一種薄帶連鑄布流除渣方法
【專利摘要】一種薄帶連鑄布流除渣方法，雙輥薄帶連鑄中，在由兩個反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶輥和側(cè)封板組成的鋼水熔池中布置一布流器，該布流器為長方形箱體結(jié)構(gòu)，沿布流器四周對稱設(shè)若干吐出孔，該些吐出孔以布流器四邊的中心線為基準(zhǔn)向兩側(cè)傾斜；在側(cè)封板兩側(cè)分別布置電磁感應(yīng)裝置，使熔池中的鋼水由于電磁作用而出現(xiàn)向中心的運(yùn)動趨勢，從而在側(cè)封板和靠近側(cè)封板的鋼水熔池之間形成狹縫；布流器吐出孔傾斜設(shè)計，可推動鋼水從熔池中心向側(cè)封板運(yùn)動，當(dāng)浮渣運(yùn)動至由于電磁作用而在側(cè)封板附近形成鋼水縫隙時，順勢從縫隙中進(jìn)入，進(jìn)入縫隙中的浮渣，一方面隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動從側(cè)封板底部落下，另一方面由于波動的原因部分浮渣黏貼在鑄帶邊緣，隨著鑄帶后續(xù)切邊而脫離鑄帶。
【專利說明】一種薄帶連鑄布流除渣方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及薄帶連鑄領(lǐng)域,特別涉及一種薄帶連鑄布流除洛方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙輥薄帶連鑄是以兩個相反方向旋轉(zhuǎn)的澆注輥為結(jié)晶器，將液態(tài)金屬直接生產(chǎn)成厚度小于IOmm薄帶鋼的生長工藝。與傳統(tǒng)薄帶生產(chǎn)工藝相比，該技術(shù)具有縮短工藝流程、節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本和改善帶坯力學(xué)性能等優(yōu)勢，因此該技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最有前途的近終形連鑄技術(shù)之一。
[0003]薄帶連鑄過程是一個與傳統(tǒng)連鑄既有聯(lián)系又有區(qū)別的鑄軋過程。如圖1所示:它的主要工藝是將鋼液注入到中間包后，通過水口將鋼液分配到布流器內(nèi)，再由布流器注入到兩個水冷結(jié)晶輥與側(cè)封板圍成的溶池內(nèi)，鋼液在兩個結(jié)晶輥的表面逐漸凝固形成坯殼，在兩個結(jié)晶輥連線附近完全凝固后，通過兩個輥的反向轉(zhuǎn)動發(fā)生軋制作用，形成具有一定厚度和寬度的致密金屬帶。
[0004]在薄帶連鑄生產(chǎn)過程中，由于布流器為耐火材料組成，同時鋼水不能做到完全隔絕空氣，由此存在兩種浮渣出現(xiàn)的可能，一種是鋼水侵蝕耐火材料后形成的浮渣，另一種是鋼水中的合金元素與氧氣反應(yīng)形成金屬或非金屬的化合物浮渣，則，浮渣與鑄輥接觸后會影響鋼水的凝固均勻性，進(jìn)而在鑄帶上有浮渣區(qū)域會產(chǎn)生裂紋、疏松等凝固缺陷。為了得到高質(zhì)量的鑄帶，必須對熔池內(nèi)的浮渣進(jìn)行控制和清理。
[0005]目前已公開的關(guān)于薄帶連鑄熔池表面浮渣處理及控制的方法主要集中在兩個方面，一種是采用密閉室加氣體保護(hù)防止熔池表面形成浮渣和局部表面冷鋼凝固殼，在熔池上部采用帶有保護(hù)性氣體的密閉室可以避免熔池內(nèi)的鋼水二次氧化產(chǎn)生的氧化物浮渣，同時可以利用密閉室熔池內(nèi)的輻射熱保持熔池區(qū)域的溫度，避免熔池表面生成冷鋼，如中國專利CN1561272A(US7021364)，這種方法是比較通用可行的方法，但是只靠被動的防止鋼水氧化還不能達(dá)到去除浮渣的目的。
[0006]另一種比較多見的方法是采用某些特殊的裝置防止渣卷入到鑄帶中，如中國專利CN1561272A、CN1503705A、CN1289233C以及日本專利JP2001078563等。還有些方法是主動去除浮渣和熔池液面凝殼的專利，如韓國專利KR2008059992等。
[0007]中國專利CN1561272A(US7021364)中提到的一種密閉雙輥薄帶連鑄熔池的方法和機(jī)構(gòu)，設(shè)計有通惰性氣體和排氣功能，避免了惰性氣體受污染，防止了氧化氣體卷入；韓國專利KR2008059992用熔體表面觀測照相機(jī)檢查熔體表面的浮渣和鋼水凝殼，然后通過上升熔池液面融化這些凝殼，達(dá)到去除浮渣和凝殼的目的，在實(shí)際作業(yè)中，采用類似方法將增加鑄帶斷裂的幾率。影響液位波動過程中的鑄帶質(zhì)量。
[0008]而另一種是在密閉熔池的情況下，采用某些特殊的裝置防止渣卷入到鑄帶中。
