1小于V时，此时钢水(3)浇注速度过慢，应及时拉伸扩大钢包(6)的水口(5)面积或增大钢包(6)的倾斜角度，使钢包(6)的浇注速度减小；
步骤五：重复步骤二至步骤四：重复步骤二至步骤四，实时获取钢包(6)浇注的实际速度Vx与浇注速度V比较，并逐渐缩小钢包(6)的实际浇注速度Vx与V的差值。
2.根据权利要求1所述的调节钢包浇注速度的方法，其特征在于：所述步骤一中钢包(6)的上、下滑板设置有若干限位卡挡，上、下滑板每伸缩一个限位卡挡对应一个水口(5)面积Sx，所述钢包(6)通过调节上、下滑板选取不同的水口(5)面积，进而调节钢包(6)的浇注速度Vx。
3.根据权利要求1所述的调节钢包浇注速度的方法，其特征在于：所述步骤一中钢锭模具(4)的外壁设置有高温铁水液位计，所述高温铁水液位计实时监测钢锭模具(4)内的钢水(3)液位。
4.根据权利要求3所述的调节钢包浇注速度的方法，其特征在于：所述高温铁水液位计的型号为FULD68T-80。
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