一種薄帶連鑄布流除渣方法
【專利摘要】一種薄帶連鑄布流除渣方法，雙輥薄帶連鑄中，在由兩個反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶輥和側(cè)封板組成的鋼水熔池中布置一布流器，該布流器為長方形箱體結(jié)構(gòu)，沿布流器四周對稱設若干吐出孔，該些吐出孔以布流器四邊的中心線為基準向兩側(cè)傾斜；在側(cè)封板兩側(cè)分別布置電磁感應裝置，使熔池中的鋼水由于電磁作用而出現(xiàn)向中心的運動趨勢，從而在側(cè)封板和靠近側(cè)封板的鋼水熔池之間形成狹縫；布流器吐出孔傾斜設計，可推動鋼水從熔池中心向側(cè)封板運動，當浮渣運動至由于電磁作用而在側(cè)封板附近形成鋼水縫隙時，順勢從縫隙中進入，進入縫隙中的浮渣，一方面隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動從側(cè)封板底部落下，另一方面由于波動的原因部分浮渣黏貼在鑄帶邊緣，隨著鑄帶后續(xù)切邊而脫離鑄帶。
【專利說明】一種薄帶連鑄布流除渣方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及薄帶連鑄領(lǐng)域,特別涉及一種薄帶連鑄布流除洛方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙輥薄帶連鑄是以兩個相反方向旋轉(zhuǎn)的澆注輥為結(jié)晶器，將液態(tài)金屬直接生產(chǎn)成厚度小于IOmm薄帶鋼的生長工藝。與傳統(tǒng)薄帶生產(chǎn)工藝相比，該技術(shù)具有縮短工藝流程、節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本和改善帶坯力學性能等優(yōu)勢，因此該技術(shù)被認為是21世紀最有前途的近終形連鑄技術(shù)之一。
[0003]薄帶連鑄過程是一個與傳統(tǒng)連鑄既有聯(lián)系又有區(qū)別的鑄軋過程。如圖1所示:它的主要工藝是將鋼液注入到中間包后，通過水口將鋼液分配到布流器內(nèi)，再由布流器注入到兩個水冷結(jié)晶輥與側(cè)封板圍成的溶池內(nèi)，鋼液在兩個結(jié)晶輥的表面逐漸凝固形成坯殼，在兩個結(jié)晶輥連線附近完全凝固后，通過兩個輥的反向轉(zhuǎn)動發(fā)生軋制作用，形成具有一定厚度和寬度的致密金屬帶。
[0004]在薄帶連鑄生產(chǎn)過程中，由于布流器為耐火材料組成，同時鋼水不能做到完全隔絕空氣，由此存在兩種浮渣出現(xiàn)的可能，一種是鋼水侵蝕耐火材料后形成的浮渣，另一種是鋼水中的合金元素與氧氣反應形成金屬或非金屬的化合物浮渣，則，浮渣與鑄輥接觸后會影響鋼水的凝固均勻性，進而在鑄帶上有浮渣區(qū)域會產(chǎn)生裂紋、疏松等凝固缺陷。為了得到高質(zhì)量的鑄帶，必須對熔池內(nèi)的浮渣進行控制和清理。
[0005]目前已公開的關(guān)于薄帶連鑄熔池表面浮渣處理及控制的方法主要集中在兩個方面，一種是采用密閉室加氣體保護防止熔池表面形成浮渣和局部表面冷鋼凝固殼，在熔池上部采用帶有保護性氣體的密閉室可以避免熔池內(nèi)的鋼水二次氧化產(chǎn)生的氧化物浮渣，同時可以利用密閉室熔池內(nèi)的輻射熱保持熔池區(qū)域的溫度，避免熔池表面生成冷鋼，如中國專利CN1561272A(US7021364)，這種方法是比較通用可行的方法，但是只靠被動的防止鋼水氧化還不能達到去除浮渣的目的。
[0006]另一種比較多見的方法是采用某些特殊的裝置防止渣卷入到鑄帶中，如中國專利CN1561272A、CN1503705A、CN1289233C以及日本專利JP2001078563等。還有些方法是主動去除浮渣和熔池液面凝殼的專利，如韓國專利KR2008059992等。
[0007]中國專利CN1561272A(US7021364)中提到的一種密閉雙輥薄帶連鑄熔池的方法和機構(gòu)，設計有通惰性氣體和排氣功能，避免了惰性氣體受污染，防止了氧化氣體卷入；韓國專利KR2008059992用熔體表面觀測照相機檢查熔體表面的浮渣和鋼水凝殼，然后通過上升熔池液面融化這些凝殼，達到去除浮渣和凝殼的目的，在實際作業(yè)中，采用類似方法將增加鑄帶斷裂的幾率。影響液位波動過程中的鑄帶質(zhì)量。