[0009]如中國專利CN1503705A中所述的方法是在密閉熔池并通有惰性氣體保護(hù)的情況下，利用沿著鑄輥寬度方向布置在布流器兩側(cè)的侵入式阻渣堰防止?jié)茶T過程中熔池表面的浮渣卷入鑄帶中，并在每個卷曲即將結(jié)束階段抬起阻渣堰，利于浮渣卷入尾帶的鑄帶中；另一種方案是在在每個卷曲即將結(jié)束階段向一側(cè)鑄輥或相向兩側(cè)鑄輥吹氣，以便于熔池表面浮渣卷入鑄帶中。事后，通過切除鑄帶尾部保持整卷鑄帶的質(zhì)量。中國專利CN1289233C和日本專利JP2002316245中提到的方法和上述方法基本一致。
[0010]日本專利JP2002273551提到的方案是通過通氣或使用冷卻固化劑使得熔池表面的浮渣冷卻，在澆鑄過程中保持凝殼覆蓋幾乎整個熔池表面。
[0011]日本專利JP05261488A提到的方案中密閉室的氧含量控制在1%以下，并且實(shí)時監(jiān)控氧含量，噴入惰性氣體。日本專利JP05245596A也采用同樣的方法。
[0012]日本專利JP05212502A中的擋渣堰尖部深入到熔池內(nèi)部并緊貼在鑄輥表面，而擋渣堰邊部與側(cè)封板接觸處采用易收縮的材料制造，可以提高側(cè)封板的安全性。這種做法會導(dǎo)致?lián)踉吲c鋼液凝固殼接觸，直接降低鑄帶質(zhì)量。
[0013]韓國專利KR100798026采用鋁碳質(zhì)材料制造的擋渣堰，安裝在一個擋渣板固定架上，垂直插入到熔池中，擋板上部可以在擋渣板固定架內(nèi)滑動，從而可以利用擋板和鋼水密度差浮動在熔池內(nèi)并跟隨熔池液位變化上下移動。但是這個專利中沒有指定擋渣堰底部處于熔池中的位置情況，所以無法確保擋渣堰本身不會對鑄帶造成影響。
[0014]上述專利盡管從兩方面詳細(xì)的提出了防止薄帶連鑄熔池浮渣出現(xiàn)和去除的方法，但是總體來說所增加的附屬設(shè)備過于龐大，增加了過多的質(zhì)量影響因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的目的提出一種薄帶連鑄布流除渣方法，能夠?qū)崿F(xiàn)渣的連續(xù)排除，減少鑄帶及結(jié)晶輥對側(cè)封板的磨損，減少側(cè)封板附近鋼水的溫降，以此減少冷鋼形成，從而延長澆鑄時間。
[0016]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0017]—種薄帶連鑄布流除洛方法,雙棍薄帶連鑄中，在由兩個反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶棍和側(cè)封板組成的鋼水熔池中布置一布流器，該布流器為長方形箱體結(jié)構(gòu)，沿布流器四周對稱設(shè)若干吐出孔，該些吐出孔以布流器四邊的中心線為基準(zhǔn)向兩側(cè)傾斜，且，相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫成一夾角α ;在側(cè)封板兩側(cè)分別布置電磁感應(yīng)裝置，由于電磁感應(yīng)裝置的作用，能夠使得熔池中的鋼水由于電磁作用而出現(xiàn)向中心的運(yùn)動趨勢，從而在側(cè)封板和靠近側(cè)封板的鋼水熔池之間形成狹縫，隨著電磁力大小的不同，狹縫的大小也發(fā)生變化；由于布流器吐出孔的傾斜設(shè)計，使得熔池中的表層鋼水發(fā)生類似方向的運(yùn)動，即推動鋼水從熔池中心向側(cè)封板運(yùn)動，而熔池表面的浮渣也隨著熔池表面的鋼水運(yùn)動至側(cè)封板附近，當(dāng)浮渣運(yùn)動至由于電磁作用而在側(cè)封板附近形成的鋼水縫隙時，順勢從縫隙中進(jìn)入，進(jìn)入縫隙中的浮渣，一方面隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動從側(cè)封板底部落下，另一方面由于波動的原因部分浮渣黏貼在鑄帶邊緣，隨著鑄帶后續(xù)切邊而脫離鑄帶。
[0018]進(jìn)一步，所述的布流器傾斜角度的設(shè)計為:
[0019]當(dāng)薄帶連鑄拉速為30?50m/min時，吐出孔上沿距離目標(biāo)液位3?5mm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為60°?75°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.09Τ ?0.1T ;
[0020]當(dāng)薄帶連鑄拉速為50?70m/min時，吐出孔上沿距離目標(biāo)液位5?7mm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為45°?60°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.1T ?0.12Τ ；
