[发明专利]一种用于加热浸入式水口内钢液的装置及其动态控制方法在审
申请号: | 201910209611.X | 申请日: | 2019-03-19 |
公开(公告)号: | CN109759576A | 公开(公告)日: | 2019-05-17 |
发明(设计)人: | 张立峰;王亚栋;姜东滨 | 申请(专利权)人: | 北京科技大学 |
主分类号: | B22D41/60 | 分类号: | B22D41/60;B22D11/18 |
代理公司: | 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 | 代理人: | 皋吉甫 |
地址: | 100083*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 浸入式水口 感应线圈 钢液 加热 动态控制 钢铁连铸 壳体 内壳 浇铸 输入电流调整 冷却单元 冷却媒介 流量控制 生产技术 使用寿命 壳体套 内外壳 结瘤 铸坯 堆积 冷却 外围 生产 | ||
本发明提供了一种用于加热浸入式水口内钢液的装置及其动态控制方法,涉及钢铁连铸生产技术领域,能够有效降低浸入式水口结瘤和凝钢的堆积,增加浸入式水口的使用寿命,提高铸坯质量;该装置包括壳体、感应线圈和控制单元;所述壳体包括内壳和外壳,所述感应线圈绕设在所述内壳和所述外壳之间;所述感应线圈与所述控制单元连接;所述壳体套设在浸入式水口的外围;所述内外壳之间还设有冷却单元;该方法将钢液实时温度与所需浇铸温度做对比,当实时温度低于浇铸温度时,通过计算和调整感应线圈的输入电流调整加热程度;通过计算和调整冷却媒介流量控制冷却程度。本发明提供的技术方案适用于钢铁连铸生产的过程中。
【技术领域】
本发明涉及钢铁连铸生产技术领域,尤其涉及一种用于加热浸入式水口内钢液的装置及其动态控制方法。
【背景技术】
自20世纪五、六十年代以来,连铸机广泛应用于钢铁冶金生产流程,世界的钢铁产量迅速增加。在此同时,连铸技术不断探索进步,向着优质化、高效化、清洁化、低耗化方向发展。连铸生产过程中,高温钢液通过浸入式水口从中间包进入结晶器,在结晶器铜板和二冷段的冷却作用下钢水逐渐凝固,最终切割成定尺铸坯。其中,浸入式水口作为连接中间包和结晶器的关键装置,能够防止高温钢液的二次氧化、促进夹杂物的上浮、改善注流在结晶器内钢液的流动状态和热流分布、避免结晶器保护渣卷入钢液等,对提高钢的质量和连铸效率起着至关重要的作用。
然而,国内外各钢铁企业在连铸生产中均存在不同程度的水口结瘤和堵塞问题,浸入式水口结瘤和堵塞成为影响连铸浇铸顺行的主要问题。钢液中高熔点的夹杂物在浸入式水口内壁不断沉积形成结瘤层,一方面会在结晶器内形成偏流以及结晶器液面的剧烈震动,造成铸坯表面的质量问题,另一方面钢流会将剥落下来的结瘤物卷入液相,形成颗粒较大的夹杂物,最终形成铸坯质量缺陷。连铸浇铸的后期以及低过热度浇铸炉次,中间包内钢液温度降低,导致浸入式水口内钢液析出高熔点氧化铝等夹杂物,造成水口结瘤,进一步较低的浇铸温度,容易在浸入式水口内产生凝钢甚至堵塞水口,影响浇铸的顺利进行甚至导致断浇。
为了解决浸入式水口结瘤问题,大多数企业采用钙处理技术,将Al2O3转变为低熔点的液态钙铝酸盐,从而减轻水口结瘤问题。虽然改性的夹杂物能够减小水口堵塞几率,但在后续热轧过程夹杂物变形能力较强,导致轧材探伤不合,影响钢的机械性能。此外,实际操作过程中,夹杂物的改性很难精准控制:当钙处理量不足时,达不到改善水口结瘤的效果;钙处理过量时,钢中生成CaS夹杂,同样导致水口结瘤。为了实现稳定浇铸过程,防止浸入式水口因凝钢而堵塞,近年来提出了中间包加热技术,主要包括等离子加热技术和感应加热技术。然而在实际操作过程中,中间包加热系统设备非常复杂,运行维护成本昂贵,技术操作难度较大,在国内钢铁企业很难推广。
因此,有必要设计一种用于加热浸入式水口内钢液的装置及其动态控制方法,以解决或减轻上述一个或多个问题。
【发明内容】
有鉴于此,本发明提供了一种用于加热浸入式水口内钢液的装置及其动态控制方法,能够有效降低浸入式水口结瘤和凝钢的堆积,增加浸入式水口的使用寿命,提高铸坯内部质量。
一方面,本发明提供一种用于加热浸入式水口内钢液的装置,其特征在于,所述装置包括壳体、感应线圈和控制单元;
