一種薄帶連鑄鑄造方法及裝置的製作方法

2024-02-28 02:37:15 2

專利名稱：一種薄帶連鑄鑄造方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及薄帶連鑄領域，特別涉及一種薄帶連鑄鑄造方法及裝置。
背景技術：
近幾十年來，隨著連鑄技術的進步和在線計算機控制程度的提高，世界上各個國家的冶金行業一直希望能夠降低鋼鐵工業的能耗和生產成本，所以能夠將鋼水直接澆鑄出成品成為研究者們孜孜不倦追求的目標。薄帶連鑄主要形式之一是鋼水經過高速旋轉的結晶輥，並在軋制力的作用下凝固成2-5mm鑄帶。目前薄帶連鑄生產的基本工藝過程是薄帶連鑄機(雙輥、單輥、輪帶式)一密閉室一活套一夾送輥一熱軋(單機架或兩機架或無)一控冷一卷取。鋼水從鋼包經過長水口、中間包和浸入式水口進入旋轉的水冷結晶輥與側封板形成的熔池內，經過水冷結 晶輥的冷卻形成鑄帶，通過擺動導板、夾送輥將鑄帶送至鑄帶輸送輥道，經過熱軋機，噴淋冷卻，飛剪直至卷取機。薄帶連鑄技術由於具有節約成本、縮小廠房面積、降低能耗、提高生產效率等優點，這項技術現在正成為各個國家的研究者研究的熱點，同時也被稱作是冶金行業的革命性技術。目前薄帶連鑄主要存在兩個問題(I)開澆初期高溫鋼水在從中間包水口流入布流器以及從布流器的小孔注入雙輥之間的過程中容易凝結；(2)鋼水長時間的澆注過程中，大包流入中間包的鋼水出現較大幅度的溫降，嚴重時發生凝固現象。

發明內容
本發明的目的在於提供一種薄帶連鑄鑄造方法及裝置，可以實現薄帶連鑄的恆溫澆注，克服薄帶整卷前後的質量差異，恆溫澆注可以穩定薄帶的拉速，使得熔池的狀況得到穩定，從而減少由於速度變化而引起的質量缺陷。可以充分促進鋼液中的夾雜物上浮，從而提聞鑄帶質量；減少大包鋼水的過熱度，從而減少能耗，提聞鋼液質量，減少耐材的損耗；可以減少澆注初期熔池表面冷鋼的形成，有利於快速進入至正常澆注期。為達到上述目的，本發明的技術方案是一種薄帶連鑄鑄造方法，鋼水通過長水口從大包注入至中間包中，中間包為單流中間包，該鋼水自中間包內一側的擋堰下流過，再越過一第一擋壩，進入一帶感應加熱的過鋼通道，經感應加熱後的鋼水的溫度較中間包注入時溫度提升30 50°C，加熱後的鋼水再自中間包另一側的出口流出至水口進行澆鑄。進一步，所述的水口外部設置一水口感應加熱器。所述的水口外部設置的感應加熱器距離水口上埠的距離為中間包入口和出口間距的1/2 2/3。又，經感應加熱後的鋼水再越過一第二擋壩，然後自中間包另一側的出口流出澆鑄。
本發明的一種用於薄帶連鑄鑄造的中間包，其特徵是，中間包內依次設置中間包入口、擋堰、第一擋壩、將中間包分隔成兩個腔室的擋牆及中間包出口，擋牆內設貫通兩個腔室的過鋼通道，圍繞該過鋼通道的擋牆內設感應加熱器。進一步，對應中間包出口的腔室中還設一第二擋壩。所述的中間包入口與擋牆之間的距離為中間包入口與出口之間距離的I/2 2/3。所述的擋牆與中間包出口之間的距離為中間包入口與出口之間距離的I /4 2/3。所述的擋堰與擋牆之間的距離為中間包入口與擋牆之間的距離的1/3 2/3。第一擋壩與與擋牆之間的距離為中間包入口與擋牆之間的距離的1/4 1/2。本發明的一種薄帶連鑄鑄造方法，鋼水通過大包注入至中間包中，中間包為單流中間包，水口對應的中間包底部位置抑湍器，抑湍器後設置管式加熱器，管式加熱器後設置設置擋壩，用於去除夾雜物和均勻溫度；管式加熱器功率可調，初期使用高功率，對流過該通道的鋼水進行加熱，使其溫度短時間內提高為原有過熱度50度以上，水口外部亦採用感應加熱裝置，使得鋼水保持在原有過熱度50度以上，這樣在初期，過熱度較高的鋼水從水口流入布流器中，通過布流器的小孔順利流入至熔池中，而不會發生凝固。