本公開涉及鋼水處理設(shè)備及鋼水處理方法，更具體地，涉及能夠在操作期間對夾雜物附著于水口內(nèi)部的狀態(tài)進(jìn)行快速測量的鋼水處理設(shè)備及鋼水處理方法。

背景技術(shù)：
連鑄設(shè)備由自煉鋼設(shè)備接收的精煉鋼水制造板坯。通常，連鑄設(shè)備包括：鋼包，其容納在煉鋼設(shè)備中經(jīng)歷精煉的鋼水；中間包，其布置在鋼包下方以容納來自鋼包的鋼水，并暫時存儲鋼水；結(jié)晶器，其布置在中間包下方以容納來自中間包的鋼水，并使鋼水凝固成類似板坯的形狀；以及扇形段，其布置在結(jié)晶器下方并執(zhí)行一系列成形操作以制造板坯。中間包容納來自鋼包的鋼水并向結(jié)晶器提供鋼水。中間包用于使夾雜物通過上浮而分離，使?fàn)t渣穩(wěn)定，防止鋼水被再氧化，以及將鋼水分配至連鑄流(strand)。中間包被制造成中空容器的形狀并具有用于在其中容納鋼水的空間。在中間包的底表面中形成有鋼水出鋼口，上水口以插入方式附接至鋼水出鋼口，并且上水口被連接至設(shè)置在中間包下方的浸入式水口。在中間包中容納有預(yù)定量的鋼水，并且鋼水通過鋼水出鋼口和連接至鋼水出鋼口的上水口被引入到浸入式水口中。被引入到浸入式水口中的鋼水被提供至結(jié)晶器并被凝固成類似板坯的形狀。各種夾雜物(例如，氧化鋁夾雜物)可以被混合到中間包中的鋼水中?；旌系戒撍械母鞣N夾雜物通過上浮被分離并去除，但是其中的一部分未被去除而是留在鋼水中。殘留的夾雜物粘附至浸入式水口而形成渣殼，同時鋼水穿過浸入式水口以被提供至結(jié)晶器。粘附至浸入式水口的夾雜物使浸入式水口的內(nèi)徑不規(guī)則地減小，并由此改變在操作期間鋼水的出鋼量。因此，流到結(jié)晶器中的鋼水變得不穩(wěn)定，例如在結(jié)晶器中產(chǎn)生鋼水的偏轉(zhuǎn)流，造成鋼水表面在結(jié)晶器中的豎直變化等。當(dāng)流到結(jié)晶器內(nèi)部的鋼水不穩(wěn)定時，在凝固坯殼中會容易產(chǎn)生缺陷，并由此，不僅板坯的質(zhì)量劣化，而且在操作期間產(chǎn)生板坯的漏鋼，從而造成操作停止的情況。另外，當(dāng)大量夾雜物粘附至浸入式水口時，可能發(fā)生水口堵塞的情況并由此可以造成操作停止。下文中，如上所述，為便于描述，將浸入式水口的內(nèi)徑因通過粘附至浸入式水口的夾雜物形成的渣殼和浸入式水口的堵塞而不規(guī)則減小稱為水口堵塞。為了抑制上述水口堵塞，例如，日本公開特許公報第2011-147940號、日本公開特許公報第2012-210647號、日本公開特許公報第2005-199339號、以及日本公開特許公報第2005-066689號公開了一種連鑄方法，其通過在浸入式水口中提供電極而得到粘附至浸入式水口的夾雜物的電化學(xué)脫氧反應(yīng)。此處，脫氧反應(yīng)速率根據(jù)施加至電極的電流的強(qiáng)度而變化，并且當(dāng)所施加的電流的強(qiáng)度相應(yīng)于當(dāng)前粘附狀態(tài)而變化時，可以更有效地抑制水口堵塞。然而，上述專利文獻(xiàn)僅公開了一種通過向浸入式水口的內(nèi)壁施加預(yù)定強(qiáng)度的電流來抑制渣殼的粘附的連鑄方法，但是沒有公開能夠通過快速測量夾雜物對水口內(nèi)部的粘附狀態(tài)來對渣殼的粘附狀態(tài)作出響應(yīng)的方法。因此，為了有效去除與渣殼的粘附狀態(tài)對應(yīng)的粘附渣殼，需要一種能夠快速測量夾雜物粘附狀態(tài)的連鑄方法。同時，在相關(guān)技術(shù)中，存在一種用于確定是否發(fā)生水口堵塞的方法，其中對鋼水表面在結(jié)晶器中的變化進(jìn)行測量以確定是否發(fā)生水口堵塞。