CN112517865B - 一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法 - Google Patents

一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明特别涉及一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法，属于冶金技术领域。该方法包括：控制浇铸板坯断面尺寸；控制中间包的钢液过热温度为15‑45℃；在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.0‑1.5kg/min；控制浇铸过程中三路氩气流量，所述三路氩气流量中，控制上水口氩气流量≥塞棒氩气流量≥板间氩气流量，所述三路氩气流量的总和控制在5‑15L/min；在结晶器宽面水口上沿到弯月面之间设置电磁感应搅拌器进行电磁感应搅拌。通过该方法可有效的促进保护渣化渣和不同位置液渣层的均匀性，从而提高钢产品的质量。

Description

一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法。
背景技术
连铸是一种高效铸坯生产过程，连铸保护渣技术，作为连铸生产的关键技术之一，对连铸生产的顺行和铸坯质量有着至关重要的影响，尤其是铸坯表面缺陷，基本上都是在结晶器内形成的，与保护渣有直接关系。
结晶器内部保护渣液渣层厚度直接影响保护渣传热性能、润滑性能等，液渣层厚度不均匀容易引起卷渣缺陷，板坯表面裂纹缺陷等。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法。
本发明实施例提供一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法，所述方法包括：
控制浇铸板坯断面尺寸；
控制中间包的钢液过热温度为15-45℃；
在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.0-1.5kg/min；
控制浇铸过程中三路氩气流量，所述三路氩气流量中，控制上水口氩气流量≥塞棒氩气流量≥板间氩气流量，所述三路氩气流量的总和控制在5-15L/min；
在结晶器宽面水口上沿到弯月面之间设置电磁感应搅拌器进行电磁感应搅拌。
可选的，所述控制浇铸板坯断面尺寸，包括：控制浇铸板坯断面尺寸为150-300mm×750-2300mm。
可选的，所述控制中间包的钢液过热温度为15-45℃，包括：
根据[C％]值控制中间包的钢液过热温度为15-45℃，具体为：
若[C％]＜0.07，中间包的钢液过热温度控制在20-45℃，
若0.07≤[C％]＜0.2，中间包的钢液过热温度控制在20-35℃，
若0.2≤[C％]，中间包的钢液过热温度控制在15-35℃，
其中，[C％]表示C元素的质量分数。
可选的，所述在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.0-1.5kg/min，包括：
在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.0-1.5kg/min，且板坯拉速每增加0.1m/min，保护渣投放量增加0.02-0.35kg/min。
可选的，所述电磁搅拌频率为2-10Hz，所述电磁搅拌电流为200-800A。
可选的，所述电磁搅拌电流为200-800A，包括：
当板坯拉速≤0.8m/min时，所述电磁搅拌电流为200-500A，
当板坯拉速＞0.8m/min时，所述电磁搅拌电流为400-800A。
可选的，所述方法包括：，控制浇铸温度为1480-1580℃。
可选的，所述方法包括：控制钢水在结晶器内的冷却，其中，进出水温差≤11℃，进水温度为28-32℃。
可选的，所述方法包括：控制板坯在连铸机段的冷却，其中，冷却强度为0.6-1.0L/kg钢。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的控制板坯液渣层厚度均匀性的方法包括：控制浇铸板坯断面尺寸；控制中间包的钢液过热温度为15-45℃；在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.0-1.5kg/min；控制浇铸过程中三路氩气流量，所述三路氩气流量中，控制上水口氩气流量≥塞棒氩气流量≥板间氩气流量，所述三路氩气流量的总和控制在5-15L/min；在结晶器宽面水口上沿到弯月面之间设置电磁感应搅拌器进行电磁感应搅拌。
采用15-45℃的浇注温度，较大的氩气量，有利于促进结晶器内保护渣的溶化，并且通过采用控制上水口氩气流量达到控制吹入钢液中气泡尺寸，有利于保护渣渣层均匀，施加结晶器电磁搅拌有利于结晶器钢液流动，从而利于保护渣化渣及渣层均匀。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明提供的一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法的流程图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