[0008]而另一種是在密閉熔池的情況下，采用某些特殊的裝置防止渣卷入到鑄帶中。
[0009]如中國專利CN1503705A中所述的方法是在密閉熔池并通有惰性氣體保護的情況下，利用沿著鑄輥寬度方向布置在布流器兩側(cè)的侵入式阻渣堰防止?jié)茶T過程中熔池表面的浮渣卷入鑄帶中，并在每個卷曲即將結(jié)束階段抬起阻渣堰，利于浮渣卷入尾帶的鑄帶中；另一種方案是在在每個卷曲即將結(jié)束階段向一側(cè)鑄輥或相向兩側(cè)鑄輥吹氣，以便于熔池表面浮渣卷入鑄帶中。事后，通過切除鑄帶尾部保持整卷鑄帶的質(zhì)量。中國專利CN1289233C和日本專利JP2002316245中提到的方法和上述方法基本一致。
[0010]日本專利JP2002273551提到的方案是通過通氣或使用冷卻固化劑使得熔池表面的浮渣冷卻，在澆鑄過程中保持凝殼覆蓋幾乎整個熔池表面。
[0011]日本專利JP05261488A提到的方案中密閉室的氧含量控制在1%以下，并且實時監(jiān)控氧含量，噴入惰性氣體。日本專利JP05245596A也采用同樣的方法。
[0012]日本專利JP05212502A中的擋渣堰尖部深入到熔池內(nèi)部并緊貼在鑄輥表面，而擋渣堰邊部與側(cè)封板接觸處采用易收縮的材料制造，可以提高側(cè)封板的安全性。這種做法會導致?lián)踉吲c鋼液凝固殼接觸，直接降低鑄帶質(zhì)量。
[0013]韓國專利KR100798026采用鋁碳質(zhì)材料制造的擋渣堰，安裝在一個擋渣板固定架上，垂直插入到熔池中，擋板上部可以在擋渣板固定架內(nèi)滑動，從而可以利用擋板和鋼水密度差浮動在熔池內(nèi)并跟隨熔池液位變化上下移動。但是這個專利中沒有指定擋渣堰底部處于熔池中的位置情況，所以無法確保擋渣堰本身不會對鑄帶造成影響。
[0014]上述專利盡管從兩方面詳細的提出了防止薄帶連鑄熔池浮渣出現(xiàn)和去除的方法，但是總體來說所增加的附屬設備過于龐大，增加了過多的質(zhì)量影響因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的目的提出一種薄帶連鑄布流除渣方法，能夠?qū)崿F(xiàn)渣的連續(xù)排除，減少鑄帶及結(jié)晶輥對側(cè)封板的磨損，減少側(cè)封板附近鋼水的溫降，以此減少冷鋼形成，從而延長澆鑄時間。
[0016]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0017]—種薄帶連鑄布流除洛方法,雙棍薄帶連鑄中，在由兩個反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶棍和側(cè)封板組成的鋼水熔池中布置一布流器，該布流器為長方形箱體結(jié)構(gòu)，沿布流器四周對稱設若干吐出孔，該些吐出孔以布流器四邊的中心線為基準向兩側(cè)傾斜，且，相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫成一夾角α ;在側(cè)封板兩側(cè)分別布置電磁感應裝置，由于電磁感應裝置的作用，能夠使得熔池中的鋼水由于電磁作用而出現(xiàn)向中心的運動趨勢，從而在側(cè)封板和靠近側(cè)封板的鋼水熔池之間形成狹縫，隨著電磁力大小的不同，狹縫的大小也發(fā)生變化；由于布流器吐出孔的傾斜設計，使得熔池中的表層鋼水發(fā)生類似方向的運動，即推動鋼水從熔池中心向側(cè)封板運動，而熔池表面的浮渣也隨著熔池表面的鋼水運動至側(cè)封板附近，當浮渣運動至由于電磁作用而在側(cè)封板附近形成的鋼水縫隙時，順勢從縫隙中進入，進入縫隙中的浮渣，一方面隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動從側(cè)封板底部落下，另一方面由于波動的原因部分浮渣黏貼在鑄帶邊緣，隨著鑄帶后續(xù)切邊而脫離鑄帶。
[0018]進一步，所述的布流器傾斜角度的設計為:
[0019]當薄帶連鑄拉速為30?50m/min時，吐出孔上沿距離目標液位3?5mm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為60°?75°，磁感應強度的大小為0.09Τ ?0.1T ;
