專(zhuān)利名稱(chēng)：用單個(gè)浸入式水口進(jìn)行異型坯連鑄保護(hù)澆鑄的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金連續(xù)鑄鋼保護(hù)澆鑄技術(shù)，特別涉及異型坯連鑄保護(hù)澆鑄技術(shù)。
背景技術(shù)：
連鑄保護(hù)澆鑄是指在連澆過(guò)程中，將鋼水與空氣隔絕防止鋼水的二次氧化，確保鋼液清潔度，是改善鑄坯質(zhì)量的重要措施，同時(shí)對(duì)于穩(wěn)定連鑄工藝，擴(kuò)大連鑄品種也是一項(xiàng)極為有效的技術(shù)。連鑄全過(guò)程保護(hù)澆注包括4個(gè)方面(1)鋼包至中間包鋼水注流的保護(hù)；(2)中間包鋼水液面的保護(hù)；(3)中間包至結(jié)晶器鋼水注流的保護(hù)；(4)結(jié)晶器鋼水液面的保護(hù)。
用于生產(chǎn)熱軋H型鋼的異型坯由于鑄坯斷面復(fù)雜，腹板處厚度比較薄，實(shí)現(xiàn)中間包至結(jié)晶器鋼水注流的保護(hù)澆鑄有一定的困難。因此在生產(chǎn)普通產(chǎn)品時(shí)國(guó)內(nèi)外的鋼廠都采用半敞開(kāi)澆注的方式生產(chǎn)，即每流利用兩個(gè)定徑水口及漏斗水口在異型坯斷面的兩個(gè)三角區(qū)位置進(jìn)行澆鑄，中間包至結(jié)晶器注流不進(jìn)行保護(hù)。這種方式對(duì)于生產(chǎn)一般結(jié)構(gòu)用鋼來(lái)說(shuō)，設(shè)備簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)便，但鋼水容易被二次氧化，產(chǎn)品質(zhì)量不高，而且漏斗水口更換頻繁；頻繁的更換水口導(dǎo)致鋼水注流不穩(wěn)定、鑄坯質(zhì)量不穩(wěn)定，同時(shí)增加了漏鋼的幾率。
生產(chǎn)高品質(zhì)和特殊用途品種H型鋼時(shí)，異型坯澆鑄時(shí)必須采用全程保護(hù)澆鑄，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前中間包至結(jié)晶器鋼水注流的保護(hù)采用的方式是塞棒控流和浸入式水口保護(hù)澆注方式，具體的方式有(1)每流采用單浸入式水口實(shí)現(xiàn)保護(hù)澆鑄，即每流用單個(gè)浸入式水口在異型坯斷面一側(cè)的三角區(qū)進(jìn)行澆鑄。但是由于是用單個(gè)浸入式水口在異型坯斷面一側(cè)的三角區(qū)進(jìn)行澆鑄，鋼水在整個(gè)結(jié)晶器斷面分配不均勻，結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場(chǎng)、溫度場(chǎng)不合理，經(jīng)常發(fā)生粘結(jié)漏鋼等事故，產(chǎn)品質(zhì)量也不穩(wěn)定，各種表面和內(nèi)部質(zhì)量問(wèn)題較多；同時(shí)由于不能實(shí)現(xiàn)快換，連澆時(shí)間受浸入式水口的壽命所限制。(2)每流采用兩個(gè)浸入式水口進(jìn)行保護(hù)澆鑄，即每流用兩個(gè)浸入式水口在異型坯斷面兩側(cè)的三角區(qū)進(jìn)行澆鑄。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是既實(shí)現(xiàn)了對(duì)中間包至結(jié)晶器鋼水注流的保護(hù)，利于實(shí)現(xiàn)連鑄全過(guò)程的保護(hù)澆鑄，又優(yōu)化了結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場(chǎng)、溫度場(chǎng)，減少了粘結(jié)漏鋼等事故，產(chǎn)品質(zhì)量也得到提高；但是這種方式的兩個(gè)浸入式水口是通過(guò)內(nèi)裝的方式和中間包砌筑在一起的內(nèi)裝整體浸入式水口，不能實(shí)現(xiàn)快換，連澆時(shí)間受浸入式水口的壽命所限制，即一個(gè)澆次的連澆時(shí)間以浸入式水口的使用壽命為上限。另外，上述浸入式水口一般都為直筒型，鋼水注流對(duì)結(jié)晶器內(nèi)的液相穴沖擊深度比較深，不利于夾雜物的上浮。