控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备和方法。该设备包括用于测定连铸钢包或中间包中的钢水的温度的测温装置和用于控制连铸钢包或中间包中的钢水的温度的控温装置，所述控温装置包括：废坯料或钢棒；用于移动废坯料或钢棒的装置，所述用于移动废坯料或钢棒的装置能够使得废坯料或钢棒的第一端插入到连铸钢包或中间包中的钢渣的内部，并能够使得废坯料或钢棒的第一端插入到钢水的内部，钢渣位于钢水的上方并接触钢水；以及电渣加热装置，所述电渣加热装置电连接到废坯料或钢棒，用于在废坯料或钢棒的第一端插入到钢渣的内部的状态下使电流流经钢渣以加热钢渣。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金连铸的
，更具体地讲，涉及一种。
技术介绍
金属的凝固是一个放热过程。过热度的大小标志着金属液态超过熔点温度的大小程度。过热度越大，则金属凝固需要释放的热量越多，在相同热传递的情况下所需要的凝固时间增加。因此，过热度的大小影响着液态金属材料的凝固行为。例如，过热度低时，能提供大量的等轴晶核，生成等轴晶，阻止凝固前期柱状晶的形成，并生成由细小等轴晶组成的大面积等轴晶区。在连铸过程中，当过热度大时，相同截面的铸坯凝固时间长，元素偏析大，中心偏析等级高；铸坯坯壳较薄，易形成表面裂纹或者诱发拉漏；表层树枝晶粗大，在二冷区位置形成中间裂纹的倾向增大。过热度的降低可以促进柱状晶向等轴晶的转变，提高等轴晶率，从而有利于铸坯组织的均质化。但是，如果过热度过小，则钢水粘度大，流动性差，不利于夹杂物的上浮，连铸过程中容易使水口堵塞甚至冻结，在连铸坯中易产生疏松和缩孔等缺陷。因此，钢水过热度直接影响着钢水连铸工艺参数、铸坯的表面质量、坯壳厚度、树枝晶枝晶间距大小以及铸坯的内部质量。如上所述，钢水过热度对连铸坯质量具有重要影响，因此必须精确控制中间包中的钢水的过热度。中间包钢水过热度的控制主要通过准确地控制上道工序的出钢温度，最大限度减少炉后各工序的热损失的方式实现。为了减少过程温度损失和温度波动，采取必要的保温或升温措施，使钢水过热度控制在合适的范围之内。常用的措施有钢包和/或中间包覆盖保温剂、钢包烧烤和/或中间包烘烤、钢包和/或中间包加盖、中间包等离子加热、中间包电磁感应加热等。这些措施可实行单一的升温或者降温作用，难以兼有升温和降温的作用。专利技术内容本专利技术的一个目的在于提供一种能够解决上述技术问题中的至少一个技术问题的。本专利技术的上述目的可以通过提供一种控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备来实现，该设备包括用于测定连铸钢包或中间包中的钢水的温度的测温装置和用于控制连铸钢包或中间包中的钢水的温度的控温装置，所述控温装置包括废坯料或钢棒；用于移动废坯料或钢棒的装置，所述用于移动废坯料或钢棒的装置能够使得废坯料或钢棒的第一端插入到连铸钢包或中间包中的钢渣的内部，并能够使得废坯料或钢棒的第一端插入到钢水的内部，钢渣位于钢水的上方并接触钢水；以及电渣加热装置，所述电渣加热装置电连接到废坯料或钢棒，用于在废坯料或钢棒的第一端插入到钢渣的内部的状态下使电流流经钢渣以加热钢渣。测温装置可包括能够插入到钢水内部的至少一个测温探头、电连接到至少一个测3温探头以确定钢水温度的处理单元以及电连接到处理单元以显示钢水温度的显示单元。废坯料或钢棒可具有与钢水的化学成分基本相同的化学成分。废坯料或钢棒可经过喷丸或扒皮处理。用于移动废坯料或钢棒的装置可包括夹具、升降装置和支架，夹具的一端夹持废坯料或钢棒的与废坯料或钢棒的第一端相对的第二端，夹具的另一端固定于升降装置，升降装置附于支架并能够沿着支架移动。用于移动废坯料或钢棒的装置可包括能够移动并夹持废坯料或钢棒的机械臂。本专利技术的上述目的可以通过提供一种使用上述设备控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的方法来实现，该方法包括使用测温装置测定钢水的温度的步骤，并包括下述步骤中的至少一个(a)使用测温装置测定的钢水的温度高于第一预定温度，通过所述用于移动废坯料或钢棒的装置移动废坯料或钢棒，使得废坯料或钢棒的第一端插入到钢水的内部，废坯料或钢棒升温或熔化而吸热，从而降低钢水的过热度；(b)使用测温装置测定的钢水的温度低于第二预定温度，通过所述用于移动废坯料或钢棒的装置移动废坯料或钢棒，使得废坯料或钢棒的第一端插入到钢渣的内部，同时电渣加热装置工作，使电流流经钢渣以加热钢渣，从而升高钢水的过热度。附图说明图I是示出根据本专利技术的控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备的示意图。