CN115178719A - 降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是连铸工艺的技术领域，具体是一种降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，包括：将钢水注入中间包中，钢水从中间包中通过浸入式水口输送至结晶器中；将保护渣置于结晶器内的钢水液面上；根据每一浇次的炉次调整浸入式水口的浸入深度，以此提高结晶器内浸入式水口附近处钢水的活跃度，从而提高钢水表面的流速，提高温度，从而使得钢水表面的保护渣融化，均匀地进入结晶器铜板和坯壳的缝隙中，起到导热、润滑的作用，从而保证初生坯壳均匀，避免导致纵裂缺陷，并且调整浸入式水口的浸入深度，增加了浸入式水口和钢水液面的接触位置，防止钢水一直对浸入式水口的一处侵蚀，提高了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及的是连铸工艺的技术领域，具体是一种降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法。
背景技术
连铸生产根据钢中的碳含量将钢分为超低碳钢、低碳钢、亚包晶钢、中碳钢、高碳钢等，亚包晶钢通常是指碳含量在0.08％-0.12％之间的钢种，由于包晶反应造成的铸坯收缩急剧增加，初生的坯壳十分脆弱，坯壳与结晶器表面的脱离和外界对坯壳的扰动都会造成坯壳的早期撕裂，在结晶器内形成铸坯的大面纵裂，因此，发明一种能够降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法很有必要。
发明内容
本发明实施例旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明实施例的目的在于提供一种降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法。
为了实现上述目的，本发明实施例的技术方案提供了一种降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，包括：
将钢水注入中间包中，所述钢水从所述中间包中通过浸入式水口输送至结晶器中；
将保护渣置于所述结晶器内的钢水液面上；
根据每一浇次的炉次调整所述浸入式水口的浸入深度。
另外，本发明实施例提供的上述技术方案中的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法还可以具有如下附加技术特征：
在本发明实施例的一个技术方案中，在所述钢水从所述中间包中通过浸入式水口输送至结晶器中的步骤包括：
向所述中间包的钢水流道中***塞棒，所述塞棒、所述中间包的上水口和所述中间包板间设置有气孔，通过所述气孔散逸氩气。
在本发明实施例的一个技术方案中，通过所述气孔散逸氩气的步骤包括：
调整从所述塞棒气孔散逸的氩气流量为1升/分钟至3升/分钟；
调整从所述中间包的上水口气孔散逸的氩气流量为1升/分钟至3升/ 分钟；
调整从所述中间包板间气孔散逸的氩气流量为2升/分钟至5升/分钟。
在本发明实施例的一个技术方案中，通过所述气孔散逸氩气的步骤还包括：
调整从所述塞棒气孔散逸的氩气压力为0.2兆帕至0.4兆帕；
调整从所述中间包的上水口气孔散逸的氩气压力为0.2兆帕至0.4兆帕；
调整从所述中间包板间气孔散逸的氩气压力为0.2兆帕至0.4兆帕。
在本发明实施例的一个技术方案中，所述根据每一浇次的炉次调整所述浸入式水口的浸入深度的步骤包括：
在每一所述浇次的第一炉次中，调整所述浸入式水口的浸入深度至第一预设深度；
在每一所述浇次的第二炉次至第四炉次中，调整所述浸入式水口的浸入深度至第二预设深度；
在每一所述浇次的第五炉次至更换所述浸入式水口的炉次中，调整所述浸入式水口的浸入深度至第三预设深度。
在本发明实施例的一个技术方案中，所述第一预设深度为120毫米至 140毫米；
所述第二预设深度为141毫米至160毫米；
所述第三预设深度为120毫米至140毫米。
在本发明实施例的一个技术方案中，所述降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法还包括：
对所述结晶器的冷却水进行加热或冷却，使得所述冷却水的温度保持在30摄氏度至37摄氏度之间。
在本发明实施例的一个技术方案中，所述降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法还包括：
控制所述结晶器的过钢量在9万吨至10万吨范围内，当所述结晶器的过钢量不少于10万吨时，更换所述结晶器。
在本发明实施例的一个技术方案中，所述保护渣的熔点温度为1050摄氏度至1150摄氏度。
