定径水口敞开式连铸方坯的冷料布放方法及起步开浇工艺

摘要

本发明公开了一种定径水口敞开式连铸方坯的冷料布放方法及起步开浇工艺。浇铸前先涂抹结晶器油，将挂好引锭钩及盖板的引锭杆送入结晶器，用隔热材料填满缝隙，再依次铺设碎钢粒层、茧状冷料层、碗状冷料。开启结晶器振动机构、二冷水及风机，打开大包滑动水口，钢水注入中间包。当钢液面到300~400mm高度进行中包开浇；待结晶器有火焰上来4~5s，钢水液面上升到离结晶器上口250~350mm开始浇铸。起步拉速0.5m/min，每隔1~2秒提速0.5m/min，将拉速升至2.5~2.8m/min，钢水液面达到离结晶器上口140~160mm处；进入正常拉速后，即时进行捞渣操作。所述冷料布放方法及起步开浇工艺避免了钢水浇注过程中的溅射危险和浪费损耗；解决了冷料布放不合理导致的拉漏和引锭钩头与冷料、坯头间结合不当的技术问题。

说明书

技术领域

本发明属于连铸机定径水口起步开浇工艺技术领域，具体涉及定径水口敞开式连铸方坯的冷料布放方法及起步开浇工艺。

背景技术

目前连铸中间包浇注方式主要有三种：

（1）中间包滑动机构液压控流保护浇注。该方法开发较晚，因其固定投资大，辅助设施多，只在生产品种钢的板坯连铸机或少量的生产优特钢的大方坯连铸机上得到应用。

（2）塞棒控流+浸入式水口+保护渣保护浇注。该方法是通过塞棒控制机构控制塞棒上下运动，实现开闭水口调节钢水流量。该工艺的缺点是成本较高，浇注过程易发生塞头掉块、塞杆跑风、关不住包或控流效果差等耐材事故，换浸入式水口断流有重接，过程废品多，塞棒寿命低，成为提高中间包包寿命的瓶颈环节。

（3）定径水口敞开浇注。该方法由于缺乏调节钢水流量的条件，通常在开浇起步时，必须反复将摆槽转到结晶器正上方，接住中间包钢水，使其流向事故渣斗，实现钢水流量的控制，使已经注入结晶器的钢水和冷料之间更好地结合，避免起步漏钢。开浇时反复转动摆槽转到结晶器正上方存在的以下问题：1、直接冲断中包流出的高温钢液，导致钢水溅射，对操作工的危害较大；2、摆槽引流的钢水流进事故渣斗造成浪费；3、开浇阶段操作程序较多，人员拥挤，高温钢水喷溅容易引发慌乱，影响操作；4、钢液直接冲到冷料上，容易搅拌冷料，导致冷却不均匀，容易引发漏钢。

因此，本发明旨在提供一种优化的定径水口敞开式连铸方坯的冷料布放方法，以及与该布料方法相适应的起步开浇工艺，以期避免钢水浇注过程中的溅射危险和浪费损耗；解决冷料布放不合理导致的拉漏和引锭钩头与冷料、坯头间结合不当的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的在于提供定径水口敞开式连铸方坯的冷料布放方法；本发明的第二目的在于提供定径水口敞开式连铸方坯的起步开浇工艺。

本发明的第一目的是这样实现的：所述定径水口敞开式连铸方坯的冷料布放方法包括装配、填缝及布料工序，具体包括：

A、装配：于浇铸前，向结晶器铜管内壁上涂抹结晶器油，用量为200~300ml；将挂好引锭钩及盖板的引锭杆送入结晶器，使盖板位于距结晶器底沿150mm处，引锭钩头朝向内弧面。

B、填缝：用隔热材料将引锭盖板与结晶器铜管间的缝隙填满塞紧。

C、布料：首先向结晶器铜管内铺设粒径1~2mm的碎钢粒层，铺平铺匀，厚度1~2cm；接着在碎钢粒层上铺设直径2~3cm，长度5~6cm的茧状冷料层，均匀平铺两层，总厚度4~6cm；最后放置直径12~14cm，厚度1~2cm的碗状冷料4个，分别在结晶器铜管外弧面，左、右侧面各放置一个，碗口贴结晶器铜管，然后在结晶器铜管顶部放置一个，碗口向下，完成冷料布放。