在後期，當雙輥之間建立熔池後，則減小中間包及水口外部電磁感應加熱裝置功率，使得鋼水保持在正常的過熱度，從而實現薄帶連鑄長時間的恆溫澆注而不發生過早凝固現象。感應加熱器由鐵芯、線圈、耐材及管道組成，其基本工作原理為接通電源後，由於線圈的電流運動，在鐵芯中產生感應磁場，當鋼水從管道中通過磁場時，運動切割磁場產生感應熱量從而加熱鋼水。感應加熱器具有最大和最小功率之間的自由調節，在初期，薄帶開澆需要較高的初始溫度，感應加熱器調至大功率，能夠較短時間內將中間包內注入的鋼水溫度提升30 50°C，當雙輥之間的熔池建立液位後，可將管式加熱器的功率調至較低水平，利用鋼水原有的過熱度進行澆注；在薄帶連鑄澆注較長時間後，將管式加熱器開啟至中等功率，對低溫鋼水進行溫度補償，使得正常澆注期鋼水溫度基本保持在同一水平。水口加熱器的功率在澆注初期開啟，在正常澆注過程中關閉，在開澆過程中將通過水口的鋼水溫度提高至常規溫度的2 10°C。本發明的有益效果I.使用本澆注方法可以實現薄帶連鑄的恆溫澆注，可以克服薄帶整卷前後的質量差異，另外恆溫澆注可以穩定薄帶的拉速，使得熔池的狀況得到穩定，從而減少由於速度變化而引起的質量缺陷。2.使用本澆注方法可以充分促進鋼液中的夾雜物上浮，從而提高鑄帶質量；3.利用本澆注方法可以減少大包鋼水的過熱度，從而減少能耗，提高鋼液質量，減少耐材的損耗；4.通過該澆注方法，可以減少澆注初期熔池表面冷鋼的形成，有利於快速進入至正常澆注期；5.通過該澆注方法，可以擴大薄帶連鑄鋼種的澆注範圍。


圖I為本發明一實施例的結構示意圖。圖2為本發明實施例中中間包的結構示意圖。圖3為本發明實施例中水口的的結構示意圖。圖4為本發明實施例中中間包感應加熱的的結構示意圖。
具體實施例方式參見圖I 圖4，本發明的一種薄帶連鑄鑄造方法，鋼水通過長水口從大包注入至中間包I中，中間包為單流中間包，該鋼水自中間包內I 一側的擋堰2下流過，再越過一第一擋壩3，進入一帶感應加熱的過鋼通道4，經感應加熱後的鋼水的溫度較中間包注入時溫 度提升30 50°C，加熱後的鋼水再自中間包I另一側的出口流出至水口 5進行澆鑄。進一步，所述的水口 5外部設置一水口感應加熱器6。所述的水口外部設置的感應加熱器距離水口上埠的距離為中間包入口和出口間距的1/2 2/3。又，經感應加熱後的鋼水再越過一第二擋壩7，然後自中間包另一側的出口流出澆鑄。本發明的一種用於薄帶連鑄鑄造的中間包，中間包I內依次設置中間包入口 101、擋堰2、第一擋壩3、將中間包分隔成兩個腔室的擋牆100及中間包出口 102，擋牆100內設貫通兩個腔室的過鋼通道4，圍繞該過鋼通道4的擋牆內設感應加熱器8。進一步，對應中間包出口 101的腔室中還設一第二擋壩7。所述的中間包入口與擋牆之間的距離B為中間包入口與出口之間距離A的1/2 2/3。擋牆與中間包出口之間的距離C為中間包入口與出口之間距離A的1/4 2/3。擋堰與擋牆之間的距離D為中間包入口與擋牆之間的距離B的1/3 2/3。第一擋壩與與擋牆之間的距離E為中間包入口與擋牆之間的距離B的1/4 1/2。按照大包10容量，考慮大包10的溫降，將鋼水溫度加熱至50 100°C的過熱度，通過大包長水口 11將鋼水注入中間包I中，鋼水通過擋堰2、第一擋壩3後流入受感應加熱器8感應加熱的過鋼通道4，加熱器通過外接電源對流過鋼水通道的鋼水進行感應加熱。澆注初期，感應加熱器8的功率調至高功率，將中間包I內的鋼水溫度提高30 50°C，另外在水口 5外部設置水口感應加熱器6，用於開澆初期加熱通過水口 5鋼水的溫度。這樣在開澆初期進入水口 5和布流器12的鋼水過熱度可達到80 150°C。高溫鋼水在流過布流器小孔的過程中減少了發生凝結的機會，以此實現順利開澆。