[发明专利]一种利用外加电场控制浸入式水口渣线侵蚀的方法

说明书

本发明涉及连铸领域，具体涉及一种利用外加电场控制浸入式水口渣线侵蚀的方法，其具体包括以下步骤:水口开槽埋线、石墨棒开槽接线、将石墨棒安装升降装置并固定于结晶器上方、构建电场回路以及应用电场控制渣线侵蚀。利用该方法可以有效地保护浸入式水口渣线材料，延缓浸入式水口渣线的侵蚀速率，大幅度提升连浇时间和工作效率。

技术领域

本发明涉及连铸领域，具体涉及一种利用外加电场控制浸入式水口渣线侵蚀的方法。

背景技术

连铸作为一种高效率且低成本的冶金技术，目前已经广泛地应用于大多数钢种的冶炼与生产。并且随着连铸技术的不断进步与完善，连铸坯的生产质量与连铸速度等均得到了显著提升。

在连铸过程中，浸入式水口作为连接结晶器与中间包的关键性功能耐火材料，起着引导钢液流向和防止钢液二次氧化等作用。然而，在水口外部渣线处，由于水口受到熔渣与钢液的交替接触与相互作用会使水口渣线部位不断地发生侵蚀与熔解，进而导致水口渣线部位的厚度不断减少。在高拉速与大流量的钢液浇铸过程中，水口渣线的侵蚀速率直接关系着水口的使用寿命与单次连铸生产的浇铸总量。并且如果生产中水口渣线侵蚀十分严重，过薄的水口厚度还会导致水口在浇铸时发生断裂，这不仅会直接影响现场的生产安全。

现阶段，针对浸入式水口渣线严重侵蚀问题，研究人员所提出的解决办法更多是局限于水口渣线材质与结构的改进、优化保护渣成分、调节结晶器液面波动幅度以及其他连铸参数等。虽然这些方法可以在一定程度上缓解水口渣线侵蚀速率，但是其适用浇铸条件相对单一，且实际改善效果非常有限。

因此，如何开发出一种可以广泛适用于多种浇铸条件且可有效解决水口渣线严重侵蚀的技术方法已经成为了连铸工艺进步与发展的关键性技术难题之一。如果可以解决这一技术限制与技术缺陷，则可对现有连铸生产效率与连铸水平带来全新的发展与提升。

发明内容

本发明提供一种利用外加电场控制浸入式水口渣线侵蚀的方法，利用该方法可以有效地保护浸入式水口渣线材料，延缓浸入式水口渣线的侵蚀速率，大幅度提升连浇时间和工作效率。

本发明的技术方案如下：

一种利用外加电场控制浸入式水口渣线侵蚀的方法，包括以下步骤：

步骤1、浇铸前准备：

(1)浸入式水口开槽埋线：预先对浸入式水口外部进行开槽处理，并将高温金属导线均匀地缠绕在开槽内部；

(2)石墨棒开槽接线：预先将石墨棒进行开槽处理，之后将高温金属导线均匀地缠绕在开槽内部；

步骤2、将石墨棒安装自动升降装置并固定于结晶器上方：将接线后的石墨棒安置于可以自动升降的装置内，随后再将自动升降装置固定于结晶器上方，保证浇铸过程中实时调整石墨棒的插入位置与深度；

步骤3、构建电场回路：

在浸入式水口与石墨棒安装高温导线处涂覆高温耐火泥以防止氧化，之后利用外延导线将浸入式水口和石墨棒与外加电源进行连接，其中浸入式水口连接电源负极，石墨棒连接电源正极；

步骤4、应用电场控制渣线侵蚀：

在连铸过程中，将石墨棒稳定地插入并安置于保护渣的熔化层，之后利用外加电源全程对整个闭合回路进行通电处理从而抑制浸入式水口渣线的侵蚀。

上述的一种利用外加电场控制浸入式水口渣线侵蚀的方法，其优选方案为，步骤1浸入式水口开槽位置为浸入式水口渣线上方距离渣线30-55cm，开槽宽度1.0-2.0cm，开槽深度0.8-1.7cm。

上述的一种利用外加电场控制浸入式水口渣线侵蚀的方法，其优选方案为，步骤1选用的高温金属导线为具有高熔点的金属导线，包括金属铂、金属钼、金属钽或金属铁，优选金属钼或金属铂，导线直径为0.5-2.0mm。