[发明专利]一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金工业领域，特别是指一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置及其方法。

背景技术

近年来，国内外大多数板坯连铸采用传统的中间包密封方法，即：(1)大包-中间包连接采用长水口；(2)中间包加盖，包盖上有为长水口和塞棒插入以及取样设置的孔洞；(3)向中间包内钢水表面添加覆盖渣。此密封保护方法存在较大不足：(1)浇次开浇阶段钢水二次氧化严重，浇次头坯必须报废或降级，以首钢京唐和迁钢为例，每浇次仅头坯即造成60吨钢以上损失；(2)由于中间包盖开孔多且大，浇注过程中中间包内难以维持非氧化性气氛，当出现局部钢水暴露时(长水口、塞棒吹氩造成“渣眼”)，钢水会被氧化。

连铸过程采用严密保护措施防止钢水二次氧化，对钢材品质和生产成本都具有十分重要的意义，因此许多国外企业，特别是在日本，很多中间包都是采用中间包盖并且断气密封的，在Nuri,Y.,et al.,277Metallurgical effects of perfect sealing and gas bubbling on molten steel in the tundish(STEELMAKING,The106th ISIJ Meeting).Tetsu-to-Hagane,1983.69(12):p.S989.有提及。但是由于国内钢铁企业设备的制约，采用日本的方法在国内进行生产需要对中间包进行较大的改造，所需成本较高，因此还未得到广泛的应用。专利CN201010275151.X介绍了一种开浇前向中间包内吹入惰性气体降低中间包内二次氧化的方法，这种方法能够减轻头坯夹杂物含量，但对后续浇注过程中如何防止二次氧化未提出解决办法。而对于某些生产低合金钢类汽车板、家电板、管线钢等优质钢材的企业，特别是对于采用尺寸较大的中间包的企业，对钢水液面的保护是十分重要的。综上所述在现有的设备及生产工艺流程的基础上，设计一种对中间包进行全程密封保护的设备并开发相应的新的工艺方法是非常有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置及其方法。

一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置由中间包密封盖及断气系统组成。

其中，中间包密封盖包括中间包盖、分体式隔热密封盖、前臂、摇臂、移动座和基座，分体式隔热密封盖上有为装塞棒和长水口的预留孔，分体式隔热密封盖由摇臂和前臂控制，摇臂、前臂有弹簧片软约束，可适应浇注过程长水口的小范围移动，移动座垂直上下移动，以便分体式隔热密封盖底部与中间包盖上表面贴合；中间包密封盖包括整体上升与开合两个动作，保证打开动作不与包盖摩擦，而闭合时有较好的密封性，分体式隔热密封盖在浇注过程中可随时打开，方便往中间包内加保护渣。

断气系统包括吹氩管，用于对开浇前中间包内气体进行置换及浇注过程中隔绝外界空气的全程密封保护。

一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的方法，包括：首先，开浇前，将装有中间包盖的中间包预热之后，通过吹氩管向中间包吹入氩气，中间包内原有空气被氩气赶出中间包，对中间包内关键位置采用在线氧浓度分析仪进行氧气浓度检测，当中间包中的氧气含量小于0.5％时，达到开浇要求；

然后，提升吹氩管至开浇就绪位，降低吹气流量，使中间包内保持微正压，即1.05～1.2个大气压，插入长水口、塞棒，关闭分体式隔热密封盖；

最后，将中间包移入浇注位置，钢包开浇，开浇后，中间包内处于一个微正压的非氧化性气氛，中间包盖上的开孔全部处于封闭状态，钢液由长水口注入中间包，加覆盖剂，当中间包注满后，降低吹氩流量，保持中间包内处于微正压，整个浇次开始。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，解决了国内现行的中间包密封方法存在的各种不足，提出了一种操作相对简单、成本相对较低并且能广泛应用于国内企业所用连铸过程中间包杜绝二次氧化的装置及方法。该装置在开浇前中间包内快速置换气体，并在开浇过程中防止中间包二次氧化，使浇注过程得到全程保护；采用中间包密封包盖对中间包进行密封，通过断气系统对开浇前的中间包进行无氧气氛的制造并在浇铸过程中进行吹氩保护，能有效降低中间包钢液与空气之间的反应。该装置结构简单紧凑，安全可靠，能较大幅度的改善头坯质量，降低铸坯缺陷；且该方法操作相对简单、成本相对较低，并且能广泛应用于国内企业所用中间包的全密封保护浇铸过程。

附图说明

图1为本发明的一种连铸过程杜绝中间包二次氧化的装置中间包密封盖的结构示意图；