然而，該方法通過鋼水流動的變化間接地測量夾雜物對水口的粘附狀態(tài)，由于夾雜物粘附至水口，所以該變化是一種持續(xù)發(fā)生的現(xiàn)象，而且通過該方法無法快速檢測夾雜物在水口內(nèi)壁上的產(chǎn)生和粘附的狀態(tài)。由此，需要一種用于快速測量水口內(nèi)部的夾雜物粘附狀態(tài)以抑制或防止在操作期間可能產(chǎn)生的水口堵塞的方法。(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))日本公開特許公報第2011-147940號(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))日本公開特許公報第2012-210647號(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))日本公開特許公報第2005-199339號(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))日本公開特許公報第2005-066689號

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
技術(shù)問題本公開提供了一種能夠?qū)υ诓僮髌陂g水口中的夾雜物粘附狀態(tài)進(jìn)行快速測量的鋼水處理設(shè)備和鋼水處理方法。本公開還提供了一種能夠有效抑制或防止在操作期間發(fā)生水口堵塞的鋼水處理設(shè)備和鋼水處理方法。本公開還提供了一種能夠改進(jìn)操作的穩(wěn)定性和生產(chǎn)率的鋼水處理設(shè)備和鋼水處理方法。技術(shù)方案根據(jù)示例性實(shí)施方案，鋼水處理設(shè)備包括：容器，其具有用于容納鋼水的空間和形成在其底表面上以使鋼水出鋼的鋼水出鋼口；水口，其具有使鋼水穿過的內(nèi)部空間，并被裝配在鋼水出鋼口中；內(nèi)襯，其被安裝在水口的內(nèi)周表面的至少一部分上，并由離子導(dǎo)電材料形成；供電部，其用于向鋼水和內(nèi)襯提供電力；以及測量單元，其用于測量鋼水與內(nèi)襯之間的電壓值或電流值。供電部可以向鋼水和內(nèi)襯施加DC電流或DC電壓。當(dāng)供電部向鋼水和內(nèi)襯施加DC電流時，測量單元可以測量鋼水與內(nèi)襯之間的電壓值，并且當(dāng)供電部向鋼水和內(nèi)襯提供DC電壓時，測量單元可以測量鋼水與內(nèi)襯之間的電流值。當(dāng)供電部向鋼水和內(nèi)襯施加DC電流時，測量單元可以測量鋼水與內(nèi)襯之間的電壓值，并且可以通過使用電壓值和從供電部輸入的所施加的電流值來計算電阻值；并且當(dāng)供電部向鋼水和內(nèi)襯施加DC電壓時，測量單元可以測量鋼水與內(nèi)襯之間的電流值，并且可以通過使用電流值和從供電部輸入的所施加的電壓值來計算電阻值。內(nèi)襯可以包括固體電解質(zhì)。鋼水處理設(shè)備還可以包括布置在水口與內(nèi)襯之間的內(nèi)襯電極。供電部可以包括能夠向鋼水和內(nèi)襯施加DC電流或DC電壓的DC電源，其中DC電源的負(fù)端子可以被連接至鋼水，并且DC電源的正端子可以被連接至內(nèi)襯電極。水口可以包括導(dǎo)電材料，并且供電部可以包括能夠向鋼水和內(nèi)襯施加DC電流或DC電壓的DC電源，其中DC電源的負(fù)端子可以被連接至鋼水，并且DC電源的正端子可以被連接至水口。測量單元可以包括：測量部，其被連接至供電部并被配置成測量鋼水與內(nèi)襯之間的電壓值或電流值；計算部，其被連接至測量部，并被配置成通過使用從測量部輸入的電壓值或電流值，以及從供電部輸入的所施加的電流值或所施加的電壓值來計算電阻值；以及確定部，其被連接至計算部，被配置成通過對從計算部輸入的電阻值與預(yù)設(shè)參考電阻值進(jìn)行比較來確定粘附至鋼水與內(nèi)襯之間的界面的夾雜物的厚度，并且被配置成通過對從測量部輸入的電壓值或電流值與預(yù)設(shè)參考電壓值或預(yù)設(shè)參考電流值進(jìn)行比較來確定粘附至界面的夾雜物的厚度。