[发明专利]一种非直接接触式抑制钢包起旋下渣的方法、钢包

说明书

本发明公开了一种非直接接触式抑制钢包起旋下渣的方法、钢包，在钢包上设置线圈组，当所述钢包内的钢液下降高度开始产生顺时针或逆时针旋转时，所述线圈组通电产生与所述钢包内的钢液旋转方向相反的电磁力，抑制所述钢包内的钢液旋转，使所述钢包内的钢液处于非旋转的状态，避免所述钢包内起旋下渣情况。本发明提供一种在介质不直接接触钢液的前提下抑制钢包起旋下渣的方法。

技术领域

本发明涉及连铸工艺技术，主要适用于钢铁生产中钢包下渣控制的技术，更具体地说，涉及一种非直接接触式抑制钢包起旋下渣的方法、钢包。

背景技术

高等级钢材对钢质纯净度有很高要求，炼钢工序是造成钢质纯净度波动的主要工序，其中，钢包下渣量大是炼钢工序中影响钢质纯净度的主要因素。

钢包承载钢液进行浇注作业，钢液表面有一定厚度的顶渣，随着浇注进行，钢包内钢液高度逐步降低，当钢液高度下降到临界起旋高度，水口附近的钢液开始旋转，并带动顶渣旋转，旋转速度随钢液高度下降而上升，随着旋转速度的上升，钢液旋转面开始内凹，逐步形成指向水口附近的涡流，见图1中的(a)、(b)，并且涡流深度逐步加深。

当钢液高度下降到贯通高度，钢液从四周向水口流动趋势明显，钢液和顶渣旋转速度加快，涡流深度加深。因为钢液流动沿水口圆周切线方向的速度加快，产生的剪切力已经开始撕扯钢渣界面的顶渣进入钢液，部分顶渣随钢液通过水口进入中间包。随涡流深度进一步增加，涡流尖端逐渐靠近水口，直至贯通水口，见图1中的(c)、(d)，大量顶渣随钢液进入中间包，造成顶渣卷入钢液内部的情况发生。

上述下渣过程使钢液纯净度受到影响，无法满足高等级钢材的质量要求。

在现有的专利申请中，提出各种控制或减少钢包起旋下渣的方法：

专利申请号201410805369.X公开一种通过钢包底部环出钢口吹氩气控制钢包下渣的方法，提出了当钢包内钢液高度降低到150mm～400mm时通过向钢液内吹入氩气来抑制汇流旋涡引起的下渣。该方法提出的吹氩手段，在抑制钢液旋转的同时，由于氩气在钢液内的搅拌作用，可能引起钢液和钢包渣的混合造成污染，反而影响了钢质纯净度。

专利申请号201410328839.8公开一种减少钢包下渣的方法及其加料装置，提出了在钢包内钢包上方渣面加入高熔点渣剂，从而结壳形成大的渣球，在浇铸末期，结壳的渣球挡渣，以减少下渣的方法。该方法投入钢包内的高熔点渣剂使液态渣凝固结壳，可能导致钢液的污染。

专利申请号201310449454.2公开一种钢包抑渣装置。该方案以一定形状的几何体置于钢包底部，当钢液开始旋转时几何体阻碍钢液流动产生阻力抑制漩涡的形成，从而阻止下渣。当该方法在置入的几何体发生高温熔损时抑制旋涡能力会受影响，而且熔损产物本身也是钢液污染物来源。

综上，目前提出的减少钢包下渣的方法，均以介质(固体、粉剂、气体)直接接触钢液、钢渣，对钢液旋转起到阻断或破坏作用，从而抑制钢液和渣因旋转产生旋涡导致钢包渣下渣影响钢质纯净度的情况发生。介质直接接触的方式容易产生钢液二次污染的问题，导致高等级钢材的质量要求得不到满足。

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非直接接触式抑制钢包起旋下渣的方法、钢包，提供一种在介质不直接接触钢液的前提下抑制钢包起旋下渣的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种非直接接触式抑制钢包起旋下渣的方法：

在钢包的包壁钢壳外侧设置线圈组，当所述钢包内的钢液高度下降开始产生顺时针或逆时针旋转时，所述线圈组通电产生与所述钢包内的钢液旋转方向相反的电磁力，抑制所述钢包内的钢液旋转，使所述钢包内的钢液处于非旋转的状态，避免所述钢包内起旋下渣情况。

较佳的，所述线圈组设置一组或多组；和/或