同時(shí)這種內(nèi)裝式直筒型浸入式水口為保證工作時(shí)間必須保證一定的壁厚，對(duì)于近終型異型坯來(lái)說(shuō)，空間狹窄難以實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種異型坯連鑄保護(hù)澆鑄的方法及裝置，實(shí)現(xiàn)異型坯連鑄從中間包至結(jié)晶器鋼水注流的保護(hù)，同時(shí)解決單個(gè)浸入式水口澆鑄異型坯時(shí)存在的結(jié)晶器內(nèi)鋼水流場(chǎng)、溫度場(chǎng)不合理性；并實(shí)現(xiàn)在澆鑄過(guò)程中不關(guān)閉注流和不敞開(kāi)澆鑄的情況下快速更換浸入式水口，從而提高中間包的單包連澆時(shí)間。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是用單個(gè)浸入式水口進(jìn)行異型坯連鑄保護(hù)澆鑄的方法，其特征是，在異型坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)的腹板中心位置插入單個(gè)雙側(cè)孔浸入式水口進(jìn)行澆鑄，雙側(cè)孔浸入式水口上方通過(guò)快換機(jī)構(gòu)與中間包內(nèi)的上水口相連，在中間包和結(jié)晶器之間形成密閉的注流通道。
優(yōu)選的，上水口上方用塞棒來(lái)進(jìn)行注流流量控制并以此實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器內(nèi)的液位控制。
優(yōu)選的，澆鑄過(guò)程中利用快換機(jī)構(gòu)可以進(jìn)行浸入式水口的在線快速更換?？鞊Q機(jī)構(gòu)固定在中間包底部，在浸入式水口壽命達(dá)到極限或出現(xiàn)水口結(jié)瘤或出現(xiàn)其他異常情況后，將另一新的浸入式水口放在快換機(jī)構(gòu)預(yù)備位的滑道內(nèi)，采用液壓驅(qū)動(dòng)，將新的浸入式水口快速通過(guò)鋼流，替代舊的浸入式水口，然后將使用過(guò)的浸入式水口從結(jié)晶器內(nèi)取出，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)、不提升中間包、不敞開(kāi)澆鑄、不停澆、不降拉速的快速更換。提高了異型坯連鑄機(jī)中間包單包連澆爐數(shù)，從而提高了連鑄機(jī)的作業(yè)率。
利用本發(fā)明并配合鋼包至中間包鋼水注流的保護(hù)、中間包鋼水液面的保護(hù)、結(jié)晶器鋼水液面的保護(hù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)異型坯連鑄的全過(guò)程保護(hù)澆鑄。
本發(fā)明還提供的一種用于單個(gè)浸入式水口異型坯連鑄的方法的裝置，包括中間包(1)、雙側(cè)孔浸入式水口(6)和異型坯結(jié)晶器(5)；所述的中間包(1)內(nèi)部設(shè)置有上水口(2)以及相應(yīng)的塞棒(3)；中間包底部還有快換機(jī)構(gòu)(8)和浸入式水口(6)；所述的浸入式水口(6)通過(guò)與中間包(1)底部的快換機(jī)構(gòu)與中間包內(nèi)的上水口(2)相連，浸入式水口(6)插入異型坯結(jié)晶器(5)腹板中間位置。
優(yōu)選的，上述中間包(1)設(shè)置有1-6個(gè)上水口以及相應(yīng)的1-6個(gè)塞棒。
優(yōu)選的，上述快換機(jī)構(gòu)上連有1-3個(gè)備用浸入式水口。
優(yōu)選的，上述快換機(jī)構(gòu)為1-6套，浸入式水口為1-6個(gè)。
優(yōu)選的，浸入式水口采用扁平式雙側(cè)出口的設(shè)計(jì)。既實(shí)現(xiàn)了狹窄空間內(nèi)的水口快換，同時(shí)經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)模擬計(jì)算，設(shè)計(jì)的水口使結(jié)晶器內(nèi)的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)更加優(yōu)化，更加符合冶金規(guī)律，同時(shí)促進(jìn)了夾雜物的上浮排除。
優(yōu)選的，中間包(1)底部的快換機(jī)構(gòu)上連有安全板。安全板是在事故狀態(tài)下(如塞棒失控)采用的緊急停澆方案，將安全板替換正在澆鑄的浸入式水口，使中間包內(nèi)鋼渣不外流，實(shí)現(xiàn)該流停澆，杜絕事故發(fā)生。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1.特別適用于需要全過(guò)程保護(hù)澆鑄的異型坯連鑄。