在本发明实施例的一个技术方案中，所述降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法还包括：
实时监测所述结晶器铜板的温度信息和铸坯的温度信息，基于监测到的数据信息调整冷却水的流量。
相比于现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供了一种降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，通过根据每一次浇次的炉次调整浸入式水口的浸入深度，来提高结晶器内浸入式水口附近处钢水的活跃度，从而提高钢水表面的流速，提高温度，从而使得钢水表面的保护渣融化，均匀地进入结晶器铜板和坯壳的缝隙中，起到导热、润滑的作用，从而保证初生坯壳均匀，避免导致纵裂缺陷，并且调整浸入式水口的浸入深度，增加了浸入式水口和钢水液面的接触位置，防止钢水一直对浸入式水口的一处侵蚀，提高了使用寿命。
本发明所述的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本申请实施例提供了一种降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，实施过程可如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，将钢水注入中间包中，钢水从中间包中通过浸入式水口输送至结晶器中；
步骤S102，将保护渣置于结晶器内的钢水液面上；
步骤S103，根据每一浇次的炉次调整浸入式水口的浸入深度。
亚包晶钢因为易发生包晶反应，在坯壳凝固初期会发生急剧的体积收缩，造成坯壳与结晶器发生脱离，形成气隙，如保护渣没有及时形成有效渣膜，则易造成坯壳的冷却不均，继而造成坯壳的撕裂，形成纵裂缺陷。本发明考虑到亚包晶钢连铸板坯的表面纵裂缺陷通常发生在宽面方向的 1/2位置，而此处对应的是浸入式水口附近处，通过调整浸入式水口的浸入深度，具体的，减少钢水液面和浸入式水口的出口的距离，以此提高浸入式水口附近的钢水的活跃度，从而提高钢水表面的流速，提高温度，从而使得钢水表面的保护渣融化，均匀地进入结晶器铜板和坯壳的缝隙中，起到导热、润滑的作用，从而保证初生坯壳均匀，避免导致纵裂缺陷。
可以理解的是，调整浸入式水口的浸入深度，增加了浸入式水口和钢水液面的接触位置，防止钢水一直对浸入式水口的一处侵蚀，提高了浸入式水口的使用寿命。
可以理解的是，同一浇次的不同炉次的温度会发生变化，例如第一炉的温度偏低，随后炉次的温度会升高。因此考虑到温度的影响，为了使得保护渣融化均匀，根据不同炉次来调整浸入式水口的浸入深度，以此来使得初生坯壳均匀，避免导致纵裂缺陷。
在一些示例中，在钢水从中间包中通过浸入式水口输送至结晶器中的步骤包括：向中间包的钢水流道中***塞棒，塞棒、中间包的上水口和中间包板间设置有气孔，通过气孔散逸氩气。
可以理解的是，在中间包的钢水通道中设置塞棒，通过调整塞棒的开口程度来调节中间包进入结晶器的钢水流速，塞棒的开口程度越大，钢水的流速越快。
在塞棒、中间包的上水口和中间包板间上开设有气孔，通过气孔散逸氩气，具体的，氩气从塞棒和中间包的上水口中散逸出来，形成氩气扰动，保证钢水流动流畅，避免钢水中的杂质汇集在一起，导致钢水通道堵塞的情况发生；氩气从中间包板间处散逸，以此来堵住中间包板间的缝隙，形成密封，避免空气从缝隙中流入，造成钢水变质，氧化等情况发生，保证了钢水的质量。
在一些示例中，通过所述气孔散逸氩气的步骤包括：调整从塞棒气孔散逸的氩气流量为1升/分钟至3升/分钟；调整从中间包的上水口气孔散逸的氩气流量为1升/分钟至3升/分钟；调整从中间包板间气孔散逸的氩气流量为2升/分钟至5升/分钟。
通过调整氩气的流量来保证塞棒和中间包的上水口处的氩气扰动效果，保证钢水流动流畅，避免钢水中的杂质汇集在一起，导致钢水通道堵塞的情况发生；保证中间包板间的密封性，避免空气从缝隙中流入，造成钢水变质，氧化等情况发生，保证了钢水的质量。
示例性的，塞棒氩气流量调节至1升/分钟，中间包的上水口氩气流量调节至2升/分钟，中间包板间氩气流量调节至4升/分钟。
在一些示例中，通过所述气孔散逸氩气的步骤还包括：调整从塞棒气孔散逸的氩气压力为0.2兆帕至0.4兆帕；调整从中间包的上水口气孔散逸的氩气压力为0.2兆帕至0.4兆帕；调整从中间包板间气孔散逸的氩气压力为0.2兆帕至0.4兆帕。
可以理解的是，随着塞棒、上水口、板间的氩气吹入，氩气随着钢水进入结晶器中，形成氩气气泡上浮到结晶器内钢水表面，当氩气的流量过大时，会导致大量氩气泡上浮至结晶器内钢水表面，搅动初生坯壳，导致初生坯壳在凝固初期，凝固的厚度不均匀，继而造成初生坯壳撕裂，形成纵裂缺陷。