所述壳体包括内壳和外壳,所述感应线圈绕设在所述内壳和所述外壳之间;所述感应线圈与所述控制单元连接;
所述壳体套设在浸入式水口的外围。
如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述控制单元与连铸机控制系统连接,用于读取所述连铸机控制系统中的参数,并根据所述参数对所述感应线圈进行控制。
如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述参数包括中间包内钢液的实时温度、铸坯断面尺寸和拉坯速度。
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- 本发明公开一种中间包浸入式水口离线烘烤装置,包括烘烤箱,底抽、小车、直管和介质箱;烘烤箱顶部正中有圆孔,圆孔两侧对称有提手,底部两侧有滑动槽;底抽正面有拉手;小车由立柱、横梁、底板和推把组成,底板四角有万向轮;烘烤箱为半封闭立方体空箱,侧壁由铁板和耐火材料构成,顶部四周有沿,可搭在小车的横梁上,后壁长于其它侧壁,其多余部分与底抽的侧壁等高;底抽由三个侧壁和一个底板一体形成,上方两侧有沿,通过滑动槽推进抽出,推进后底抽与烘烤箱密闭,内部形成立方体空腔;直管呈矩形对称设置,直管末端各固定连接烧咀,直管设有手动球阀,直管前端和介质箱通过软管连接在一起。
- 一种分体式可拆卸浇铸管加热器-201721206198.4
- 钱东亚;姬会爽;黄永红;沈礼锐;薄方荣 - 江苏亨通精工金属材料有限公司
- 2017-09-19 - 2018-04-03 - B22D41/60
- 本实用新型提供一种分体式可拆卸浇铸管加热器,包括外套、固定在外套内的中芯、以及固定在中芯内的内芯;所述外套的内部设有中空的第一空腔、以及穿过第一空腔的第一孔;所述中芯固定在第一空腔内,所述中芯设有第二孔;所述内芯固定在第二空腔内,所述内芯设有第三孔;加热器还包括固定件,所述穿过外套的第一孔、中芯的第二孔和内芯的第三孔,以将外套、中芯和内芯连接为一个整体。本实用新型在正常使用时,由螺柱、垫片、螺母连接紧固,可以保证原有加热器的使用效果;当加热器内被堵塞以后,可以利用扳手将加热器三部分拆卸分开,对内部进行清理,清理完成以后再将加热器装配起来,实现循环使用,节约成本。
- 一种浸入式水口烘烤箱的射吸型烧嘴-201721157995.8
- 陈会文 - 陈会文
- 2017-09-11 - 2018-03-16 - B22D41/60
- 本实用新型涉及一种浸入式水口烘烤箱的射吸型烧嘴,属于连铸设备技术领域。技术方案是烧嘴底座(1)的一端为空心圆柱体,烧嘴底座(1)的另一端为空心截锥体,烧嘴底座(1)上设有火焰吸入口(16),烧嘴喷吹装置中的烧嘴喷吹芯管调节体(3)套在喷吹芯管(6)上,喷吹芯管(6)的一端靠近烧嘴喉口(11),喷吹芯管(6)的另一端与烧嘴调节体芯套(5)连接,所述烧嘴调节体芯套(5)通过芯管调节体端座(4)与烧嘴喷吹芯管调节体(3)螺纹连接,烧嘴喷吹芯管调节体(3)固定在烧嘴底座端挡(2)上。本实用新型利用拉瓦尔喷管提高推力的原理,能够在1小时左右时间,将中间包浸入式水口温度预热到1250℃以上,密封效果好。
- 一种中包浸入水口密闭烘烤装置及方法-201610802754.8
- 苏毅;孙涛;于守威;崔国亮;柴帅 - 鞍钢股份有限公司
- 2016-09-06 - 2018-03-13 - B22D41/60
- 一种中包浸入水口密闭烘烤装置及方法,烘烤装置包括烘烤炉、烘烤枪及推车;烘烤炉由炉体、炉盖、固定垫块和插板组成,后炉壁上设有排气孔和插板。将浸入水口放入炉体内,用插板堵住排气孔;点火后调整火焰长度和距离;从浸入水口吐出口出来的火焰撞击到炉体后折射到浸入水口的外壁,最后高温热流从排气孔流出。火焰控制调节排气孔开度在8~12%后,将烘烤枪对准浸入水口入口烘烤9~11min;当入口处有火焰呕出时,将排气孔开度调至20~30%,烘烤20~25min,当烘烤炉内的浸入水口温度升至950~1050℃时即可。本发明侵入水口的烘烤时间由双枪平均80min缩短到30min,可大幅度降低煤气消耗,烘烤枪的损耗由月平均5支降低到1支。
- 一种浸入式水口烘烤箱-201720726614.7
- 要强 - 山西建龙实业有限公司
