板坯连铸机保护浇注研究.pdf

莱钢科技
2010年8月
板坯连铸机保护浇注研究
李雷,张丽,高山,石磊
(型钢炼钢厂)
摘要;通过对板坯连铸机保护浇注エ艺技术研究,针对钢包钢流、中间包冲击区、钢包开浇初
期钢水、中间包注流等与空气接触的部位保护浇注措施优化改进,有效地防止了钢水二次氧
化,提高了铸坯质量。
关键词:板坯连铸机保护浇注中间包
0前言
改进,促使保护浇注工艺技术不断得到提高。
2.1连铸浇注过程钢水二次氧化的主要环节
萊钢型钢炼钢厂现有3座120t氧气顶底复吹
1)钢包→中间包钢水注流与空气接触氧化。
转炉,3座120LLF精炼炉,2座RH精炼炉,3台板2)第一炉中间包开浇初期钢水裸露氧化。3)中间
坯连锛机和1台异形坯连铸机。
包冲击区钢水裸露氧化。4)中间包注流浇注过程
钢水工艺流程
二次氧化。
2.2钢包注流保护浇注优化
铁水预处理→120t顶底复吹氧气转炉→120
为了防止钢包到中间包的钢流与空气接触,设
底吹氩钢包→LF、RH精炼炉→大包升降式回转台计、采用了带吹氩沟槽的铝碳质钢包长水口,使钢
→中间包浇注→结晶器一扇型段区域一全自动火焰包长水口与钢包下水口呈啮合连接,在连接处吹人
切割→热送轨道一铸坯热送轧钢加热炉→轧机。
瓴气,形成氩气气幕,防止空气的进入,起到了
定的保护浇注作用;同时,研究设计了纤维水口密
2保护浇注技术研究与优化
封圏,放置在钢包下水口与钢包长水口碗之间,通
连铸坏最终被ジ染的程度取决于钢水二次氧化过液压把持器挤压密封,更有效地防止了气被钢
程度,要提高连铸坯的洁净度,就是要减少内生和外流吸入。
来夹杂物,尤其是大颗粒夹杂物的数量,其关键就是
为了提高保护浇注效果,研究了“一清、三正
钢水在连续浇注过程中防止钢水二次氧化。
快插人”操作法,一清是指每炉钢挂长水口前,使用
保护浇注是逢铸机浇注过程中防止钢水二次氧氧气清理干净钢包长水口碗内的冷钢,保证水口密
化的工艺技术,保护浇注的效果对铸坏质量和连铸封圏完全放入钢包长水口碗内。三正:一正是指纤
机生产都有重要的影响,如果没有良好的保护浇注维水口密封圈在钢包长水口碗内放正,保证密封圈
措施,钢水就不可避免地与空气接触,造成二次氧与水口良好接触;二正是指挂钢包长水口时,钢包下
化,降低了钢中溶解铝的含量,増加了氮气和氧气的水口和钢包水口对正后再对接,防止密封圈被碰坏;
含量,恶化了钢水的纯净度,无法满足高质量钢的要
正是指钢包在浇注过程中保证长水口放正、挂直,
求,同时,对生产的稳定顺行也造成一定的影响,特长水口保持与中间包钢液面垂直避免长水口倾斜、
别是生产SHHC等含AL钢种时,极易出现套眼问碗部产生缝隙而吸人空气。快插人入:每炉钢包转至
题。为了实现良好的保护浇注效果,通过长期跟踪浇注位,挂好水口开浇后,迅速降落钢包,将长水口
试验研究,对板坯连铸浇注保护浇注措施不凘优化插人中间包钢液面以下开洗,防止开浇时钢水二次
氧化。
作者简介:李雷(1972-),男,1995年毕业于菜钢电大治金专业。2.3中间包初期钢水的保护措施
现为型钢炼钢厂一号连铸机车间副主任,工程师,主要从事生产技术
投产初期,中间包第一炉开浇前期基本没有保
管理工作。
护浇注措施,钢水在浇注前期钢水裸露,二次氧化严
李雷,等:板坯连铸机保护浇注研究
第4期(总第148期
重,经常出现开浇前期套眼、坯头皮下气泡等生产质
量问题。
气孔
为了解决此问题,在中间包第一炉开浇期间采
取了保护措施:一是第一炉钢包开浇前,在中间包冲
封环