通过调整氩气的压力来保证塞棒和中间包的上水口处的氩气扰动效果，保证钢水流动流畅，避免钢水中的杂质汇集在一起，导致钢水通道堵塞的情况发生的同时，避免氩气的流量过大发生上述情况；保证中间包板间的密封性，避免空气从缝隙中流入，造成钢水变质，氧化等情况发生，保证了钢水的质量。
示例性的，塞棒氩气流量压力调整至0.2兆帕，中间包的上水口氩气压力调整至0.3兆帕，中间包板间氩气压力调整至0.4兆帕。
在一些示例中，根据每一浇次的炉次调整浸入式水口的浸入深度的步骤包括：在每一浇次的第一炉次中，调整浸入式水口的浸入深度至第一预设深度；在每一浇次的第二炉次至第四炉次中，调整浸入式水口的浸入深度至第二预设深度；在每一浇次的第五炉次至更换浸入式水口的炉次中，调整浸入式水口的浸入深度至第三预设深度。
可以理解的是，同一浇次的不同炉次的温度会发生变化，例如第一炉的温度偏低，随后炉次的温度会升高。因此考虑到温度对保护渣的影响，为了使得融化的保护渣均匀地进入结晶器铜板和坯壳的缝隙中，起到导热、润滑的作用，从而保证初生坯壳均匀，避免导致纵裂缺陷，需要根据不同炉次来调整浸入式水口的浸入深度。
由于浸入式水口需要侵入钢水中，受到钢水的侵蚀会影响使用寿命，为了保证生产的稳定性，通常在第六炉次使用过后更换浸入式水口。
在一些示例中，第一预设深度为120毫米至140毫米；第二预设深度为141毫米至160毫米；第三预设深度为120毫米至140毫米。
可以理解的是，由于第一炉次的温度偏低，钢液表面的温度无法使得保护渣均匀融化，因此将浸入式水口第一预设深度设定浅一些，以此来提高浸入式水口附近的钢水的活跃度，从而提高钢水表面的流速，提高温度，从而使得钢水表面的保护渣融化，均匀地进入结晶器铜板和坯壳的缝隙中，起到导热、润滑的作用，从而保证初生坯壳均匀，避免导致纵裂缺陷，并且第一预设深度设定为120毫米至140毫米，也避免了由于浸入式水口***太浅，对钢水液面扰动强烈，导致产生纵裂缺陷的情况发生。
可以理解的是，在第二炉次后温度升高，保护渣融化更加容易，可将浸入式水口第二预设深度设置深一些，设置为141毫米至160毫米，在保证保护渣融化均匀的同时，降低对钢水液面的扰动，减少纵裂缺陷的发生，并且调整浸入式水口的位置避免了钢水对其同一位置持续侵蚀，提高了浸入式水口的使用寿命和使用时的稳定性。
可以理解的是，在浸入式水口位于第二预设深度使用过三次后，为了避免钢水对其同一位置持续侵蚀，在第五炉次开始，调整浸入式水口位于第三预设深度，直至更换浸入式水口为止，第三预设深度设定为120毫米至140毫米，如此设置，避免钢水液面对浸入式水口更多处侵蚀。
在一些示例中，降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法还包括：对结晶器的冷却水进行加热或冷却，使得冷却水的温度保持在30摄氏度至37摄氏度之间。
可以理解的是，结晶器设置有冷却装置，对铜板进行冷却，以使铜板中的钢水成型，在开浇前检测冷却装置中冷却水的温度，并对结晶器的冷却水进行加热或冷却，使得冷却水的温度保持在30摄氏度至37摄氏度之间，避免冷却水温度过高达不到冷却的效果，生产效率过低的情况发生，同时避免冷却水温度过低，导致坯壳生长过快，包晶反应收缩速率局部过快，导致坯壳不均匀，产生纵裂缺陷。
在一些示例中，降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法还包括：控制结晶器的过钢量在9万吨至10万吨范围内，当结晶器的过钢量不少于10万吨时，更换结晶器。
可以理解的是，结晶器工作时一直处于高温状态，容易造成损坏，为了避免发生意外，需要在使用一段时间后进行更换，通过控制结晶器的过钢量在9万吨至10万吨的范围内，当过钢量超过10万吨时，更换结晶器，保证生产的安全性，降低风险。
在一些示例中，保护渣的熔点温度为1050摄氏度至1150摄氏度。如此设置，降低了保护渣的凝固温度，以此保证有充分厚度的液态渣膜对铸坯的润滑，从而减少纵裂的产生。
在一些示例中，降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法还包括：实时监测结晶器铜板的温度信息和铸坯的温度信息，基于监测到的数据信息调整冷却水的流量。
可以理解的是，对结晶器铜板的温度和铸坯的温度实时监测，以此来确定生产是否正常进行，如温度不正常，可调整冷却水的流量，以保证亚包晶钢能够正常成型，且表面的纵裂缺陷少。
示例性的，在一个浇次中，第一炉的浸入式水口的浸入深度固定为120 毫米，第二炉至第四炉的浸入式水口的浸入深度固定为150毫米，第五炉和第六炉的浸入式水口的浸入深度固定为120毫米。塞棒氩气流量调整至 2升/分钟，压力值调节至0.4兆帕，中间包的上水口氩气流量调整至2升/ 分钟，压力值调节至0.3兆帕，中间包板间氩气流量调整至3升/分钟，压力值调节至0.3兆帕，在开浇前，调整结晶器冷却水的温度为35摄氏度。在结晶器过钢量在10万吨时，更换结晶器。