图2是示出根据本专利技术的降低连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的方法的示意图。图3是示出根据本专利技术的升高连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的方法的示意图。具体实施例方式在下文中，参照附图来详细说明根据本专利技术的。图I是示出根据本专利技术的控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备的示意图。参照图1，根据本专利技术的控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备100包括用于测定连铸钢包或中间包中的钢水的温度的测温装置110和用于控制连铸钢包或中间包中的钢水的温度的控温装置120。测温装置110用于测定连铸钢包或中间包200中的钢水300的温度。如图I中所示，测温装置110包括能够插入到钢水300内部的测温探头111、电连接到测温探头111以确定钢水温度的处理单元112以及电连接到处理单元112以显示钢水温度的显示单元113。多个测温探头111可以分布在钢水300中的不同位置，测温探头111的个数可以是2-4个。在设置多个测温探头111的情况下，处理单元112可根据多个测温探头111的电信号利用预定的(例如，已知的)方法(或算法)确定钢水300的温度。显示单元113可显示多个不同位置的钢水温度，还可具有用户界面以便于用户控制和/或调整测温装置110的功能。然而，根据本专利技术的控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备中包括的测温装置不限于此，可以使用本领域已知的适于测定钢水温度的任何测温装置，例如带有陶瓷外保护管的测温热电偶、黑体空腔式连续测温装置等。如图I中所示，控温装置120包括废坯料或钢棒121、夹持废坯料或钢棒121的夹具122、连接到夹具122的升降装置123、支持升降装置123的支架124以及电连接到废坯料或钢棒121的电渣加热装置125。废坯料或钢棒121具有能够插入到钢水300内部的一端(例如，下端)和被夹具122夹持的另一端(例如，上端)。废坯料121的形状不受限制。优选地，废坯料或钢棒121经过喷丸、扒皮等表面处理。废坯料或钢棒121具有与钢水300相似或相同的化学成分，或者与钢水300基本相同的化学成分，使得当废坯料或钢棒121插入到钢渣400 (处于钢水300上方)和/或钢水300内部时，不会对钢水300的成分造成实质影响。夹具122的一端夹持废还料或钢棒121的所述另一端，夹具122的另一端固定于升降装置123。夹具122的一端可以夹持废坯料或钢棒121的距废坯料或钢棒末端(例如，上部末端)的距离为废坯料或钢棒121的长度的1/10-1/8的部位。升降装置123附于支架124，并能够沿着支架124移动。支架124的高度可以是连铸钢包或中间包200的高度的大约I. 5倍-2倍。升降装置123可以是升降电机。因此，废坯料或钢棒121可以因升降装置123的移动而移动，例如，废坯料或钢棒121可以移动使得其一端插入到钢渣400和/或钢水300内部，并可以移动使得其一端脱离钢渣400和钢水300。在图I中，用于移动废坯料或钢棒121的装置包括夹持废坯料或钢棒121的夹具122、连接到夹具122的升降装置123和支持升降装置123的支架124，但是本专利技术不限于此，可以通过任何合适的装置实现用于移动废坯料或钢棒121的装置。例如，可使用能够移动并夹持废坯料或钢棒121的机械臂作为用于移动废坯料或钢棒121的装置。电渣加热装置125电连接到废坯料或钢棒121。虽然在图I中电渣加热装置125仅示出为连接到废坯料或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备，其特征在于所述设备包括用于测定连铸钢包或中间包中的钢水的温度的测温装置(110)和用于控制连铸钢包或中间包中的钢水的温度的控温装置(120)，所述控温装置(120)包括：废坯料或钢棒(121)；用于移动废坯料或钢棒的装置，所述用于移动废坯料或钢棒的装置能够使得废坯料或钢棒(121)的第一端插入到连铸钢包或中间包中的钢渣的内部，并能够使得废坯料或钢棒(121)的第一端插入到钢水的内部，钢渣位于钢水的上方并接触钢水；以及电渣加热装置(125)，所述电渣加热装置(125)电连接到废坯料或钢棒(121)，用于在废坯料或钢棒(121)的第一端插入到钢渣的内部的状态下使电流流经钢渣以加热钢渣。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成宝，裴建华，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：