一種防止開澆過程鋼液二次氧化的方法與流程

2023-12-04 09:31:26

本發明涉及冶金技術領域，尤其涉及一種防止開澆過程鋼液二次氧化的方法。

背景技術：

中間包是冶金行業連鑄生產中鋼包與結晶器之間的中間容器，為了避免澆鑄過程中空氣進入鋼液，目前，中間包廣泛採取的保護開澆措施主要有：鋼包與中間包之間採用長水口開澆；中間包和結晶器之間採用浸入式水口保護開澆；在鋼包滑動水口與長水口之間通入氬氣密封；中間包上水口與中間包浸入式水口之間通入氬氣密封；中間包內部鋼液表面加入覆蓋劑。

通常，中間包的包蓋上開有開澆孔和烘烤孔，鋼水開澆過程中開澆孔和烘烤孔完全裸露，而由於開澆過程中間包內氣氛為氧化性氣氛，中間包鋼液在開澆過程中往往發生嚴重的二次氧化，空氣中氧與鋼水中各種成分，尤其是鋁，在高溫下發生反應，生成各種夾雜物，從而降低鋼水內在質量及其流動性，最終影響鑄坯質量。

技術實現要素：

鑑於上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的防止開澆過程鋼液二次氧化的方法。

本發明實施例提供一種防止開澆過程鋼液二次氧化的方法，所述方法包括：

對中間包進行烘烤；

當烘烤結束且執行開澆操作之前，對所述中間包的包蓋上的開澆孔和烘烤孔進行密封，並，通過預埋在所述包蓋中的吹氣管路，向所述中間包內吹入具有第一氣體流量的惰性氣體。

優選的，在所述向所述中間包內吹入具有第一流量的惰性氣體之後，所述方法還包括：

當所述中間包到達開澆位置時，將處於密封狀態的所述開澆孔調整為開放狀態；

執行所述開澆操作，並，在從所述開澆操作開始到所述開澆操作結束的過程中，向所述中間包內吹入具有第二氣體流量的所述惰性氣體，其中，所述第二氣體流量大於所述第一氣體流量。

優選的，所述方法還包括：

當所述開澆操作結束時，重新密封所述開澆孔；

根據所述中間包的噸位的變化，向所述中間包內吹入具有階梯性氣體流量的所述惰性氣體，直至所述中間包的液面達到預設澆注液面。

優選的，所述第一氣體流量大於等於1000nl/min且小於等於2400nl/min，所述第二氣體流量大於2400nl/min且小於等於2800nl/min。

優選的，所述惰性氣體為氬。

優選的，所述吹氣管路呈等間距分布在所述包蓋中。

優選的，所述中間包的容量為40-80t。

本發明實施例中的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

本發明通過在烘烤結束且執行開澆操作之前，對開澆孔和烘烤孔進行密封，並且，通過預埋在包蓋中的吹氣管路向中間包內吹入惰性氣體，吹入的惰性氣體能夠對中間包內的氧化性氣氛進行快速置換，從而避免了中間包內的鋼液被二次氧化。

附圖說明

通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對於本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用於示出優選實施方式的目的，而並不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考圖形表示相同的部件。在附圖中：

圖1示出了本發明實施例中的一種防止開澆過程鋼液二次氧化的方法的流程圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這裡闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，並且能夠將本公開的範圍完整的傳達給本領域的技術人員。

本發明實施例提供一種防止開澆過程鋼液二次氧化的方法，應用於容量為40-80t的中間包中，如圖1所示，所述方法包括：

步驟101：對中間包進行烘烤。

步驟102：當烘烤結束且執行開澆操作之前，對中間包的包蓋上的開澆孔和烘烤孔進行密封，並，通過預埋在包蓋中的吹氣管路，向中間包內吹入具有第一氣體流量的惰性氣體。

在具體實施過程中，本申請的中間包的包蓋內預先埋設有吹氣管路，吹氣管路的數量可以為6-12個，單個吹氣管路的管徑可以為20mm。在一種優選的實施方式中，吹氣管路呈等間距分布在包蓋中。本申請在對中間包烘烤之後，當烘烤結束時，立即密封中間包的包蓋上的開澆孔和烘烤孔，與此同時，通過吹氣管路向中間包的內部吹入惰性氣體，例如氬氣，其中，此時吹入的惰性氣體的流量為第一氣體流量，第一氣體流量可以大於等於1000nl/min且小於等於2400nl/min。在本申請中，可以利用耐火板對開澆孔和烘烤孔進行密封。

本申請通過在烘烤結束且執行開澆操作之前，對開澆孔和烘烤孔進行密封，並且，通過預埋在包蓋中的吹氣管路向中間包內吹入惰性氣體，吹入的惰性氣體能夠對中間包內的氧化性氣氛進行快速置換，從而避免了中間包內的鋼液被二次氧化。