當鋼水不斷的從布流器9布流至雙輥12之間時，雙輥12之間的熔池中開始積累形成熔池13，當熔池13液位達到一定高度後，水口 5及布流器9的蓄熱充分，此時調低中間包I內感應加熱器8的功率，使鋼水按照正常的過熱度進行澆注，關閉水口感應加熱器6的電源。當進行長時間澆注時，按照保持鋼水過熱度基本穩定的要求調整感應加熱器8功率，實現澆注過程中的恆溫澆注。鋼水在雙輥12之間發生凝固，形成坯殼，通過雙輥的擠壓形成鑄帶14，最終通過鑄卷機的捲動形成鑄卷15。薄帶連鑄技術是21實際最具競爭力的技術之一，從節約能源、環保等方便都有常規連鑄所不能比擬的優點，因此受到世界各國的大力關注；而中間包及布流器澆注系統是薄帶連鑄過程中的關鍵工藝和設備，本發明澆注方法及裝置的提出，將在很大程度上提高 薄帶連鑄澆注的穩定性，為薄帶連鑄的成功實現奠定基礎。
權利要求
1.一種薄帶連鑄鑄造方法，鋼水通過長水口從大包注入至中間包中，中間包為單流中間包，該鋼水自中間包內一側的擋堰下流過，再越過一第一擋壩，進入一帶感應加熱的過鋼通道，經感應加熱後的鋼水的溫度較中間包注入時溫度提升30 50°C，加熱後的鋼水再自中間包另一側的出口流出至水口進行澆鑄。
2.如權利要求I所述的薄帶連鑄鑄造方法，其特徵是，所述的水口外部設置一水口感應加熱器。
3.如權利要求I所述的薄帶連鑄鑄造方法，其特徵是，所述的水口外部設置的感應加熱器距離水口上埠的距離為中間包入口和出口間距的1/2 2/3。
4.如權利要求I所述的薄帶連鑄鑄造方法，其特徵是，經感應加熱後的鋼水再越過一第二擋壩，然後自中間包另一側的出口流出澆鑄。
5.一種用於薄帶連鑄鑄造的中間包，其特徵是，中間包內依次設置中間包入口、擋堰、第一擋壩、將中間包分隔成兩個腔室的擋牆及中間包出口，擋牆內設貫通兩個腔室的過鋼通道，圍繞該過鋼通道的擋牆內設感應加熱器，該加熱器包括鐵芯、線圈、耐材及管道。
6.如權利要求5所述的用於薄帶連鑄鑄造的中間包，其特徵是，對應中間包出口的腔室中還設一第二擋壩。
7.如權利要求5所述的用於薄帶連鑄鑄造的中間包，其特徵是，所述的中間包入口與擋牆之間的距離為中間包入口與出口之間距離的1/2 2/3。
8.如權利要求5所述的用於薄帶連鑄鑄造的中間包，其特徵是，所述的擋牆與中間包出口之間的距離為中間包入口與出口之間距離的1/4 2/3。
9.如權利要求5所述的用於薄帶連鑄鑄造的中間包，其特徵是，所述的擋堰與擋牆之間的距離為中間包入口與擋牆之間的距離的1/3 2/3。
10.如權利要求5所述的用於薄帶連鑄鑄造的中間包，其特徵是，第一擋壩與擋牆之間的距離為中間包入口與擋牆之間的距離的1/4 1/2。
全文摘要
一種薄帶連鑄鑄造方法及裝置，鋼水通過長水口從大包注入至中間包中，中間包為單流中間包，該鋼水自中間包內一側的擋堰下流過，再越過一第一擋壩，進入一帶感應加熱的過鋼通道，經感應加熱後的鋼水的溫度較中間包注入時溫度提升30～50℃，加熱後的鋼水再自中間包另一側的出口流出至水口進行澆鑄。本發明可以實現薄帶連鑄的恆溫澆注，克服薄帶整卷前後的質量差異，恆溫澆注可以穩定薄帶的拉速，使得熔池的狀況得到穩定，從而減少由於速度變化而引起的質量缺陷。充分促進鋼液中的夾雜物上浮，從而提高鑄帶質量；減少大包鋼水過熱度，從而減少能耗，提高鋼液質量，減少耐材損耗；減少澆注初期熔池表面冷鋼的形成，有利於快速進入至正常澆注期。
文檔編號B22D41/015GK102896285SQ20111021680
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月29日 優先權日2011年7月29日
發明者任三兵, 方園, 樊俊飛, 於豔 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司