根據(jù)示例性實(shí)施方案，鋼水處理方法包括：在容器中準(zhǔn)備鋼水；使在容器中準(zhǔn)備的鋼水出鋼；向鋼水和布置在用于使鋼水出鋼的水口的內(nèi)周表面上的內(nèi)襯施加電力；測量鋼水與內(nèi)襯之間的電壓值或電流值；以及通過使用該電壓值或電流值來確定粘附至鋼水與內(nèi)襯之間的界面的夾雜物的厚度。在施加電力時，DC電源的負(fù)端子可以被連接至鋼水，并且DC電源的正端子可以被連接至水口或布置在內(nèi)襯與水口之間的內(nèi)襯電極，并由此，DC電流或DC電壓可以被施加至鋼水和內(nèi)襯。在測量電壓值或電流值時，當(dāng)DC電流被施加至鋼水和內(nèi)襯時，可以測量鋼水與內(nèi)襯之間的電壓值，并且當(dāng)DC電壓被施加至鋼水和內(nèi)襯時，可以測量鋼水與內(nèi)襯之間的電流值。在測量電壓值或電流值之后，可以對鋼水與內(nèi)襯之間的電阻值進(jìn)行計算；在計算電阻值時，當(dāng)DC電流被施加至鋼水和內(nèi)襯時，可以通過使用電壓值和DC電流的所施加的電流值來計算電阻值，并且當(dāng)DC電壓被施加至鋼水和內(nèi)襯時，可以通過使用電流值和DC電壓的所施加的電壓值來計算電阻值。在確定夾雜物的厚度之前，可以對夾雜物的粘附狀態(tài)進(jìn)行確定；在確定夾雜物的粘附狀態(tài)時：當(dāng)電壓值等于或大于參考電壓值，電流值等于或小于參考電流值，或電阻值等于或大于參考電阻值時，通過對電壓值、電流值、或電阻值與預(yù)設(shè)參考電壓值、預(yù)設(shè)參考電流值、預(yù)設(shè)參考電阻值進(jìn)行比較，可以確定界面為夾雜物的粘附狀態(tài)，并且當(dāng)電壓值小于參考電壓值，電流值大于參考電流值，或電阻值小于參考電阻值時，可以確定界面為夾雜物的非粘附狀態(tài)。在確定夾雜物的厚度時：當(dāng)界面被確定為夾雜物的粘附狀態(tài)時，可以確定粘附至界面的夾雜物的厚度隨著電壓值或電阻值增加而增加或隨著電流值減小而增加，可以確定粘附至界面的夾雜物的厚度隨著電壓值或電阻值減小而減小，或隨著電流值增加而減小。在確定夾雜物的厚度之后，可以根據(jù)夾雜物的厚度執(zhí)行后續(xù)步驟；并且在執(zhí)行后續(xù)步驟時：當(dāng)界面被確定是夾雜物的粘附狀態(tài)時，可以增加鋼水的出鋼速速率，或者可以增加鋼水與內(nèi)襯之間的電流值；當(dāng)界面被確定是夾雜物的非粘附狀態(tài)時，可以保持鋼水的出鋼速率或者可以保持鋼水與內(nèi)襯之間的電流值。有益效果根據(jù)示例性實(shí)施方案，提供了一種能夠快速測量水口的夾雜物粘附狀態(tài)的測量單元，并且可以通過使用該測量單元來在操作期間快速測量水口內(nèi)部的夾雜物粘附狀態(tài)。通過這樣，可以有效抑制或防止在處理鋼水時發(fā)生水口堵塞，并由此，可以通過防止設(shè)備由于水口堵塞而受損來穩(wěn)定地執(zhí)行操作。例如，當(dāng)被應(yīng)用于連鑄設(shè)備時，測量單元在操作期間連續(xù)測量鋼水與水口之間的電壓值或電流值，并且基于所測量的值和電源施加在鋼水與水口之間的電流值或電壓值來計算電阻值。將該值與預(yù)設(shè)電阻值比較，確定夾雜物對水口內(nèi)部的粘附狀態(tài)以及所粘附的夾雜物的厚度的增加或減小，并由此，可以快速確定水口的堵塞狀態(tài)。因此，可以通過執(zhí)行后續(xù)處理來解決水口堵塞。更具體地，在水口堵塞的情況下，水口的開口增大以增加鋼水的出鋼速率，并由此，促使夾雜物分離。另外，增加所施加的電源的電流值以促進(jìn)夾雜物的電化學(xué)氧化。由此，可以快速解決水口堵塞。通過這樣，可以有效防止凝固坯殼中的缺陷和由于水口堵塞造成的漏鋼，并由此，可以防止設(shè)備損壞和操作停止。