[0021]當(dāng)薄帶連鑄拉速為70?100m/min時，吐出孔上沿距離目標(biāo)液位7?IOmm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為30°?45°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 0.12Τ ?0.14Τ。
[0022]另外，所述的吐出孔為長方形孔、方形孔、橢圓孔、腰字孔或圓孔。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0024]I)能夠通過布流器吐出孔的傾斜設(shè)計推動浮渣向側(cè)封板附近運(yùn)動，該方法經(jīng)濟(jì)可靠，不用添加過多的裝置，也不會對表面熔池的鋼水溫度產(chǎn)生過多的影響。
[0025]2)鋼水在熔池內(nèi)實(shí)現(xiàn)指向側(cè)封板的流動，相比原有的直沖式吐出？L，波動情況大大降低。
[0026]3)本發(fā)明除渣方法能夠?qū)⒏≡刂圃趥?cè)封板邊部的縫隙中，浮渣在縫隙中作用一方面減少了鑄帶及結(jié)晶輥對側(cè)封板的磨損，另一方面浮渣的作用減少了側(cè)封板附近鋼水的溫降，有利于減少冷鋼，增加順行。
[0027]4)本發(fā)明除渣方法能夠?qū)崿F(xiàn)渣的連續(xù)排除，有利于長時間澆鑄。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參見圖1,本發(fā)明的一種薄帶連鑄布流除洛方法,雙棍薄帶連鑄中，在由兩個反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶輥10和側(cè)封板20組成的鋼水熔池100中布置一布流器1，該布流器I為長方形箱體結(jié)構(gòu)，沿布流器四周對稱設(shè)若干吐出孔11，該些吐出孔11以布流器I四邊的中心線為基準(zhǔn)向兩側(cè)傾斜，且，相對結(jié)晶輥10輥面的吐出孔軸線與布流器I軸線或輥縫成一夾角α ；在側(cè)封板20兩側(cè)分別布置電磁感應(yīng)裝置2，由于電磁感應(yīng)裝置2的作用，能夠使得熔池100中的鋼水由于電磁作用而出現(xiàn)向中心的運(yùn)動趨勢，從而在側(cè)封板20和靠近側(cè)封板20的鋼水熔池100之間形成狹縫，隨著電磁力大小的不同，狹縫的大小也發(fā)生變化；由于布流器吐出孔的傾斜設(shè)計，使得熔池中的表層鋼水發(fā)生類似方向的運(yùn)動，即推動鋼水從熔池中心向側(cè)封板運(yùn)動，而熔池表面的浮渣200也隨著熔池表面的鋼水運(yùn)動至側(cè)封板附近，當(dāng)浮渣運(yùn)動至由于電磁作用而在側(cè)封板附近形成的鋼水縫隙時，順勢從縫隙中進(jìn)入，進(jìn)入縫隙中的浮渣，一方面隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動從側(cè)封板底部落下，另一方面由于波動的原因部分浮渣黏貼在鑄帶邊緣，隨著鑄帶后續(xù)切邊而脫離鑄帶。
[0030]進(jìn)一步，所述的吐出孔11為長方形孔、方形孔、橢圓孔、腰字孔或圓孔。
[0031]本發(fā)明所述的布流器傾斜角度的設(shè)計為:
[0032]當(dāng)薄帶連鑄拉速為30?50m/min時，吐出孔上沿距離目標(biāo)液位3?5mm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為60°?75°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.09Τ ?0.1T ;
[0033]當(dāng)薄帶連鑄拉速為50?70m/min時，吐出孔上沿距離目標(biāo)液位5?7mm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為45°?60°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.1T ?0.12Τ ；[0034]當(dāng)薄帶連鑄拉速為70?100m/min時，吐出孔上沿距離目標(biāo)液位7?IOmm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為30°?45。，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 0.12Τ ?0.14Τ。
[0035]實(shí)施例1
[0036]雙棍薄帶連鑄布流過程中，結(jié)晶棍拉速為50m/min ;熔池液位為200mm ;布流器吐出孔上沿距離液位距離為4mm ;布流器吐出孔與輥縫的傾斜角度為65° ;電磁感應(yīng)裝置的電磁強(qiáng)度為0.09T。
[0037]實(shí)施例2