- 2017-06-21 - 2018-01-09 - B22D41/60
- 本实用新型提供一种浸入式水口烘烤箱,涉及连铸附属设备技术领域,包括箱体和开关门,箱体内腔设有耐火材料,箱体包括侧板、背板和底板,侧板下部设有烘烤烧嘴,开关门设置在箱体前方,开关门与箱体间设有锁紧装置,背板内侧下方设有挂钩,背板上方设有固定支架,固定支架设有两个。本实用新型通过将露天式烘烤改为密闭式烘烤,提高了浸入式水口烘烤时的密闭性,能使侵入式水口短时间升温,从而快速的避开耐材的爆裂温度,提高了耐材的稳定性,并且保证温度均匀,从而提高浸入式水口的使用寿命,避免因浸入式水口烘烤效果不佳,导致频繁更换浸入式水口及生产中断事故的发生,改善浸入式水口烘烤效率,具有极大地推广价值。
- 一种用于钒钛铁浇注的中间包上水口烘烤装置-201720510791.1
- 何斌;汪敏;尹文;冉项立 - 四川德胜集团钒钛有限公司
- 2017-05-09 - 2018-01-05 - B22D41/60
- 本实用新型公开一种用于钒钛铁浇注的中间包上水口烘烤装置,包括烘烤箱体,上盖板,其特征在于,所述烘烤箱体底部设置有插孔,所述上盖板上设置有插孔,所述上盖板的插孔上设置有加热装置,所述烘烤箱体底部的插孔上设置有中间包上水口,所述上水口底部连接有负压装置。该装置可以对上水口实现快速均匀的充分烘烤,避免了开浇时上水口出现散流或者炸裂,更加安全稳定,而且缩短了烘烤时间,节约能源,提高了生产效率,降低生产成本。
- 一种浸入水口烘烤设备的消音装置-201720576875.5
- 张大伟;包文锐;付先国;施迪波;王科辉 - 宁波钢铁有限公司
- 2017-05-23 - 2018-01-05 - B22D41/60
- 本实用新型涉及一种浸入水口烘烤设备的消音装置,包括箱体、消音格栅和金属软管,所述的箱体呈长方体结构,该箱体的内壁上均匀铺设有一层耐高温隔音棉,所述的箱体的前后板之间沿着箱体的长度方向布置有一排消音格栅,每个消音格栅上均布置有一层耐高温隔音棉,所述的箱体通过消音格栅分隔成若干个腔室,头尾两个腔室中的每个腔室其前、后壁上均开有一个排气孔,同个腔室的两个排气孔呈上下错落布置,所述的箱体其中一块侧板的中部设置有进气口,该进气口通过金属软管与烘烤炉相连。本实用新型巧妙的利用了扩散、对流、逐步削弱等缓解气流流速、振动的原理,降低作业环境噪音,控制噪音污染,创造舒适的作业环境。
- 一种中间包长水口烘烤装置-201710910579.9
- 任华金;唐俊;何斌;尹文;闵荣辉 - 四川德胜集团钒钛有限公司
- 2017-09-29 - 2017-12-15 - B22D41/60
- 本发明公开一种中间包长水口烘烤装置,包括上盖体和烘烤箱体,其特征在于,所述上盖体设置有第一插孔,所述烘烤箱体由箱底、前壁、后壁和两个侧面组成,在所述烘烤箱体侧面的其中一个侧面下端设置有第二插孔,所述第二插孔上安装有烘烤烧嘴,所述烘烤烧嘴带有90°的弯头。该装置使用煤气燃烧作为热源,无需增加其他能源介质,可以同时烘烤多个长水口,并且长水口受热均匀,加热温度可以达到800℃以上,更加清洁耐用,并且提高炼钢品质。
- 钢水连铸浇注中间罐快换水口外烘烤器-201720559650.9
- 游明峰;徐向东 - 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司
- 2017-05-19 - 2017-12-12 - B22D41/60
- 本实用新型涉及钢水连铸浇注设备领域,尤其是一种通过对快换水口进行烘烤,快速提高烘烤温度,并且快换水口各部分温度均匀,保证快换水口各部分性能基本保持一致,有效提高快换水口使用寿命,减少更换次数,提高铸坯质量,减少漏钢风险的钢水连铸浇注中间罐快换水口外烘烤器,包括可燃气体管路和烘烤筒,所述烘烤筒内设置有耐火泥燃烧室,所述可燃气体管路直接通入到耐火泥燃烧室内,所述可燃气体管路的可燃气体在耐火泥燃烧室内燃烧。本实用新型大幅度了降低了烘烤的时间以及相关设备的成本,具有烘烤温度上升快、快换水口性能保持较好、提高铸坯质量以及减少漏钢风险的优点,尤其适用于各种钢水连铸浇注中间罐快换水口的烘烤工艺之中。
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