專利名稱：一種半沸騰鋼連鑄的開澆方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼水連鑄技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種能夠防止半沸騰鋼在連鑄的開澆過程中產(chǎn)生飛濺的方法。
背景技術(shù)：
通常，在鋼水冶煉過程中，按脫氧程度和澆注制度的不同，可以將鋼水分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半沸騰鋼。所謂沸騰鋼，是鋼在冶煉末期，鋼液僅用弱脫氧劑脫氧，鋼液中保持相當數(shù)量的FeO，在澆注與凝固時，由于碳和FeO發(fā)生反應，鋼液中不斷析出CO，產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象，故稱沸液鋼，用符號F表示。這種鋼成材率高，但鋼錠內(nèi)分布有許多小氣泡(這些氣泡在鍛壓時可以焊合)，偏析也較嚴重。所謂鎮(zhèn)靜鋼，是鋼液在澆注之前脫氧比較完全，凝固時 不沸騰，鋼材質(zhì)量高，但成材率低。半沸騰鋼也稱為半鎮(zhèn)靜鋼，其脫氧程度介于上述兩者之間，用符號b表不。連鑄開澆時，由于鋼水流沖擊區(qū)的反射使鋼水發(fā)生飛濺，飛濺的鋼水在結(jié)晶器壁或角部區(qū)冷凝，故連鑄坯容易形成結(jié)疤或夾雜等缺陷，不僅增加了鑄坯的清理量，而且還可能產(chǎn)生廢品，造成生產(chǎn)成本增加。從現(xiàn)有技術(shù)看，主要是通過在結(jié)晶器內(nèi)布置擋板來防止連鑄開澆過程的鋼水飛濺。例如，分別于2008年9月24日和2003年4月2日公告的中國實用新型專利ZL200720085493. 9和ZL02228067. 7分別公布了不同材質(zhì)與形狀的擋板，其分別置于結(jié)晶器內(nèi)來防止鋼水飛濺。此外，濟南鋼鐵股份有限公司采用木質(zhì)和鋼質(zhì)雙層擋板也較好地解決了開澆過程鋼水飛濺的問題。然而，對于半沸騰鋼而言，由于鋼水處于半沸騰狀態(tài)且其中的氣體元素會析出，因此，半沸騰鋼在連鑄過程中的鋼水飛濺現(xiàn)象比一般鋼種嚴重得多，甚至于不僅飛濺到結(jié)晶器上，而且會飛濺出結(jié)晶器。雖然在結(jié)晶器內(nèi)布置擋板可防止鋼水飛濺到結(jié)晶器壁上，但不能解決低碳低硅鋼水中的氣體析出而造成鋼液滴飛濺出結(jié)晶器的問題。例如，對于低碳低硅鋼(例如，H08A)而言，由于該鋼種只能采用不完全脫氧工藝生產(chǎn)(若采取完全脫氧，則鋼水流動性差，容易造成連鑄水口結(jié)瘤堵塞)，鋼水處于半沸騰狀態(tài)，所以連鑄開澆過程的鋼水飛濺較為嚴重。通常，在連鑄開澆時，結(jié)晶器內(nèi)鋼水的靜壓力較小，由于受鋼水強烈降溫影響，高溫鋼水中氧的平衡狀態(tài)被打破，一方面是鋼水中的氧形成O2析出，另一方面是鋼中的氧與碳發(fā)生反應，產(chǎn)生CO2析出(反應式如下)，析出的氣體使鋼水沸騰，同時大量的鋼液滴飛濺出結(jié)晶器，既影響了鑄坯的質(zhì)量，又對連鑄操作工的安全造成了威脅。2 [O]—02(I)2
+ [C]—C02(2)連鑄開澆正常后(即正常澆注階段)，由于中間包及結(jié)晶器內(nèi)的鋼水靜壓力較大，產(chǎn)生的氣泡必須克服鋼水靜壓力才能析出，所以此時不容易形成氣體，故連鑄正常澆注階段的鋼水通常不會產(chǎn)生沸騰或飛濺現(xiàn)象。
因此，對于半沸騰鋼而言，由于其氧活度通?？刂圃谝粋€合理的高水平(例如，a。=20 50ppm)，所以在半沸騰鋼連鑄的開澆過程會產(chǎn)生強烈的飛濺。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠抑制或防止在半沸騰鋼連鑄的開澆過程中產(chǎn)生鋼液飛濺的方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種半沸騰鋼連鑄的開澆方法，所述開澆方法包括步驟將促凝鋼板放置在結(jié)晶器內(nèi)的引錠頭上； 在促凝鋼板上放置金屬鋁，并固定金屬鋁以防止金屬鋁在開澆過程中浮起到鋼液面；進行開澆。
在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述半沸騰鋼的氧活度為20 50ppm。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述進行開澆的步驟將鋼流控制為正常澆注鋼流的1/3 1/2進行開澆。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述固定金屬鋁的步驟通過在金屬鋁上設(shè)置鋼板或鋼條來實現(xiàn)。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述金屬鋁可以為條狀、片狀或塊狀。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的澆注方法能夠抑制或防止在半沸騰鋼連鑄的澆注過程中產(chǎn)生鋼液飛濺，并且具有成本低、操作方便等優(yōu)點。