采用15-45℃的浇注温度，较高的温度有利于促进保护渣化渣，同时采用较大的氩气量，有利于促进钢液流动，从有利于促进结晶器内保护渣的溶化，采用三路氩气控制上水口氩气流量最大达到控制吹入钢液中为较小的气泡尺寸，有利于保护渣渣层均匀，施加结晶器电磁搅拌有利于结晶器钢液流动，从而利于保护渣化渣及渣层均匀：
作为本发明一种典型的实施方式，提供一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法，所述方法包括：
控制浇铸板坯断面尺寸；
控制中间包的钢液过热温度为15-45℃；
在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.0-1.5kg/min；
控制浇铸过程中三路氩气流量，所述三路氩气流量中，控制上水口氩气流量≥塞棒氩气流量≥板间氩气流量，所述三路氩气流量的总和控制在5-15L/min；
在结晶器宽面水口上沿到弯月面之间设置电磁感应搅拌器进行电磁感应搅拌。
控制中间包的钢液过热温度为15-45℃的原因为控制一定的钢液温度，该过热温度过小的不利影响为不利于保护渣的熔化，过大的不利影响为不利于结晶器内坯壳凝固，增加漏钢风险；
在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.0-1.5kg/min的原因为……，每流保护渣投放量过小的不利影响为不利于结晶器于坯壳之间润滑、不利于保温传热，过大的不利影响为不利于化渣；
控制上水口氩气流量≥塞棒氩气流量≥板间氩气流量的原因为……，控制三路氩气流量的总和控制在5-15L/min的原因为较大的氩气量，有利于防止水口堵塞、利于钢液流动，从而有利于保护渣的熔化，三路氩气流量的总和过小的不利影响为不利于防止水口堵塞，不利于钢液均匀流动，过大的不利影响为结晶器流场过于活跃，结晶器液面波动增大；
在结晶器宽面水口上沿到弯月面之间设置电磁感应搅拌器的原因为对钢液施加电磁力，促进钢液的均匀流动。
可选的，所述控制中间包的钢液过热温度为15-45℃，包括：
根据[C％]值控制中间包的钢液过热温度为15-45℃，具体为：
若[C％]＜0.07，中间包的钢液过热温度控制在20-45℃，
若0.07≤[C％]＜0.2，中间包的钢液过热温度控制在20-35℃，
若0.2≤[C％]，中间包的钢液过热温度控制在15-35℃，
其中，[C％]表示C元素的质量分数。
[C％]＜0.07时，采用较高的过热度，有利于表层夹杂物控制；
[C％]≥0.2时，采用较低过热度，有利于内部质量的控制。
可选的，所述在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.0-1.5kg/min，包括：
在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.0-1.5kg/min，且板坯拉速每增加0.1m/min，保护渣投放量增加0.02-0.35kg/min。
板坯拉速每增加0.1m/min，保护渣投放量增加0.02-0.35kg/min的原因为，随着拉速增加，每分钟过钢量增加，相应的增加保护渣的投放量。
可选的，所述电磁搅拌频率为2-10Hz，所述电磁搅拌电流为200-800A。
控制结晶器电磁搅拌采用较低的频率控制范围，有利于电磁力进入钢液。
可选的，所述电磁搅拌电流为200-800A，包括：
当板坯拉速≤0.8m/min时，所述电磁搅拌电流为200-500A，
当板坯拉速＞0.8m/min时，所述电磁搅拌电流为400-800A。
当板坯拉速≤0.8m/min时，拉坯速度较低为开浇，换水口、停浇等阶段，采用较小的电流，防止非稳态阶段液面波动过于剧烈；
当板坯拉速＞0.8m/min时，正常浇注阶段，结晶器液面控制比较平稳，采用较大电流控制，有利于结晶器内钢液流，从而有利于保护渣化渣。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请的控制板坯液渣层厚度均匀性的方法进行详细说明。
实施例1
某钢厂连铸结晶器浇铸断面230×1400mm的Q345B【C:0.16％，】过程中，连铸拉速度1.2m/min，中间包内的钢液过热温度为30℃；浇铸过程通过自动加渣设备在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.0-1.3kg/min，拉速增加到1.3m/min,保护渣投放量增加0.07-0.1kg/min；控制浇铸过程三路氩气流量，三路氩气流量和控制在12L/min，上水口氩气流量6L/min、塞棒氩气流量4L/min，板间板间氩气流量2L/min；板坯拉速≤0.8m/min时，电磁搅拌电流400A，板坯拉速＞0.8m/min时，电磁搅拌电流600A。通过该方法提高保护渣化渣和不同位置液渣层厚度均匀性。
实施例2
某钢厂连铸结晶器浇铸断面230×1600mm的M3A33【C:0.0013％，】过程中，连铸拉速度1.2m/min，中间包内的钢液过热温度为45℃；浇铸过程通过自动加渣设备在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.1-1.3kg/min，拉速增加到1.3m/min，保护渣投放量增加0.07-0.1kg/min；控制浇铸过程三路氩气流量，三路氩气流量和控制在15L/min，上水口氩气流量7L/min、塞棒氩气流量4L/min，板间板间氩气流量4L/min；板坯拉速≤0.8m/min时，电磁搅拌电流200A，板坯拉速＞0.8m/min时，电磁搅拌电流800A。通过该方法提高保护渣化渣和不同位置液渣层厚度均匀性。