击区加人量硅钙块,对钢水进行脱氧。二是采取中
图1上水口封环
间包预吹氩技术,该技术工艺原理是:开浇前,在规
定时间内,向中间包内吹入一定量的气,氩气的比
3保护浇注措施优化前后效果对比
重比空气小,氩气在中间包内扩散后,将中间包内空
通过对保护浇注揹施优化、改进,钢中平均氮
气排出,中间包内形成氩气氛围,阻止了空气与钢水氧气体含量分别由原来66.81x10-6、68.79×10
接触,有效地避免了钢水二次氧化。
降低至31.26×10-°、33.82x10°,取得了明显的效
通过以上措施实施,开浇初期钢水二次氧化程果。保护浇注优化措施前、后钢中气体含量对比见
度得到减轻,有效避免了开浇初期钢水二次氧化、套表2
眼、坯头皮下气泡等问题。
表2钢中气体含量对比表
2.4中间包冲击区钢水的保护措施
保护浇注措施优化前
护浇注措施优化
在钢包浇注过程中,中间包冲击区钢水裸露氧
化问题是影响保护浇注效果的原因之一,主要表现
月期炉号钢种氧含量氨含痹炉号钢种氧含量氨含量
在钢流冲击到中间包包底后反弹回流至钢水液面,214161-182(2587266.23328.7DI-46(258383a
造成冲击区钢水液面翻钢,中间包覆盖剂难以形成20441-18088127.372017109-3025821.03021
稳定的覆盖层,造成钢水暴露,与空气接触,造成二204H1-802588.97102011-49058352940
次氧化。
200411-18(2536.36.5720.7H183-5400023583.123.42
经过实践研究,采取了相应的措施:一是优化钢2064H1-180588.31620,112-30(2581310
包长水口长度和内孔尺寸,保证合理的钢包水口插2041B1-1906865.640082-5?(025835335
入中间包钢液面深度,通过钢水的静压力减轻钢水206181-2(4586I1442012-53206230
上浮冲击力;通过改变钢包长水口内孔尺寸,减轻了2061K1-25S0.131532071-96958.21剧
注流冲击力。二是对中间包稳流器进行改造优化,1061-S98025.00181-6945821027.5
改变稳流器冲击区大小及冲击区深度,使钢水注入
20606H-268S00B5.5660.3200.17H-30670345B26.372.4
稳流器后,其冲击力及流量得到合理的释放,減轻6HB-20S08786207BI-22(583527.m
反弹注流对中间包钢液面的冲击,稳定了冲击区钢
平均气体含量
68.796.81
平均气体含量
33823].26
液面,减轻了翻钢、冒碳化问题。三是通过控制中
铸坯质量良好,无表面及皮下气泡(针孔)。中
间包钢渣合适的厚度和渣况,保证钢渣具有良好的碳及中碳合金系列钢种中心偏析控制在B类1.5
覆盖性。四是制定钢包长水口定时更换制度,避免级,中心疏松0.5~1.0级,船板系列包晶合金钢和
在浇注过程中钢包水∏渣线侵蚀严重甚至渣线断裂高碳钢中心偏析控制在B类1.0级,中心疏松0.5
问题。
~1.0级。管线系列钢种中心偏析控制在A类0.5
2.5中间包注流保护浇注
级,基本无中心硫松现象,铸坯表面及内部质量控制
板坏连铸机采用浸入式水口浇注,浸入式水口良好。板坯低倍组织截面见图2。
插人结晶器钢水液面以下,在浇注过程中,由于钢流
流动造成对空气的抽吸作用,将空气吸入带入钢液
中,造成钢水污染。为了防止空气被吸入,在中间包
上水口与浸