通過下面結(jié)合示例性的附圖進行地描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的半沸騰鋼連鑄的開澆方法的金屬鋁設(shè)置方式的正式剖視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的半沸騰鋼連鑄的開澆方法的金屬鋁設(shè)置方式的俯視圖。
具體實施例方式在下文中，將結(jié)合示例來詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，半沸騰鋼連鑄的開澆方法包括步驟將促凝鋼板放置在結(jié)晶器內(nèi)的引錠頭上；在促凝鋼板上放置金屬鋁，并固定金屬鋁以防止金屬鋁在開澆過程中浮起到鋼液面；進行開澆。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，在所述進行開澆的步驟中，將鋼流控制為正常澆注鋼流的1/3 1/2進行開澆。這里，將鋼流控制為正常澆注鋼流的1/3 1/2進行開澆，能夠避免過大鋼流形成的反射流飛濺到結(jié)晶壁、角縫或結(jié)晶器外口等。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述半沸騰鋼的氧活度為20 50ppm。但本發(fā)明不限于此，超出該氧活度范圍的半沸騰鋼在開澆時均可使用本發(fā)明的方法。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述固定金屬鋁的步驟通過在金屬鋁上設(shè)置鋼板或鋼條來實現(xiàn)。但本發(fā)明不限于此，所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員應該清楚，其它常用的固定方式均可，只要能夠防止金屬鋁在開澆過程中浮起到鋼液面即可。
在本發(fā)明的方法中，使用金屬鋁即可起到緩解開澆過程中，鋼液飛濺的作用。金屬鋁的用量可具體根據(jù)開澆過程中進入結(jié)晶器的鋼水量確定，并可根據(jù)防止鋼水飛濺的效果進一步調(diào)整金屬鋁的用量。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，金屬鋁可以為條狀、片狀或塊狀。在本發(fā)明的另一個示例性實施例中，半沸騰鋼連鑄的開澆方法可以通過以下步驟實現(xiàn)A、封堵引錠頭時，在促凝鋼板條上均勻分散擺放2 4根鋁條(鋁含量> 99%),招條的規(guī)格# 10 15mm,長度50 100mm。B、然后在擺好的鋁條上按井形交叉擺放數(shù)支鋼板條，對鋁條進行固定，防止開澆過程中鋁條浮起到鋼液面。 C、連鑄開澆時，按1/3 1/2鋼流開澆，避免過大鋼流形成的反射流飛濺到結(jié)晶壁、角縫或結(jié)晶器外口等。D、封堵引錠頭的鋼板條及鋁條被鋼水熔化，鋁與鋼中的氧發(fā)生反應(2Α1+3
— Al2O3),避免了氣體析出而引發(fā)的鋼液沸騰或飛濺。本實施例的詳細情況如下I、關(guān)于鋁條。(I)材料來源既可使用煉鋼生產(chǎn)現(xiàn)場廢棄的Al線余料(鋁含量彡99% )，也可單獨準備鋁線。(2)鋁條制作將規(guī)格為# 10 15mm的鋁線預先剪切為長度50 IOOmm的鋁條備用。(3)注意事項注意保持制作的鋁條表面清潔、干燥，嚴禁表面有油污、水滴等現(xiàn)象。2、關(guān)于鋁條擺放。(I)先按常規(guī)封堵引錠頭的方式在結(jié)晶器內(nèi)擺放厚度為150 180mm促凝鋼板條，然后在鋼板條中間區(qū)域均勻分散擺放2 4根鋁條，單根鋁條的長度為50 100mm。(2)鋁條與結(jié)晶器內(nèi)壁的空隙用多根鋼板條圍住，為避免澆過程中鋁條浮起到鋼液面，在擺好的鋁條上按井形交叉擺放2 5支鋼板條壓住鋁條，對鋁條進行固定。(3)起固定作用的鋼板條與鋁條盡量垂直相交(角度控制范圍60 90° )，避免開澆鋼流沖開鋼板條而導致鋁條浮起到鋼液面。圖I和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的開澆方法的一個示例性實施例的金屬鋁設(shè)置方法。如圖I和圖2所示，引錠桿位于結(jié)晶器底部，其上放置有促凝鋼板，促凝鋼板上方放置金屬鋁線，固定鋁線的鋼板條放置在鋁線上方并與鋁線垂直相交。3、關(guān)于連鑄開澆。(I)連鑄開澆15秒內(nèi)，按1/3 1/2鋼流開澆，避免過大鋼流形成的反射流飛濺到
