一种引流砂外排装置及连铸钢包开浇方法与流程

本发明涉及钢铁冶金连铸技术领域，具体涉及一种在连铸钢包开浇过程中可减少引流砂流入连铸中间包的引流砂外排装置以及连铸钢包的开浇方法。

背景技术：

在连铸的钢包开浇过程中，由于引流砂引流具有操作简单、自动开浇率高和成本低廉的优点，目前国内大部分钢厂钢包开浇过程中均采用此方法，实际生产中操作人员在长水口接好后，将钢包滑板以液压驱动的形式逐步拉至最大开度，钢包中的钢水经过钢包水口直接进入中间包冲击区，钢包中的引流砂直接进入中间包。但是，随着对高洁净钢生产工艺的深入研究，这样的操作方式也逐步体现出它的不足，主要有以下几点：钢包在开浇时大量的引流砂会落入中间包内，增加了钢液外来夹杂物被卷入的概率，会污染钢水，抑制钢水洁净度的进一步提高；过量的引流砂中的金属氧化物会与钢液中的元素发生化学反应，使钢液中的元素含量发生改变，严重时可造成元素超标；引流砂中含有的氧化物会增加中间包顶渣的氧势，进而使钢液发生二次氧化。比如，专利号为CN201320196647的专利：《大包引流砂清除装置》，该专利公布的特点是该装置包括氩封管、引流槽和溢流槽，引流槽倾斜设在大包套管下方的一侧，溢流槽设在引流槽下方一侧，氩封管设有两路，分别位于大包冲击区两侧，氩封管上接有喷嘴，喷嘴对准从大包套管中留下的引流砂，在每次开浇和换包时打开氩气将引流砂吹起雾化，再由引流槽最终引入溢流槽中；该实用新型专利装置较为繁琐，引流槽和氩封管的设置占用的空间不利于现场作业，其次，由氩封吹出的引流砂会污染环境。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种引流砂外排装置及连铸钢包开浇方法，采用从中间包外部开浇的方案，并通过该引流砂外排装置可以减少流入连铸中间包的引流砂，在连铸钢包转至中间包顶部浇注位前，将引流砂排出，从而减少引流砂进入中间包的量，提高钢水的纯净度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种引流砂外排装置，包括钢包、钢包回转台、电机驱动机构、T型中间包、存储罐和回转叉臂，所述钢包回转台设置在T型中间包的T型头部正前方，所述回转叉臂可转动联接在钢包回转台上，所述钢包放置在回转叉臂前端部的钢包夹持部上，所述回转叉臂通过电机驱动机构驱动在钢包回转台上进行360°旋转，所述存储罐放置在T型中间包的T型头部的侧面，所述存储罐的罐口与T型中间包冲击区浇注口位于同一圆周上，所述钢包的底部设有滑动水口，所述滑动水口上设有滑动水口滑板，所述滑动水口滑板采用液压驱动机构进行驱动控制，滑动水口滑板的开度比例控制精确且启闭迅速。