本发明的第二目的是这样实现的：所述定径水口敞开式连铸方坯的起步开浇工艺包括冷料布放、浇注准备及钢水浇注工序，具体包括：

A、冷料布放：于浇铸前，向结晶器铜管内壁上涂抹结晶器油，用量为200~300ml；将挂好引锭钩及盖板的引锭杆送入结晶器，使盖板位于距结晶器底沿150mm处，引锭钩头朝向内弧面；用隔热材料将引锭盖板与结晶器铜管间的缝隙填满塞紧；首先向结晶器铜管内铺设粒径1~2mm的碎钢粒层，铺平铺匀，厚度1~2cm；接着在碎钢粒层上铺设直径2~3cm，长度5~6cm的茧状冷料层，均匀平铺两层，总厚度4~6cm；最后放置直径12~14cm，厚度1~2cm的碗状冷料4个，分别在结晶器铜管外弧面，左、右侧面各放置一个，碗口贴结晶器铜管，然后在结晶器铜管顶部放置一个，碗口向下，完成冷料布放。

B、浇注准备：开启结晶器振动机构、二冷水及风机，打开大包滑动水口，钢水开始注入中间包。

C、钢水浇注：当中间包内钢液面到300~400mm高度，取出堵住中间包水口的堵头进行中包开浇，使钢水注入结晶器；待结晶器有火焰上来4~5s后，结晶器内钢水液面上升到离结晶器上口250~350mm，则开始进行浇铸，起步拉速0.5m/min；根据液面情况，每隔1~2秒提速0.5m/min，逐步将拉速升至正常拉速2.5~2.8m/min，钢水液面逐步达到离结晶器上口140~160mm处，过程中需保持结晶器中的钢水液面稳定；进入正常拉速后，需即时进行捞渣操作。

采用本发明所述的冷料布放方法及起步开浇工艺，避免了开浇时反复转动摆槽转到结晶器正上方存在的钢水溅射危险以及浪费问题。通过对冷料的布放量及布放方式进行整体优化，避免起步过早过快，坯壳厚度不够导致的拉漏，也避免起步钢流量大，直接冲刷搅拌冷料，冷却不均匀导致的拉漏。避免了冷料布放太多，钢水未充分填充进冷料空隙，引锭钩头与冷料粘结不牢的问题。避免了冷料布放不足，引锭钩头弯曲部份被钢水熔化，钩头不能与坯头有效铆合的问题。此外，本发明所述的冷料布放方法及起步开浇工艺对钢水温度的适应性强，表现在中间包钢水温度1560~1580℃，均能实现直接起步开浇。

附图说明

图1为结晶器装置的示意图；

图中：1—结晶器铜管；2—冷料；3—引锭装置。

图2为图1中冷料的布置示意图；

图中：21—隔热材料；22—碎钢粒；23—茧状冷料；24—碗状冷料。

图3为图2的局部放大图；

图中：21—隔热材料；22—碎钢粒；23—茧状冷料；33—引锭盖板。

图4为图1中引锭装置的示意图；

图中；31—引锭钩头；32—引锭钩尾；33—引锭盖板。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述定径水口敞开式连铸方坯的冷料布放方法包括装配、填缝及布料工序，具体包括：

所述的装配工序指的是：于浇铸前，向结晶器铜管内壁上涂抹结晶器油，用量为200~300ml；将挂好引锭钩及盖板的引锭杆送入结晶器，使盖板位于距结晶器底沿150mm处，引锭钩头朝向内弧面。

所述的填缝工序指的是：用隔热材料将引锭盖板与结晶器铜管间的缝隙填满塞紧。

所述的布料工序指的是：首先向结晶器铜管内铺设粒径1~2mm的碎钢粒层，铺平铺匀，厚度1~2cm；接着在碎钢粒层上铺设直径2~3cm，长度5~6cm的茧状冷料层，均匀平铺两层，总厚度4~6cm；最后放置直径12~14cm，厚度1~2cm的碗状冷料4个，分别在结晶器铜管外弧面，左、右侧面各放置一个，碗口贴结晶器铜管，然后在结晶器铜管顶部放置一个，碗口向下，完成冷料布放。