結(jié)晶壁、角縫或結(jié)晶器外口等。(2)鋁條被鋼水熔化，鋁與鋼中的氧發(fā)生反應(2Α1+3
— Al2O3)，避免了低碳低硅鋼中的氧以O(shè)2或CO2氣體析出而引發(fā)的鋼液沸騰或飛濺。(3)之后由于中間包及結(jié)晶器內(nèi)的鋼水靜壓力較大，產(chǎn)生的氣泡必須克服鋼水靜壓力才能析出，所以此時不容易形成氣體，故可進入正常澆注階段。
以下，通過具體示例來說明本發(fā)明的開澆方法的效果。示例 I(I)鋼液條件
「1編號I側(cè)中溫度&___C Si Al___
1H08A I O. 04 [ 0. 01 O. 002 1555°C 5Qppm(2)先在150X 150mm方坯結(jié)晶器內(nèi)擺放厚度約160mm促凝鋼板條，然后在鋼板條中間區(qū)域平行擺放2根# 13mm、90mm鋁條，并在鋁條四周擺放多根鋼板條圍住，最后用4根 鋼板條呈井形壓住鋁條固定。(3)連鑄開澆12秒內(nèi)，按1/3 1/2鋼流開澆，結(jié)晶器內(nèi)形成高度約IOOmm的鋼液面后，即進入正常澆注階段。(4)開澆過程中鋼液面上升平穩(wěn)，未發(fā)生鋼液沸騰、飛濺等現(xiàn)象。鑄坯表面檢查及低倍檢驗均合格。示例2(I)鋼液條件
— ,主要化學成份(％) THΓ η編號鋼種——-溫度瓜___c Si Al___
2Η08Α I 0.03 I O. 01 O. 001 1560 °C 47ppm(2)先在150 X 150mm方坯結(jié)晶器內(nèi)擺放厚度約180mm促凝鋼板條，然后在鋼板條中間區(qū)域平行擺放4根f 13mm、54mm鋁條，并在鋁條四周擺放多根鋼板條圍住，最后用2根鋼板條呈井形壓住鋁條固定。(3)連鑄開澆15秒內(nèi)，按1/3 1/2鋼流開澆，結(jié)晶器內(nèi)形成高度約IlOmm的鋼液面后，即進入正常澆注階段。(4)開澆過程中鋼液面上升平穩(wěn)，未發(fā)生鋼液沸騰、飛濺等現(xiàn)象。鑄坯表面檢查及低倍檢驗均合格。示例3(I)鋼液條件
,、主要化學成份(％) In, IΓ 編號鋼種---溫度___C Si Al___
3H08A I O. 06 I O. 01 O. 005 1554°C 24ppm(2)先在150 X 150mm方坯結(jié)晶器內(nèi)擺放厚度約170mm促凝鋼板條，然后在鋼板條中間區(qū)域平行擺放2根f 13mm、95mm鋁條，并在鋁條四周擺放多根鋼板條圍住，最后用5根鋼板條呈井形壓住鋁條固定。(3)連鑄開澆15秒內(nèi)，按1/3 1/2鋼流開澆，結(jié)晶器內(nèi)形成高度約IlOmm的鋼液面后，即進入正常澆注階段。
(4)開澆過程中鋼液面上升平穩(wěn)，未發(fā)生鋼液沸騰、飛濺等現(xiàn)象。鑄坯表面檢查及低倍檢驗均合格。示例 4(I)鋼液條件
權(quán)利要求
1.一種半沸騰鋼連鑄的開澆方法，其特征在于，所述開澆方法包括以下步驟 將促凝鋼板放置在結(jié)晶器內(nèi)的引錠頭上； 在促凝鋼板上放置金屬鋁，并固定金屬鋁以防止金屬鋁在開澆過程中浮起到鋼液面； 進行開澆。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半沸騰鋼連鑄的開澆方法，其特征在于，所述半沸騰鋼的氧活度為20 50ppm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半沸騰鋼連鑄的開澆方法，其特征在于，所述進行開澆的步驟將鋼流控制為正常澆注鋼流的1/3 1/2進行開澆。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半沸騰鋼連鑄的開澆方法，其特征在于，所述固定金屬鋁的步驟通過在金屬鋁上設(shè)置鋼板或鋼條來實現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半沸騰鋼連鑄的開澆方法，其特征在于，所述金屬鋁可以為條狀、片狀或塊狀。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半沸騰鋼連鑄的開澆方法。所述開澆方法包括步驟將促凝鋼板放置在結(jié)晶器內(nèi)的引錠頭上；在促凝鋼板上放置金屬鋁，并固定金屬鋁以防止金屬鋁在開澆過程中浮起到鋼液面；進行開澆。本發(fā)明的澆注方法能夠抑制或防止在半沸騰鋼連鑄的澆注過程中產(chǎn)生鋼液飛濺，并且具有成本低、操作方便等優(yōu)點。
文檔編號B22D11/08GK102773442SQ20121019162
公開日2012年11月14日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者萬朝明, 劉志軍, 呂學輝, 彭可雕, 易良剛, 蔣世川, 黃生權(quán) 申請人:攀鋼集團成都鋼釩有限公司