進一步，在本申請中，當載有中間包的包車開到開澆位置時，迅速移開蓋設在開澆孔上的耐火板，將處於密封狀態的開澆孔調整為開放狀態，執行開澆操作，並，在從開澆操作開始到開澆操作結束的過程中，向中間包內吹入具有第二氣體流量的惰性氣體，其中，第二氣體流量大於第一氣體流量，優選的，增大惰性氣體的吹入流量至使中間包的內部處於正壓氣氛，其中，第二氣體流量可以大於2400nl/min且小於等於2800nl/min。

在本申請中，由於在執行開澆操作之前，需要移開開澆孔上的耐火板，使開澆孔保持開放狀態，因此通過增大惰性氣體的吹入流量，保證中間包內處於正壓氣氛，以避免空氣吸入中間包內部對鋼液進行二次氧化。

進一步，在本申請中，當開澆操作結束時，重新密封開澆孔，根據中間包的噸位的變化，向中間包內吹入具有階梯性氣體流量的惰性氣體，直至中間包的液面達到預設澆注液面。其中，中間包的噸位越大則對應惰性氣體的吹入流量越小，反之，中間包的噸位越小則對應惰性氣體的吹入流量越大。

下面將結合三個具體的實施例對本申請的防止開澆過程鋼液二次氧化的方法進行詳細說明。

實施例一：

選取一澆次if鋼，本澆次第一爐rh結束酸溶鋁含量為0.0347％，rh結束鋼液n含量為29ppm。在開澆前，當中間包烘烤結束，立即採用耐火板對烘烤孔和開澆孔進行密封，同時通過吹氣管路吹入氬，管路支數為8個，呈兩排等間距分布，管徑為20mm，中包烘烤結束至開澆操作之前採用2200nl/min的單一吹氬流量。當包車開到開澆位置時，迅速移開開澆孔的耐火板，並增加吹氬流量至2600nl/min，待完成開澆操作後，採用耐火板迅速對開澆孔進行密封操作，接著，當中間包噸分別為15-30-45-60t時，吹氬流量分別採用1900-1500-1100-500nl/min的階梯吹氬流量。當中包鋼液穩定至60t後進行取樣，開澆第一爐中包酸溶鋁含量為0.0302％，鋁損為45ppm，鋼液n含量為30ppm，增n量為1ppm。

實施例二：

選取一澆次if鋼，本澆次第一爐rh結束酸溶鋁含量為0.0365％，rh結束鋼液n含量為39ppm。在開澆前，當中間包烘烤結束，立即採用耐火板對烘烤孔和開澆孔進行密封，同時通過吹氣管路吹入氬，管路支數為8個，呈兩排等間距分布，管徑為20mm，中包烘烤結束至開澆操作之前採用2400nl/min的單一吹氬流量。當包車開到開澆位置時，迅速移開開澆孔的耐火板，並增加吹氬流量至2800nl/min，待完成開澆操作後，採用耐火板迅速對開澆孔進行密封操作，接著，當中間包噸位分別為15-30-45-60t時，吹氬流量分別採用2000-1600-1200-600nl/min的階梯吹氬流量。當中包鋼液穩定至60t後進行取樣，開澆第一爐中包酸溶鋁含量為0.0316％，鋁損為49ppm，鋼液n含量為40ppm，增n量為1ppm。

實施例三：

選取一澆次if鋼，本澆次第一爐rh結束酸溶鋁含量為0.0351％，rh結束鋼液n含量為33ppm。在開澆前，當中間包烘烤結束，立即採用耐火板對烘烤孔和開澆孔進行密封，同時通過吹氣管路吹入氬，管路支數為8個，呈兩排等間距分布，管徑為20mm，中包烘烤結束至開澆操作之前採用2000nl/min的單一吹氬流量。當包車開到開澆位置時，迅速移開開澆孔的耐火板，並增加吹氬流量至2400nl/min，待完成開澆操作後，採用耐火板迅速對開澆孔進行密封操作，接著，當中間包噸位分別為15-30-45-60t時，吹氬流量分別採用1800-1400-1000-400nl/min的階梯吹氬流量。當中包鋼液穩定至60t後進行取樣，開澆第一爐中包酸溶鋁含量為0.0301％，鋁損為50ppm，鋼液n含量為35ppm，增n量為2ppm。

上述本申請實施例中的技術方案，至少具有如下的技術效果或優點：

本發明通過在烘烤結束且執行開澆操作之前，對開澆孔和烘烤孔進行密封，並且，通過預埋在包蓋中的吹氣管路向中間包內吹入惰性氣體，吹入的惰性氣體能夠對中間包內的氧化性氣氛進行快速置換，從而避免了中間包內的鋼液被二次氧化。

儘管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明範圍的所有變更和修改。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。