所述结晶器铜管的长度为900cm。

所述引锭钩头的截面直径为30mm；所述引锭钩尾挂装在引锭杆上；所述引锭盖板为尺寸165mm×165mm的正方形钢板，厚度2~3cm。

所述隔热材料为石棉绳。

本发明所述定径水口敞开式连铸方坯的起步开浇工艺包括冷料布放、浇注准备及钢水浇注工序，具体包括：

所述的冷料布放工序指的是：于浇铸前，向结晶器铜管内壁上涂抹结晶器油，用量为200~300ml；将挂好引锭钩及盖板的引锭杆送入结晶器，使盖板位于距结晶器底沿150mm处，引锭钩头朝向内弧面；用隔热材料将引锭盖板与结晶器铜管间的缝隙填满塞紧；首先向结晶器铜管内铺设粒径1~2mm的碎钢粒层，铺平铺匀，厚度1~2cm；接着在碎钢粒层上铺设直径2~3cm，长度5~6cm的茧状冷料层，均匀平铺两层，总厚度4~6cm；最后放置直径12~14cm，厚度1~2cm的碗状冷料4个，分别在结晶器铜管外弧面，左、右侧面各放置一个，碗口贴结晶器铜管，然后在结晶器铜管顶部放置一个，碗口向下，完成冷料布放。

所述的浇注准备工序指的是：开启结晶器振动机构、二冷水及风机，打开大包滑动水口，钢水开始注入中间包。

所述的钢水浇注工序指的是：当中间包内钢液面到300~400mm高度，取出堵住中间包水口的堵头进行中包开浇，使钢水注入结晶器；待结晶器有火焰上来4~5s后，结晶器内钢水液面上升到离结晶器上口250~350mm，则开始进行浇铸，起步拉速0.5m/min；根据液面情况，每隔1~2秒提速0.5m/min，逐步将拉速升至正常拉速2.5~2.8m/min，钢水液面逐步达到离结晶器上口140~160mm处，过程中需保持结晶器中的钢水液面稳定；进入正常拉速后，需即时进行捞渣操作。

待浇铸起步完成后，从铸坯被引锭杆拉出结晶器，至引锭杆与热坯分离的一系列操作均由计算机自动控制。

所述中间包钢水的温度为1560~1580℃。

所述中间包钢水的温度发生变化时，需调整拉速，在允许的温度范围内，较高温度的钢水选择较低的拉速，反之，较低温度的钢水选择较高的拉速。

所述结晶器的振幅为4mm，振动频率为300cpm。

所述定径水口的直径为2.0cm。

所述方坯的断面尺寸为165mm×165mm。

实施例1

1、冷料布放：于浇铸前，向长900cm的结晶器铜管内壁上涂抹200ml结晶器油。引锭钩头的截面直径为30mm；引锭钩尾挂装在引锭杆上；引锭盖板为尺寸165mm×165mm的正方形钢板，厚度2cm。将挂好引锭钩及盖板的引锭杆送入结晶器，使盖板位于距结晶器底沿150mm处，引锭钩头朝向内弧面。用石棉绳将引锭盖板与结晶器铜管间的缝隙填满塞紧。首先向结晶器铜管内铺设粒径1~2mm的碎钢粒层，铺平铺匀，厚度1~2cm；接着在碎钢粒层上铺设直径2~3cm，长度5~6cm的茧状冷料层，均匀平铺两层，总厚度4~6cm；最后放置直径12~14cm，厚度1~2cm的碗状冷料4个，分别在结晶器铜管外弧面，左、右侧面各放置一个，碗口贴结晶器铜管，然后在结晶器铜管顶部放置一个，碗口向下，完成冷料布放。

    2、起步开浇：在上一阶段完成冷料布放后，开启结晶器振动机构、二冷水及风机，打开大包滑动水口，钢水开始注入中间包，中间包钢水的温度为1580℃。当中间包内钢液面到300mm高度，取出堵住中间包水口的堵头进行中包开浇，使钢水注入结晶器；待结晶器有火焰上来5s后，结晶器内钢水液面上升到离结晶器上口350mm，则开始进行浇铸，起步拉速0.5m/min；根据液面情况，每隔1~2秒提速0.5m/min，逐步将拉速升至正常拉速2.5m/min，钢水液面逐步达到离结晶器上口150mm处，过程中需保持结晶器中的钢水液面稳定；进入正常拉速后，需即时进行捞渣操作。待浇铸起步完成后，从铸坯被引锭杆拉出结晶器，至引锭杆与热坯分离的一系列操作均由计算机自动控制。所得方坯的断面尺寸为165mm×165mm。