实施例3
某钢厂连铸结晶器浇铸断面250×1800mm的SPHC【C:0.038％，】过程中，连铸拉速度1.1m/min，中间包内的钢液过热温度为40℃；浇铸过程通过自动加渣设备在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.2-1.5kg/min，拉速增加到1.2m/min，保护渣投放量增加0.11-0.13kg/min；控制浇铸过程三路氩气流量，三路氩气流量和控制在9L/min，上水口氩气流量3L/min、塞棒氩气流量3L/min，板间板间氩气流量3L/min；板坯拉速≤0.8m/min时，电磁搅拌电流450A，板坯拉速＞0.8m/min时，电磁搅拌电流650A。通过该方法提高保护渣化渣和不同位置液渣层厚度均匀性。
实施例4某钢厂连铸结晶器浇铸断面300×2300mm的65Mn【C:0.65％，】过程中，连铸拉速度1.0m/min，中间包内的钢液过热温度为35℃；浇铸过程通过自动加渣设备在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.3-1.6kg/min，拉速增加到1.1m/min，保护渣投放量增加0.11-0.13kg/min；控制浇铸过程三路氩气流量，三路氩气流量和控制在7L/min，上水口氩气流量3L/min、塞棒氩气流量2L/min，板间板间氩气流量2L/min；板坯拉速≤0.8m/min时，电磁搅拌电流300A，板坯拉速＞0.8m/min时，电磁搅拌电流500A。通过该方法提高保护渣化渣和不同位置液渣层厚度均匀性。
对比例1
该对比例与实施例1相比，不同之处在于：钢的过热度为50℃。
对比例2
该对比例与实施例1相比，不同之处在于：钢的过热度为10℃。
对比例3
该对比例与实施例1相比，不同之处在于：
三路氩气流量的总和控制在20L/min，且不满足上水口氩气流量≥塞棒氩气流量≥板间氩气流量。
对比例4
该对比例与实施例1相比，不同之处在于：
三路氩气流量的总和控制在2L/min，且不满足上水口氩气流量≥塞棒氩气流量≥板间氩气流量。
对比例5
该对比例与实施例1相比，不同之处在于：
未在结晶器液面均匀投放保护渣，且每流保护渣投放量2-2.5kg/min。
对比例6
该对比例与实施例1相比，不同之处在于：
未在结晶器液面均匀投放保护渣，且每流保护渣投放量0.5-0.8kg/min。
相关实验：
将实施例1-5和对比例1-6中的板坯液渣层厚度的均匀性进行检测，测试结果如表1所示。
表1
板坯液渣层的最大厚度差(板坯窄面处，宽度1/4处差值)
实施例1 2mm
实施例2 2mm
实施例3 1mm
对比例1 5mm
对比例2 4mm
对比例3 6mm
对比例4 4mm
对比例5 4mm
表1中，
最大厚度差值越大，说明板坯液渣层厚度的均匀性越差。
从实施例1-5中数据可以看出，通过采用本专利发明内容，保护渣不同位置液渣层厚度差变小。
从对比例1-5中数据可以看出，未实施本专利，保护渣不同位置液渣厚度差比较大
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法，其特征在于，所述方法包括：
控制浇铸板坯断面尺寸；
根据[C％]值控制中间包的钢液过热温度为15-45℃，具体为：
若[C％]＜0.07，中间包的钢液过热温度控制在20-45℃，
若0.07≤[C％]＜0.2，中间包的钢液过热温度控制在20-35℃，
若0.2≤[C％]，中间包的钢液过热温度控制在15-35℃，其中，[C％]表示C元素的质量分数；
在结晶器液面均匀投放保护渣，每流保护渣投放量1.0-1.5kg/min，且板坯拉速每增加0.1m/min，保护渣投放量增加0.02-0.35kg/min；
控制浇铸过程中三路氩气流量，所述三路氩气流量中，控制上水口氩气流量≥塞棒氩气流量≥板间氩气流量，所述三路氩气流量的总和控制在5-15L/min；
在结晶器宽面水口上沿到弯月面之间设置电磁感应搅拌器进行电磁感应搅拌，所述电磁搅拌频率为2-10Hz，控制当板坯拉速≤0.8m/min时，所述电磁搅拌电流为200-500A，
当板坯拉速＞0.8m/min时，所述电磁搅拌电流为400-800A。
2.根据权利要求1所述的一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法，其特征在于，所述控制浇铸板坯断面尺寸，包括：控制浇铸板坯断面尺寸为150-300mm×750-2300mm。
3.根据权利要求1所述的一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法，其特征在于，所述方法包括：控制浇铸温度为1480-1580℃。
4.根据权利要求1所述的一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法，其特征在于，所述方法包括：控制钢水在结晶器内的冷却，其中，进出水温差≤11℃，进水温度为28-32℃。
5.根据权利要求1所述的一种控制板坯液渣层厚度均匀性的方法，其特征在于，所述方法包括：控制板坯在连铸机段的冷却，其中，冷却强度为0.6-1.0L/kg钢。
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