一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构及方法技术

本发明专利技术涉及钢铁冶金连铸工艺技术领域，具体涉及一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构及方法。本发明专利技术针对长水口连浇过程中无法在钢液面以下开浇，以及浇铸过程中钢液附近湍流强，易在水口附近造成钢液裸露和二次氧化的问题，提出了一种出口带泄压孔的长水口结构，在开浇时，使出口在液面以下，泄压孔在液面以上，开浇后，待长水口内空气排尽，再将泄压孔浸入到钢液中，可以有效抑制连浇炉次开浇过程中的二次氧化；同时，泄压孔浸入到钢液后，泄压孔能够起到分流主流股的作用，极大降低了主流股的冲击动能，能够防止长水口附近湍流强度大造成的“红眼”现象以及钢水进入中间包后二次氧化，方案操作简单，不影响设备性能，使用效果好。果好。果好。

【技术实现步骤摘要】
一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构及方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金连铸工艺
，具体涉及一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构及方法。

技术介绍

[0002]随着用户对钢材质量要求的不断提高，冶炼含夹杂物尺寸较小，分布均匀，且对钢材性能没有危害的洁净钢已经成为炼钢科学技术研究的重点。钢包(大包)长水口安装于钢包底部出口和中间包之间，是将钢包内钢水输送到中间包的装置。其主要作用是隔绝空气，防止钢水在从钢包流入中间包过程中造成二次氧化和降低温降，可以起到防止钢中夹杂物增加的作用，进而提高连铸坯质量。
[0003]钢包长水口通常为由抗侵蚀耐火材料制成的竖直管状器件，上端口连接钢包底部出口，呈碗状，以保证与钢包出口的充分接触，碗状上端口边部设有钢套，采用用机械手来固定，机械手衬托长水口自身重量，并压紧碗状上端口与钢包底部出口，防止浇铸过程空气的进入。
[0004]现有技术的长水口有两种结构形式，一种为直筒型长水口，其特性是下部呈直管状，在正常浇注过程中，将长水口浸入到中间包钢水中，将钢包流出的钢水输送到中间包内，起到隔绝空气，防止浇铸过程二次氧化的作用，但是在连浇过程中，即前一炉浇注完成后，此时中间包内已有钢水，当下一炉钢包开浇时，为了避免新进入的钢水能够顺畅地进入中间包内，必须要将水口提出到中间包液面以上开浇，此时，钢水经过长水口下端进入中包时，会与穿过中间包表面渣层，造成钢水二次氧化和卷渣；另一种为“喇叭形”长水口，该长水口底部采用喇叭形结构扩大，可以实现长水口在钢水液面以下开浇，且其下端较大的腔体可以对新进入的钢水起到充分的缓冲作用，同时避免钢水与外部的空气相接触，但是由于下端直径的扩大，耐材重量远远超过直筒形水口，会影响机械手的压紧效果。
[0005]综上，现有技术主要存在如下问题：
[0006]1、直筒形长水口，无法将出口插入到中间包液面以下开浇，由于水口腔体内有空气残留，水口上端连接到钢包底部并压紧后，空气被密封在管体内，当开浇时钢水会迅速流入管体，管内的空气无法迅速排出，常常会造成钢水从水口上端与钢包连接处涌出，造成连接部位粘钢和损坏；
[0007]2、喇叭形长水口是直筒形长水口的改进型，采用了扩大出口的设计，虽能够在连浇时，实现了液面以下开浇，但此种水口结构扩大了下端直径，耐材重量远远超过直筒形水口，造成安装和压紧水口的机械手负重大，无法压紧，从而导致水口碗的位置吸气，易造成二次氧化；
[0008]3、无论是采用直筒形水口还是喇叭形水口，都存在水口流股集中，出口钢水流速快，钢水进入中间包后湍流强，易二次氧化和卷渣的问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构及方法，能够实现钢水在中间包液面以下开浇，有效防止连浇炉开浇过程中的二次氧化，且能够防止长水口附近湍流强度大造成的“红眼”现象，保证浇注质量。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0011]一、一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构
[0012]一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构，包括管体2，所述管体2的顶部通过上端口1与钢包相连，所述管体2的底部通过钢水出口5与中间包相连，所述钢水出口5侧壁位于钢水浸没线3下方的位置开设有多个泄压孔4，所述钢水出口5底部中心开设有圆形中孔6。
[0013]优选的，所述上端口1具体为碗状端口，所述管体2具体采用耐火材料。
[0014]优选的，所述圆形中孔6下方沿周向均匀设有多个吹气管，所述吹气管均与氩气装置相连。