由此，可以穩(wěn)定地執(zhí)行操作并從而改進(jìn)生產(chǎn)率。附圖說明圖1是根據(jù)一個示例性實(shí)施方案的鋼水處理設(shè)備的示意圖。圖2和圖3是根據(jù)修改方案的鋼水處理設(shè)備的示意圖。圖4是根據(jù)一個示例性實(shí)施方案的設(shè)置在鋼水處理設(shè)備中的電路的示意圖。圖5是根據(jù)一個示例性實(shí)施方案的設(shè)置在鋼水處理設(shè)備中的電路的概念圖。圖6是根據(jù)一個示例性實(shí)施方案的示出在執(zhí)行對固體電解質(zhì)特性的實(shí)驗之后的結(jié)果值的圖。圖7是根據(jù)一個示例性實(shí)施方案的示出在執(zhí)行操作之后的結(jié)果值的圖。具體實(shí)施方式下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方案。然而，本發(fā)明可以以不同方式實(shí)施，并且不應(yīng)理解為限于本文中所描述的實(shí)施方案。而是，提供這些實(shí)施方案使得本公開將是徹底和完備的，并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的全部范圍。在附圖中，元件的尺寸可能被放大以描述實(shí)施方案，并且貫穿附圖相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。圖1是根據(jù)一個示例性實(shí)施方案的鋼水處理設(shè)備的示意圖，圖2和圖3是根據(jù)修改方案的鋼水處理設(shè)備的示意圖，并且圖4是根據(jù)示例性實(shí)施方案的設(shè)置在鋼水處理設(shè)備中的電路的示意圖。另外，圖5是根據(jù)示例性實(shí)施方案的設(shè)置在鋼水處理設(shè)備中的電路的概念圖。此處，圖2是示出根據(jù)第一修改方案的鋼水處理設(shè)備的示意圖，并且圖3是示出根據(jù)第二修改方案的鋼水處理設(shè)備的示意圖。另外，當(dāng)電流測量部被應(yīng)用于根據(jù)第一修改方案的鋼水處理設(shè)備的測量部時，圖4的(a)是根據(jù)示例性實(shí)施方案和第二修改方案的設(shè)置在鋼水處理設(shè)備中的電路的示意圖，圖4的(b)是示出根據(jù)第一修改方案的鋼水處理設(shè)備的示意圖，并且圖4的(c)是示出設(shè)置在鋼水處理設(shè)備中的電路的示意圖。根據(jù)一個示例性實(shí)施方案的鋼水處理設(shè)備是能夠處理待在熔融狀態(tài)下被處理的對象例如鋼水的設(shè)備，所述對象在煉鋼設(shè)備中被制造。更具體地，該鋼水處理設(shè)備是如下設(shè)備：容納鋼水，接著鋼水被存儲在該設(shè)備中預(yù)定時間，并且接著出鋼，使得鋼水的出鋼量在鋼水出鋼期間被調(diào)整。示例性實(shí)施方案示出連鑄設(shè)備作為其中應(yīng)用鋼水處理設(shè)備的煉鋼設(shè)備。因此，鋼水處理設(shè)備的容器100可以包括在連鑄設(shè)備中使用的中間包，并且下水口220可以包括裝配在中間包中的浸入式水口(SEN)。當(dāng)然，應(yīng)用根據(jù)一個示例性實(shí)施方案的鋼水處理設(shè)備的設(shè)備不特別限于連鑄設(shè)備。下文中，將參照圖1至圖5詳細(xì)描述根據(jù)一個示例性實(shí)施方案的鋼水處理設(shè)備。如圖1中所示，鋼水處理設(shè)備包括：容器100，其具有用于容納鋼水M的空間和形成在其底表面中以使鋼水M出鋼的鋼水出鋼口110；水口200，其具有使鋼水M穿過的內(nèi)部空間，并且被裝配在鋼水出鋼口110中；內(nèi)襯400，其被安裝在水口200的內(nèi)周表面的至少一部分上，并...