2.特別適用于腹板厚度小于100mm的異型斷面連鑄機(jī)或薄板坯連鑄機(jī)。
3.能對(duì)異型坯連鑄的中間包到結(jié)晶器的鋼水注流進(jìn)行保護(hù)澆鑄，減少鋼水被二次氧化的幾率。
4.更換浸入式水口時(shí)可以實(shí)現(xiàn)不停機(jī)、不提升中間包、不敞開(kāi)澆鑄、不停澆、不降拉速的快速更換。
5.能進(jìn)行一次或多次更換浸入式水口，實(shí)現(xiàn)單中間包多爐連澆，大幅度提高中間包連澆時(shí)間。
6.澆鑄結(jié)束或發(fā)生事故時(shí)，可以迅速關(guān)閉安全板，使中間包內(nèi)鋼、渣不外流，杜絕事故發(fā)生。
7.在本發(fā)明基礎(chǔ)上，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)晶器內(nèi)的流場(chǎng)，有助于改善結(jié)晶器內(nèi)溫度分布的均勻性，促進(jìn)夾雜物上浮，提高鑄坯的質(zhì)量。
8.對(duì)于提高異型坯連鑄坯的質(zhì)量、擴(kuò)大品種和提高作業(yè)率有特別重要的意義。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為中間包，2為上水口，3為塞棒，4為快換機(jī)構(gòu)的滑道，5為結(jié)晶器，6為浸入式水口，7為備用浸入式水水口，8為快換機(jī)構(gòu)，9為安全擋板。
圖2為本發(fā)明中浸入式水口在異型坯結(jié)晶器內(nèi)位置示意圖。其中5為結(jié)晶器，6為浸入式水口。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的方法是在一個(gè)異型坯結(jié)晶器5腹板中間位置插入一個(gè)浸入式水口6進(jìn)行澆鑄，浸入式水口上方通過(guò)快換機(jī)構(gòu)8與中間包內(nèi)1的上水口2相連，在中間包1與結(jié)晶器5之間形成一個(gè)密閉的注流通道；上水口2上方用一支塞棒3進(jìn)行鋼水注流流量控制以此來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器液位控制。
本發(fā)明的裝置，包括中間包1、浸入式水口6和異型坯結(jié)晶器5。所述的中間包1至少設(shè)置有一個(gè)上水口2以及相應(yīng)的塞棒3；還有至少一套快換機(jī)構(gòu)8和一個(gè)浸入式水口6；所述的浸入式水口6通過(guò)與中間包1底部的快換機(jī)構(gòu)8與中間包1內(nèi)的上水口2相連，浸入式水口6插入異型坯結(jié)晶器5腹板中間位置。
本發(fā)明在澆鑄過(guò)程中浸入式水口6通過(guò)快換機(jī)構(gòu)8與中間包1內(nèi)的上水口2緊密連接，可以將從中間包1到結(jié)晶器5的鋼水注流與空氣隔絕，能夠顯著降低鋼水被二次氧化的幾率，配合鋼包至中間包鋼水注流的保護(hù)、中間包鋼水液面的保護(hù)、結(jié)晶器鋼水液面的保護(hù)措施，能夠?qū)崿F(xiàn)異型坯全過(guò)程保護(hù)澆鑄。
同時(shí)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在澆鑄過(guò)程中進(jìn)行浸入式水口6的在線快速更換。在澆鑄過(guò)程中可以將備用的浸入式水口7放入快換機(jī)構(gòu)的滑道4，利用液壓裝置頂入澆鑄位置，接替需要更換的浸入式水口6繼續(xù)澆鑄，整個(gè)過(guò)程用時(shí)很短，可以實(shí)現(xiàn)不停機(jī)、不提升中間包、不敞開(kāi)澆鑄、不停澆、不降拉速的快速更換。在澆鑄結(jié)束或發(fā)生事故時(shí)，可以迅速用安全板9替換正在澆鑄的浸入式水口6，使中間包內(nèi)鋼渣不外流，實(shí)現(xiàn)該流停澆，杜絕事故發(fā)生。
