[发明专利]一种连铸高合金钢尾炉操作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种连铸高合金钢尾炉操作工艺，彻底杜绝冒顶事故，属于连铸浇钢技术领域。

背景技术

长期以来，板坯连铸具有金属收得率高，能源消耗低，铸坯质量好，机械化、自动化程度高等特点，已成为现在钢铁企业必不可少的生产工艺。但是随着钢水中加入的铌、钒、钛、铬、钼、镍等合金量的不断增加，钢水的性质发生了变化，给连铸终浇操作带来很大困难。当浇铸高合金钢结束阶段，容易出现异常事故，如冒顶，一旦冒顶事故出现，小则在线处理结晶器、扇形段、大则必须更换结晶器和扇形段，既影响时间，更对设备造成伤害。背景技术防冒顶事故主要是采取“封堵”的方式——“冷却材封顶法”，即每次终浇后，在结晶器内铸坯尾部撒入铁钉屑，加速尾部钢水凝固，防止液态钢水从坯壳内外溢，如果还存在冒顶风险，就必须适当停车打水，加速坯壳冷却。但是，即使这样做，冒顶事故的风险还是很大。

发明内容

本发明目的是提供一种连铸高合金钢尾炉操作工艺，彻底杜绝冒顶事故，减少因缩孔造成的损失，减少材料消耗，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种连铸高合金钢尾炉操作工艺，包含工序步骤如下：

①分段降速：最后一炉大包内钢水浇完后，中包内钢水量剩余部分钢水时，以0.15m/min²的加速度把拉速降至0.5m/min，保持40～60s以维持将剩余部分钢水浇完，此过程不下渣；开走中包车后，迅速将拉速降到0.2 m/min，用不通入氧气的钢管沿结晶器的侧面插入钢水内，充分搅动结晶器内钢液面，搅完后液面空壳长度≥100mm，即凹坑深度≥100mm，防止冒顶事故的发生；

②尾坯升速：尾坯升速高于常规加速度，常规加速度是0.15m/min2，液面空壳长度≥100mm时，升速到目标拉速0.2 m/min，时间≤1.5min。

上述工艺最适用于高合金钢合金多的钢种，例如P20、718、临氢SA387Gr11Cl1、临氢1.25Cr-0.5Mo-Si、临氢14Cr1MoR、临氢2.25Cr-1Mo、Q620D(E)调质高强钢、WNM360、WNM400等合金极多钢种。

针对合金量少的高合金钢，拉速降至0.5m/min，引拔后不再降至0.2m/min，开走中包车后，及时搅拌及时升速；如WDB620（此钢种虽合金钢种类多，但量都比较少）、15CrMoR、12MnNiVR（DQ）、X80、16MnHR、07MnCrMoVR等合金总量不多的钢种。

所述的大包即钢包，又称盛钢桶、钢水包，它是用于盛接钢水并进行浇注的设备；中包也叫中间包或中间罐，中间包位于钢包与结晶器之间用于钢水浇注的设备。

所述的中包内钢水量剩余部分钢水，根据中包断面计算剩余钢水量，以250mm*1800mm为例，先计算出由拉坯速度0.9m/min，以0.15m/min2的加速度降速到0.5m/min时所浇注的钢水量，加上拉速保持在0.5m/min的时间段浇注的钢水量，再加上中包最后剩余的残钢量即为开始降速时的中包起始吨位，当最后一炉大包内钢水浇完后，中间包内钢水剩余到这一吨位时开始降速。

所述的液面空壳长度，由于在搅拌前紧挨着结晶器四周的钢水已经形成一定厚度的坯壳，坯壳里面还都是液态的钢水，随着钢管插入钢水内的搅动，伴随大量的热能快速释放，随着铸坯的下行，钢水温度的降低，液态金属收缩，使坯壳内的液面与四周坯壳上沿形成一段距离的空壳，称之为液面空壳长度。

用不通入氧气的钢管沿结晶器的侧面插入钢水内，深度300mm；如果钢液中合金过多，可两人相对用钢管搅动，至尾坯出结晶器下口前一刻。

本发明从原来传统“堵”的方法变为“疏”的新方法，突出安全、可靠和简易是该方法的基本原则。采用全新的“撑开法”替代现行的“封顶法”，与原有技术的区别在于改变了用冷却材进行尾部“封堵”的传统方法。本发明在调整拉速的配合下，利用终浇后钢水的自然凝固收缩的特性，靠近结晶器四周的固态坯壳首先形成，再利用人工搅拌结晶器钢液的方式加快铸坯内钢水的快速放热，快速收缩，以增加四周坯壳与坯壳内钢水收缩的距离，即增加空壳长度，使铸坯尾部形成一较深的凹坑，阻挡钢液流出，从而从根本上控制冒顶的发生。

本发明注意事项：（1）尾炉保护渣不可推的太厚，如果终浇前渣层还比较厚，应及时捞渣。（2）结晶器液面不可结冷钢。（3）用于搅拌的钢管一定要事先准备好。