[0015]优选的，所述吹气管上设有控制阀，所述控制阀与控制器电连接。
[0016]优选的，所述多个泄压孔4沿周向均匀开设于所述钢水出口5的侧壁。
[0017]优选的，所述泄压孔4距所述钢水浸没线3的距离L0＝1/3L，其中L为所述钢水出口5的总长度。
[0018]二、一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的方法
[0019]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的方法，基于如上所述的长水口结构，具体包括如下步骤：
[0020]S1，在连浇炉次大包开浇前进行吹氩工艺，具体为开启氩气装置和多个吹气管的控制阀，使多个吹气管同时进行10～15分钟的吹氩，在钢水出口与中间包液面之间形成氩气气雾；
[0021]S2，将钢水出口底部中心开设的圆形中孔置于中间包液面以下，并使泄压孔处于中间包液面以上；
[0022]S3，打开钢包出口滑板使钢水进入长水口内，长水口内腔的残留空气沿泄压孔排出；
[0023]S4，当泄压孔流出钢水时，迅速将泄压孔浸入到中间包液面以下；
[0024]S5，调整长水口浸入深度使钢水浸没线与中间包液面平齐，进行正常浇注。
[0025]优选的，在步骤S1中，氩气纯度设置为97.5％
‑
98.5％，吹氩装置流量设置为140L/min。
[0026]优选的，在步骤S2中，所述泄压孔距所述中间包液面的L1＝1/3L，其中L为所述钢水出口的总长度。
[0027]优选的，在步骤S4中，当任一泄压孔流出钢水时，迅速将泄压孔浸入到中间包液面以下。
[0028]本专利技术与现有技术相比具有以下主要的优点：
[0029]1、本专利技术通过在钢水出口侧壁开设泄压孔，在开浇前使泄压孔在中间包液面以上，开浇时待长水口内空气排尽，再将泄压孔浸入到钢液中，实现了钢水在中间包液面以下
开浇，能够有效防止连浇炉开浇过程的二次氧化；
[0030]2、本专利技术通过设置氩气装置和吹气管，在开浇前进行吹氩工艺，在钢水出口与中间包液面之间形成氩气气雾，能够最大程度控制氧气吸入，提升钢水纯净度，进一步避免了连铸开浇及浇注过程中钢水的二次氧化，保证浇注质量；
[0031]3、本专利技术在正常浇筑时，泄压孔浸入中间包液面以下，能够起到了分流主流股的作用，使钢液从圆形中孔和多个泄压孔同时流出，极大地降低了主流股的冲击动能，能够防止长水口附近湍流强度大造成的“红眼”现象；
[0032]4、本专利技术的方案操作简单，不影响长水口夹持装备设备操作，使用效果好。
附图说明
[0033]图1为本专利技术实施例中长水口结构的整体示意图；
[0034]图2为图1中A
‑
A的剖面图；
[0035]图3为本专利技术实施例中一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的方法流程图。
[0036]图中：1、上端口；2、管体；3、钢水浸没线；4、泄压孔；5、钢水出口；6、圆形中孔。
具体实施方式
[0037]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构，其特征在于：包括管体(2)，所述管体(2)的顶部通过上端口(1)与钢包相连，所述管体(2)的底部通过钢水出口(5)与中间包相连，所述钢水出口(5)侧壁位于钢水浸没线(3)下方的位置开设有多个泄压孔(4)，所述钢水出口(5)底部中心开设有圆形中孔(6)。2.根据权利要求1所述的一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构，其特征在于，所述上端口(1)具体为碗状端口，所述管体(2)具体采用耐火材料。3.根据权利要求1所述的一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构，其特征在于，所述圆形中孔(6)下方沿周向均匀设有多个吹气管，所述吹气管均与氩气装置相连。4.根据权利要求3所述的一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构，其特征在于，所述吹气管上设有控制阀，所述控制阀与控制器电连接。5.根据权利要求1所述的一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构，其特征在于，所述多个泄压孔(4)沿周向均匀开设于所述钢水出口(5)的侧壁。6.根据权利要求5所述的一种降低连铸开浇过程钢水二次氧化的长水口结构，其特征在于，所述泄压孔(4)距所述钢水浸没线(3)的距离L0＝1/3L，其中L为所述钢水出口(5)的总长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑君，刘孟，彭著刚，陈国威，万菲，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：