綜上所述，本發(fā)明特別適用于異型坯連鑄保護(hù)澆鑄，配合鋼包至中間包鋼水注流的保護(hù)、中間包鋼水液面的保護(hù)、結(jié)晶器鋼水液面的保護(hù)措施，可以實(shí)現(xiàn)異型坯全過(guò)程保護(hù)澆鑄。并在既不敞開(kāi)澆鑄且結(jié)晶器內(nèi)又不斷流的前提下快速更換浸入式水口的功能。在此基礎(chǔ)上將大幅提高中間包連澆時(shí)間。同時(shí)在對(duì)浸入式水口結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，可以有效改善異型坯結(jié)晶器內(nèi)的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布，并通過(guò)全過(guò)程保護(hù)澆鑄的措施，顯著提高異型坯鑄坯質(zhì)量，對(duì)于擴(kuò)大H型鋼的品種和質(zhì)量十分有意義。
權(quán)利要求
1.用單個(gè)浸入式水口進(jìn)行異型坯連鑄保護(hù)澆鑄的方法，其特征是，在異型坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)的腹板中心位置插入單個(gè)雙側(cè)孔浸入式水口進(jìn)行澆鑄，雙側(cè)孔浸入式水口上方通過(guò)快換機(jī)構(gòu)與中間包內(nèi)的上水口相連，在中間包和結(jié)晶器之間形成密閉的注流通道。
2.如權(quán)利要求1所述的用單個(gè)浸入式水口進(jìn)行異型坯連鑄保護(hù)澆鑄的方法，其特征是，上水口上方用塞棒來(lái)進(jìn)行注流流量控制并以此實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器內(nèi)的液位控制。
3.如權(quán)利要求1所述的用單個(gè)浸入式水口進(jìn)行異型坯連鑄保護(hù)澆鑄的方法，其特征是，澆鑄過(guò)程中利用快換機(jī)構(gòu)可以進(jìn)行浸入式水口的在線快速更換。
4.如權(quán)利要求1所述的用單個(gè)浸入式水口異型坯連鑄的方法的裝置，包括中間包(1)、雙側(cè)孔浸入式水口(6)和異型坯結(jié)晶器(5)；所述的中間包(1)內(nèi)部設(shè)置有上水口(2)以及相應(yīng)的塞棒(3)；中間包底部還有快換機(jī)構(gòu)(8)和浸入式水口(6)；所述的浸入式水口(6)通過(guò)與中間包(1)底部的快換機(jī)構(gòu)(8)與中間包內(nèi)的上水口(2)相連，浸入式水口(6)插入異型坯結(jié)晶器(5)腹板中間位置。
5.如權(quán)利要求4所述的用單個(gè)浸入式水口異型坯連鑄的方法的裝置，其特征是，上述中間包(1)設(shè)置有1-6個(gè)上水口以及相應(yīng)的1-6個(gè)塞棒。
6.如權(quán)利要求4所述的用單個(gè)浸入式水口異型坯連鑄的方法的裝置，其特征是，上述快換機(jī)構(gòu)上連有1-3個(gè)備用浸入式水口。
7.如權(quán)利要求4所述的用單個(gè)浸入式水口異型坯連鑄的方法的裝置，其特征是，上述快換機(jī)構(gòu)為1-6套，浸入式水口為1-6個(gè)。
8.如權(quán)利要求4所述的用單個(gè)浸入式水口異型坯連鑄的方法的裝置，其特征是，浸入式水口采用扁平式雙側(cè)出口的設(shè)計(jì)。
9.如權(quán)利要求4所述的用單個(gè)浸入式水口異型坯連鑄的方法的裝置，其特征是，中間包(1)底部的快換機(jī)構(gòu)(8)上連有安全板。
全文摘要
一種采用一個(gè)水口進(jìn)行異型坯連鑄保護(hù)澆鑄的方法及裝置，在一個(gè)異型坯結(jié)晶器腹板的中心位置插入一個(gè)浸入式水口進(jìn)行澆注，浸入式水口上方通過(guò)快換機(jī)構(gòu)與中間包內(nèi)的上水口相連，在中間包和結(jié)晶器之間形成封閉的鋼水注流通道，實(shí)現(xiàn)澆鑄過(guò)程中鋼水與空氣的隔絕；上水口上方用塞棒來(lái)進(jìn)行鋼水注流流量控制，依此來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器內(nèi)的液位控制。采用本發(fā)明，配合鋼包至中間包注流的保護(hù)、中間包液面及結(jié)晶器液面的保護(hù)，可以實(shí)現(xiàn)異型坯連鑄的全過(guò)程保護(hù)澆鑄，防止鋼水的二次氧化，確保鋼液清潔度。
文檔編號(hào)B22D11/103GK101091982SQ20071001482
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者董杰吉, 張婕, 付博, 李紅建, 韓文習(xí), 王學(xué)新, 盧波, 鄧存善 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司