[0038]雙棍薄帶連鑄布流過程中，結(jié)晶棍拉速為70m/min ;熔池液位為220mm ;布流器吐出孔上沿距離液位距離為6mm ;布流器吐出孔與輥縫的傾斜角度為50° ;電磁感應(yīng)裝置的電磁強(qiáng)度為0.11T。
[0039]實(shí)施例3
[0040]雙棍薄帶連鑄布流過程中，結(jié)晶棍拉速為90m/min ;熔池液位為240mm ;布流器吐出孔上沿距離液位距離為7mm ;布流器吐出孔與輥縫的傾斜角度為40° ;電磁感應(yīng)裝置的電磁強(qiáng)度為0.13T。
[0041]薄帶連鑄技術(shù)是21世紀(jì)最具競爭力的技術(shù)之一，從節(jié)約能源、環(huán)保等方便都有常規(guī)連鑄所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此受到世界各國的大力關(guān)注；鑄帶表面由于浮渣而出現(xiàn)諸多的缺陷，通過布流器吐出孔傾斜及電磁感應(yīng)裝置對于鋼水的控制，來實(shí)現(xiàn)鋼水澆鑄過程中浮渣的去除，一方面工藝簡單，設(shè)備投入少，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)鋼水長時間澆鑄的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種薄帶連鑄布流除洛方法，雙棍薄帶連鑄中，在由兩個反向旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶棍和側(cè)封板組成的鋼水熔池中布置一布流器，該布流器為長方形箱體結(jié)構(gòu)，沿布流器四周對稱設(shè)若干吐出孔，該些吐出孔以布流器四邊的中心線為基準(zhǔn)向兩側(cè)傾斜，且，相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫成一夾角α ;在側(cè)封板兩側(cè)分別布置電磁感應(yīng)裝置，由于電磁感應(yīng)裝置的作用，能夠使得熔池中的鋼水由于電磁作用而出現(xiàn)向中心的運(yùn)動趨勢，從而在側(cè)封板和靠近側(cè)封板的鋼水熔池之間形成狹縫，隨著電磁力大小的不同，狹縫的大小也發(fā)生變化；由于布流器吐出孔的傾斜設(shè)計，使得熔池中的表層鋼水發(fā)生類似方向的運(yùn)動，即推動鋼水從熔池中心向側(cè)封板運(yùn)動，而熔池表面的浮渣也隨著熔池表面的鋼水運(yùn)動至側(cè)封板附近，當(dāng)浮渣運(yùn)動至由于電磁作用而在側(cè)封板附近形成的鋼水縫隙時，順勢從縫隙中進(jìn)入，進(jìn)入縫隙中的浮渣，一方面隨著結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動從側(cè)封板底部落下，另一方面由于波動的原因部分浮渣黏貼在鑄帶邊緣，隨著鑄帶后續(xù)切邊而脫離鑄帶。
2.如權(quán)利要求1所述的薄帶連鑄布流除渣方法，其特征是，所述的布流器傾斜角度的設(shè)計為: 當(dāng)薄帶連鑄拉速為30?50m/min時，吐出孔上沿距離目標(biāo)液位3?5mm,相對結(jié)晶棍輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為60°?75°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.09Τ ?0.1T ; 當(dāng)薄帶連鑄拉速為50?70m/min時，吐出孔上沿距離目標(biāo)液位5?7mm,相對結(jié)晶棍輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為45°?60°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.1T ?0.12Τ ； 當(dāng)薄帶連鑄拉速為70?100m/min時，吐出孔上沿距離目標(biāo)液位7?IOmm,相對結(jié)晶輥輥面的吐出孔軸線與布流器軸線或輥縫的夾角α為30°?45。，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.12Τ ?0.14Τ。
3.如權(quán)利要求1或2所述的薄帶連鑄布流除渣方法，其特征是，所述的吐出孔為長方形孔、方形孔、橢圓孔、腰字孔或圓孔。
【文檔編號】B22D11/06GK103817300SQ201410064175
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】任三兵, 樊俊飛, 方園 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司