实施例2

1、冷料布放：于浇铸前，向长900cm的结晶器铜管内壁上涂抹300ml结晶器油。引锭钩头的截面直径为30mm；引锭钩尾挂装在引锭杆上；引锭盖板为尺寸165mm×165mm的正方形钢板，厚度3cm。将挂好引锭钩及盖板的引锭杆送入结晶器，使盖板位于距结晶器底沿150mm处，引锭钩头朝向内弧面。用石棉绳将引锭盖板与结晶器铜管间的缝隙填满塞紧。首先向结晶器铜管内铺设粒径1~2mm的碎钢粒层，铺平铺匀，厚度1~2cm；接着在碎钢粒层上铺设直径2~3cm，长度5~6cm的茧状冷料层，均匀平铺两层，总厚度4~6cm；最后放置直径12~14cm，厚度1~2cm的碗状冷料4个，分别在结晶器铜管外弧面，左、右侧面各放置一个，碗口贴结晶器铜管，然后在结晶器铜管顶部放置一个，碗口向下，完成冷料布放。

    2、起步开浇：在上一阶段完成冷料布放后，开启结晶器振动机构、二冷水及风机，打开大包滑动水口，钢水开始注入中间包，中间包钢水的温度为1570℃。当中间包内钢液面到400mm高度，取出堵住中间包水口的堵头进行中包开浇，使钢水注入结晶器；待结晶器有火焰上来4s后，结晶器内钢水液面上升到离结晶器上口250mm，则开始进行浇铸，起步拉速0.5m/min；根据液面情况，每隔1~2秒提速0.5m/min，逐步将拉速升至正常拉速2.6m/min，钢水液面逐步达到离结晶器上口140mm处，过程中需保持结晶器中的钢水液面稳定；进入正常拉速后，需即时进行捞渣操作。待浇铸起步完成后，从铸坯被引锭杆拉出结晶器，至引锭杆与热坯分离的一系列操作均由计算机自动控制。所得方坯的断面尺寸为165mm×165mm。

实施例3

1、冷料布放：于浇铸前，向长900cm的结晶器铜管内壁上涂抹250ml结晶器油。引锭钩头的截面直径为30mm；引锭钩尾挂装在引锭杆上；引锭盖板为尺寸165mm×165mm的正方形钢板，厚度2.5cm。将挂好引锭钩及盖板的引锭杆送入结晶器，使盖板位于距结晶器底沿150mm处，引锭钩头朝向内弧面。用石棉绳将引锭盖板与结晶器铜管间的缝隙填满塞紧。首先向结晶器铜管内铺设粒径1~2mm的碎钢粒层，铺平铺匀，厚度1~2cm；接着在碎钢粒层上铺设直径2~3cm，长度5~6cm的茧状冷料层，均匀平铺两层，总厚度4~6cm；最后放置直径12~14cm，厚度1~2cm的碗状冷料4个，分别在结晶器铜管外弧面，左、右侧面各放置一个，碗口贴结晶器铜管，然后在结晶器铜管顶部放置一个，碗口向下，完成冷料布放。

    2、起步开浇：在上一阶段完成冷料布放后，开启结晶器振动机构、二冷水及风机，打开大包滑动水口，钢水开始注入中间包，中间包钢水的温度为1560℃。当中间包内钢液面到350mm高度，取出堵住中间包水口的堵头进行中包开浇，使钢水注入结晶器；待结晶器有火焰上来5s后，结晶器内钢水液面上升到离结晶器上口300mm，则开始进行浇铸，起步拉速0.5m/min；根据液面情况，每隔1~2秒提速0.5m/min，逐步将拉速升至正常拉速2.8m/min，钢水液面逐步达到离结晶器上口160mm处，过程中需保持结晶器中的钢水液面稳定；进入正常拉速后，需即时进行捞渣操作。待浇铸起步完成后，从铸坯被引锭杆拉出结晶器，至引锭杆与热坯分离的一系列操作均由计算机自动控制。所得方坯的断面尺寸为165mm×165mm。