[0020]當薄帶連鑄拉速為50?70m/min時，吐出孔上沿距離目標液位5?7mm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為45°?60°，磁感應強度的大小為0.1T ?0.12Τ ；
[0021]當薄帶連鑄拉速為70?100m/min時，吐出孔上沿距離目標液位7?IOmm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為30°?45°，磁感應強度的大小為 0.12Τ ?0.14Τ。
[0022]另外，所述的吐出孔為長方形孔、方形孔、橢圓孔、腰字孔或圓孔。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點如下:
[0024]I)能夠通過布流器吐出孔的傾斜設計推動浮渣向側(cè)封板附近運動，該方法經(jīng)濟可靠，不用添加過多的裝置，也不會對表面熔池的鋼水溫度產(chǎn)生過多的影響。
[0025]2)鋼水在熔池內(nèi)實現(xiàn)指向側(cè)封板的流動，相比原有的直沖式吐出？L，波動情況大大降低。
[0026]3)本發(fā)明除渣方法能夠?qū)⒏≡刂圃趥?cè)封板邊部的縫隙中，浮渣在縫隙中作用一方面減少了鑄帶及結(jié)晶輥對側(cè)封板的磨損，另一方面浮渣的作用減少了側(cè)封板附近鋼水的溫降，有利于減少冷鋼，增加順行。
[0027]4)本發(fā)明除渣方法能夠?qū)崿F(xiàn)渣的連續(xù)排除，有利于長時間澆鑄。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]參見圖1,本發(fā)明的一種薄帶連鑄布流除洛方法,雙棍薄帶連鑄中，在由兩個反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶輥10和側(cè)封板20組成的鋼水熔池100中布置一布流器1，該布流器I為長方形箱體結(jié)構(gòu)，沿布流器四周對稱設若干吐出孔11，該些吐出孔11以布流器I四邊的中心線為基準向兩側(cè)傾斜，且，相對結(jié)晶輥10輥面的吐出孔軸線與布流器I軸線或輥縫成一夾角α ；在側(cè)封板20兩側(cè)分別布置電磁感應裝置2，由于電磁感應裝置2的作用，能夠使得熔池100中的鋼水由于電磁作用而出現(xiàn)向中心的運動趨勢，從而在側(cè)封板20和靠近側(cè)封板20的鋼水熔池100之間形成狹縫，隨著電磁力大小的不同，狹縫的大小也發(fā)生變化；由于布流器吐出孔的傾斜設計，使得熔池中的表層鋼水發(fā)生類似方向的運動，即推動鋼水從熔池中心向側(cè)封板運動，而熔池表面的浮渣200也隨著熔池表面的鋼水運動至側(cè)封板附近，當浮渣運動至由于電磁作用而在側(cè)封板附近形成的鋼水縫隙時，順勢從縫隙中進入，進入縫隙中的浮渣，一方面隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動從側(cè)封板底部落下，另一方面由于波動的原因部分浮渣黏貼在鑄帶邊緣，隨著鑄帶后續(xù)切邊而脫離鑄帶。
[0030]進一步，所述的吐出孔11為長方形孔、方形孔、橢圓孔、腰字孔或圓孔。
[0031]本發(fā)明所述的布流器傾斜角度的設計為:
[0032]當薄帶連鑄拉速為30?50m/min時，吐出孔上沿距離目標液位3?5mm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為60°?75°，磁感應強度的大小為0.09Τ ?0.1T ;
[0033]當薄帶連鑄拉速為50?70m/min時，吐出孔上沿距離目標液位5?7mm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為45°?60°，磁感應強度的大小為0.1T ?0.12Τ ；[0034]當薄帶連鑄拉速為70?100m/min時，吐出孔上沿距離目標液位7?IOmm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為30°?45。，磁感應強度的大小為 0.12Τ ?0.14Τ。
[0035]實施例1
