[发明专利]一种通过塞棒开口度变化趋势判断水口堵塞和溶损的方法

说明书

本发明公开了一种通过塞棒开口度变化趋势判断水口堵塞和溶损的方法，通过研究塞棒(或者是滑板)开口度百分比的变化，同时考虑生产过程中拉速变化、中间包钢水重量变化，调整液面、调宽对塞棒(或者是滑板)开口度带来的影响，建立一个公式来计算塞棒(或者是滑板)开口度的变化，用其值来表征堵塞或溶损的程度。本发明为连铸过程中水口堵塞和溶损程度提出了一种定量计算方法，可以在生产过程中进行预警，并建立了其对应板坯的评级标准，为板坯的质量管理提供了有效手段，对堵塞或溶损严重的板坯采取降级、切废等措施，保证了最终产品的质量。

技术领域

本发明涉及连铸生产工艺技术，更具体地说，涉及一种通过塞棒开口度变化趋势判断水口堵塞和溶损的方法。

背景技术

连铸技术是把液态的钢水通过浇注、冷凝、切割而得到铸坯的工艺。如图1所示，这个过程最主要的环节就是把利用盛钢水的钢包1，通过中间包2的过渡，连续地注入结晶器3，在四块铜板构成的结晶器3内通过水冷得到四周为固态的坯壳，坯壳的中间部分仍为液态钢水的铸坯。之后铸坯通过二次冷却4逐渐全部凝固，并通过拉矫装置5中辊子的支撑和转动作用被拉出连铸机主体，由切割装置切割成一定长度的板坯。这个过程可以不断更换钢包1来实现多炉连续浇铸。

如图2所示，连铸生产过程中，中间包2是关键的过渡设备，中间包2的形状决定了钢水的流动状态，同时其依靠塞棒(或者是滑板)机构6来控制钢水，通过浸入式水口流入结晶器3。一般用塞棒(或者是滑板)机构6打开的百分比来表征钢水进入结晶器3的流量。正常情况下，基于拉速和浇铸断面，塞棒(或者是滑板)机构6的开口度一般在50％～80％，并且在一次浇铸过程中由于浇铸断面变化不会很大，塞棒(或者是滑板)机构6的开口度变化幅度不会超过20％。

实际浇铸过程中，可以控制塞棒(或者是滑板)机构6的开口度百分比来调节进入结晶器3钢水的流量，以平衡浇铸过程的各种变化，如拉速提升或降低、中间包2钢水重量波动等，目的是保持钢水在结晶器3内的液位稳定，保证铸坯质量。

但是浇铸过程中存在两种异常情况会影响到塞棒(或者是滑板)机构6的开口度百分比实际值，一种是由于钢中Al₂O₃、MgO·Al₂O₃等夹杂物的产生和凝聚，会堵塞水口，从而影响实际钢水流入结晶器3的流量。堵塞物挡住钢水的正常流入，例如塞棒(或者是滑板)机构6的开口度百分比已经超过80％了，而由于堵塞物的存在，实际流入结晶器3的钢水量小于正常情况下开口度达到80％流入的量。极端情况是开口度开到100％，但水口全部被堵塞物挡住，钢水不能流入结晶器3而造成断浇。另一种是钢水中含Ca，其含量过高会与塞棒(或者是滑板)机构6、水口的本体发生化学反应，从而导致塞棒(或者是滑板)机构6、水口的本体溶损，使实际流入的钢水量大于塞棒(或者是滑板)机构6正常开口度应该流入的量，会造成流量失控，发生生产事故。

浇铸过程中水口堵塞和溶损这两种情况除了对浇铸生产过程造成影响，也会影响期间产出的铸坯质量。实际生产中，这两种情况发生时往往不是最极端的，即堵塞但没有完全堵死；溶损有时也不显著。这样相对应的铸坯也能产出，但其质量较正常浇铸的铸坯为差。

浇铸过程中塞棒(或者是滑板)开口度的百分比变化同时受到正常操作和异常情况的影响，目前没有建立一种方法，通过过程参数来判断出这两种异常情况，并根据严重程度进行评级，进而应用到板坯的质量管理中。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种通过塞棒开口度变化趋势判断水口堵塞和溶损的方法，结合生产过程中拉速变化、中间包钢水重量变化，调整液面、调宽对塞棒开口度带来的影响，从而计算塞棒开口度的变化，用其值来表征堵塞或溶损的程度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：