示例性的，在一个浇次中，第一炉的浸入式水口的浸入深度固定为125 毫米，第二炉至第四炉的浸入式水口的浸入深度固定为145毫米，第五炉和第六炉的浸入式水口的浸入深度固定为125毫米。塞棒氩气流量调整至 1升/分钟，压力值调节至0.4兆帕，中间包的上水口氩气流量调整至1升/ 分钟，压力值调节至0.3兆帕，中间包板间氩气流量调整至2升/分钟，压力值调节至0.3兆帕，在开浇前，调整结晶器冷却水的温度为32摄氏度。在结晶器过钢量在10万吨时，更换结晶器。
示例性的，在一个浇次中，第一炉的浸入式水口的浸入深度固定为130 毫米，第二炉至第四炉的浸入式水口的浸入深度固定为150毫米，第五炉和第六炉的浸入式水口的浸入深度固定为130毫米。塞棒氩气流量调整至 2升/分钟，压力值调节至0.3兆帕，中间包的上水口氩气流量调整至2升/ 分钟，压力值调节至0.3兆帕，中间包板间氩气流量调整至4升/分钟，压力值调节至0.3兆帕，在开浇前，调整结晶器冷却水的温度为34摄氏度。在结晶器过钢量在10万吨时，更换结晶器。
在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，其特征在于，包括：
将钢水注入中间包中，所述钢水从所述中间包中通过浸入式水口输送至结晶器中；
将保护渣置于所述结晶器内的钢水液面上；
根据每一浇次的炉次调整所述浸入式水口的浸入深度。
2.根据权利要求1所述的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，其特征在于，在所述钢水从所述中间包中通过浸入式水口输送至结晶器中的步骤包括：
向所述中间包的钢水流道中***塞棒，所述塞棒、所述中间包的上水口和所述中间包板间设置有气孔，通过所述气孔散逸氩气。
3.根据权利要求2所述的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，其特征在于，通过所述气孔散逸氩气的步骤包括：
调整从所述塞棒气孔散逸的氩气流量为1升/分钟至3升/分钟；
调整从所述中间包的上水口气孔散逸的氩气流量为1升/分钟至3升/分钟；
调整从所述中间包板间气孔散逸的氩气流量为2升/分钟至5升/分钟。
4.根据权利要求2所述的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，其特征在于，通过所述气孔散逸氩气的步骤还包括：
调整从所述塞棒气孔散逸的氩气压力为0.2兆帕至0.4兆帕；
调整从所述中间包的上水口气孔散逸的氩气压力为0.2兆帕至0.4兆帕；
调整从所述中间包板间气孔散逸的氩气压力为0.2兆帕至0.4兆帕。
5.根据权利要求1所述的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，其特征在于，所述根据每一浇次的炉次调整所述浸入式水口的浸入深度的步骤包括：
在每一所述浇次的第一炉次中，调整所述浸入式水口的浸入深度至第一预设深度；
在每一所述浇次的第二炉次至第四炉次中，调整所述浸入式水口的浸入深度至第二预设深度；
在每一所述浇次的第五炉次至更换所述浸入式水口的炉次中，调整所述浸入式水口的浸入深度至第三预设深度。
6.根据权利要求5所述的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，其特征在于，
所述第一预设深度为120毫米至140毫米；
所述第二预设深度为141毫米至160毫米；
所述第三预设深度为120毫米至140毫米。
7.根据权利要求1所述的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，其特征在于，还包括：
对所述结晶器的冷却水进行加热或冷却，使得所述冷却水的温度保持在30摄氏度至37摄氏度之间。
8.根据权利要求1所述的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，其特征在于，还包括：
控制所述结晶器的过钢量在9万吨至10万吨范围内，当所述结晶器的过钢量不少于10万吨时，更换所述结晶器。
9.根据权利要求1所述的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，其特征在于，
所述保护渣的熔点温度为1050摄氏度至1150摄氏度。
10.根据权利要求1所述的降低亚包晶钢连铸板坯纵裂的方法，其特征在于，还包括：
实时监测所述结晶器铜板的温度信息和铸坯的温度信息，基于监测到的数据信息调整冷却水的流量。
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