[0036]雙棍薄帶連鑄布流過程中，結(jié)晶棍拉速為50m/min ;熔池液位為200mm ;布流器吐出孔上沿距離液位距離為4mm ;布流器吐出孔與輥縫的傾斜角度為65° ;電磁感應裝置的電磁強度為0.09T。
[0037]實施例2
[0038]雙棍薄帶連鑄布流過程中，結(jié)晶棍拉速為70m/min ;熔池液位為220mm ;布流器吐出孔上沿距離液位距離為6mm ;布流器吐出孔與輥縫的傾斜角度為50° ;電磁感應裝置的電磁強度為0.11T。
[0039]實施例3
[0040]雙棍薄帶連鑄布流過程中，結(jié)晶棍拉速為90m/min ;熔池液位為240mm ;布流器吐出孔上沿距離液位距離為7mm ;布流器吐出孔與輥縫的傾斜角度為40° ;電磁感應裝置的電磁強度為0.13T。
[0041]薄帶連鑄技術(shù)是21世紀最具競爭力的技術(shù)之一，從節(jié)約能源、環(huán)保等方便都有常規(guī)連鑄所不能比擬的優(yōu)點，因此受到世界各國的大力關(guān)注；鑄帶表面由于浮渣而出現(xiàn)諸多的缺陷，通過布流器吐出孔傾斜及電磁感應裝置對于鋼水的控制，來實現(xiàn)鋼水澆鑄過程中浮渣的去除，一方面工藝簡單，設備投入少，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)鋼水長時間澆鑄的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種薄帶連鑄布流除洛方法，雙棍薄帶連鑄中，在由兩個反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶棍和側(cè)封板組成的鋼水熔池中布置一布流器，該布流器為長方形箱體結(jié)構(gòu)，沿布流器四周對稱設若干吐出孔，該些吐出孔以布流器四邊的中心線為基準向兩側(cè)傾斜，且，相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫成一夾角α ;在側(cè)封板兩側(cè)分別布置電磁感應裝置，由于電磁感應裝置的作用，能夠使得熔池中的鋼水由于電磁作用而出現(xiàn)向中心的運動趨勢，從而在側(cè)封板和靠近側(cè)封板的鋼水熔池之間形成狹縫，隨著電磁力大小的不同，狹縫的大小也發(fā)生變化；由于布流器吐出孔的傾斜設計，使得熔池中的表層鋼水發(fā)生類似方向的運動，即推動鋼水從熔池中心向側(cè)封板運動，而熔池表面的浮渣也隨著熔池表面的鋼水運動至側(cè)封板附近，當浮渣運動至由于電磁作用而在側(cè)封板附近形成的鋼水縫隙時，順勢從縫隙中進入，進入縫隙中的浮渣，一方面隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動從側(cè)封板底部落下，另一方面由于波動的原因部分浮渣黏貼在鑄帶邊緣，隨著鑄帶后續(xù)切邊而脫離鑄帶。
2.如權(quán)利要求1所述的薄帶連鑄布流除渣方法，其特征是，所述的布流器傾斜角度的設計為: 當薄帶連鑄拉速為30?50m/min時，吐出孔上沿距離目標液位3?5mm,相對結(jié)晶棍輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為60°?75°，磁感應強度的大小為0.09Τ ?0.1T ; 當薄帶連鑄拉速為50?70m/min時，吐出孔上沿距離目標液位5?7mm,相對結(jié)晶棍輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為45°?60°，磁感應強度的大小為0.1T ?0.12Τ ； 當薄帶連鑄拉速為70?100m/min時，吐出孔上沿距離目標液位7?IOmm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為30°?45。，磁感應強度的大小為0.12Τ ?0.14Τ。
3.如權(quán)利要求1或2所述的薄帶連鑄布流除渣方法，其特征是，所述的吐出孔為長方形孔、方形孔、橢圓孔、腰字孔或圓孔。
【文檔編號】B22D11/06GK103817300SQ201410064175
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】任三兵, 樊俊飛, 方園 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司