作为本发明的一种改进，所述存储罐的中心与钢包回转台中心的夹角范围为15°-90°。

作为本发明的一种改进，所述存储罐的中心与钢包回转台中心的夹角范围为27°-33°。

作为本发明的一种改进，所述存储罐的中心与钢包回转台中心的夹角范围为30°。

作为本发明的一种改进，所述回转叉臂在钢包回转台上能够顺时针和/或逆时针旋转。

作为本发明的一种改进，所述存储罐采用不锈钢罐或铸铁罐。

作为本发明的一种改进，在向存储罐中排放引流砂时，所述滑动水口滑板的开度设置为其总开度的1/4-1/3。

作为本发明的一种改进，所述钢包在从存储罐处旋转至T型中间包的正上方浇注位时，所述滑动水口上套接一个长水口，所述长水口伸入至T型中间包的冲击区浇注口内部。

结合上述引流砂外排装置进行连铸钢包开浇的方法，包括如下步骤：

（1）将所述钢包固定在回转叉臂前端部的钢包夹持部上，顺时针旋转回转叉臂至钢包底部的滑动水口位于所述存储罐罐口的正上方；

（2）缓慢打开滑动水口滑板至1/4-1/3开度，让钢包内的引流砂通过滑动水口流入存储罐内；

（3）等待引流砂流出至引流砂总量的3/4-4/5时，且在引流砂的流股颜色由黑色逐渐变为红色时，立即关闭滑动水口滑板；

（4）继续顺时针旋转回转叉臂至钢包底部的滑动水口位于所述T型中间包的正上方浇注位时停止，在滑动水口上套接一个长水口，并让长水口伸入至T型中间包的冲击区浇注口内部；

（5）打开滑动水口滑板至总开度将钢包内的钢水浇注到T型中间包内。

相对于现有技术，本发明的优点如下，本引流砂外排装置在充分利用现有连铸钢水浇注设备的基础上，在T型中间包的T型头部侧面特定位置放置一个不锈钢或铸铁质存储罐，从而无需对现有的连铸钢水浇注设备进行任何改造的前提下即构成了可将引流砂外排的引流砂外排装置，结构简单，易于实现，成本极低，可将约3/4比例的引流砂先排放至存储罐中，在不影响连铸效率的基础上，有效减少了引流砂进入T型中间包的量，进而避免引流砂中的SiO2、Cr2O3等污染中间包内的钢水，大大提高了中间包内钢液质量，保证了铸坯质量。另外，将存储罐的中心与钢包回转台中心的夹角设置为30°，此时的存储罐是最佳的收集引流砂的位置，这样可保证钢水浇注的效率保持在连铸的技术要求内。采用本引流砂外排装置可实现连铸钢包外部开浇的方案，操作简单方便，易于使用，且浇注效率高，可能有效防止水口的钢水凝固，提高了钢包自开率，降低钢包被迫裸浇的概率，保证了铸坯质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-钢包，2- T型中间包，3-钢包回转台，4-回转叉臂，5-存储罐，6-滑动水口。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。

实施例1：如图1所示，一种引流砂外排装置，包括钢包、T型中间包、钢包回转台、回转叉臂、存储罐和电机驱动机构，所述钢包回转台设置在T型中间包的T型头部正前方，所述回转叉臂可转动联接在钢包回转台上，所述钢包放置在回转叉臂前端部的钢包夹持部上，所述回转叉臂通过电机驱动机构驱动在钢包回转台上进行360°旋转，所述电机驱动机构采用三相交流电动机作为动力源。所述存储罐放置在T型中间包的T型头部的侧面，所述存储罐的罐口与T型中间包冲击区浇注口位于同一圆周上，从而可方便实现引流砂的外排操作，所述钢包的底部设有滑动水口，所述滑动水口上设有滑动水口滑板，所述滑动水口滑板采用液压驱动机构进行驱动控制，所述液压驱动机构采用液压油缸作为动力源，这样滑动水口滑板的开度比例控制精确且启闭迅速。整个技术方案设计巧妙实用，易于实现，制作成本低，有效提高了中间包内钢液质量，保证了铸坯质量。

实施例2：如图1所示，作为本发明的一种改进，所述存储罐的中心与钢包回转台中心的夹角a范围为15°-90°。只要保证存储罐的位置为钢包的滑动水口能够到达的位置即可。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例3：如图1所示，作为本发明的一种改进，所述存储罐的中心与钢包回转台中心的夹角a范围为27°-33°。在本实施例中需要考虑存储罐收集外排的引流砂操作对连铸钢包浇注的效率影响，将存储罐尽量近距离的设置在T型中间包的T型头部侧面，可有效保证连铸钢包浇注的效率在技术要求范围内。其余结构和优点与实施例2完全相同。

实施例4：如图1所示，作为本发明的一种改进，所述存储罐的中心与钢包回转台中心的夹角a为30°。经过大量试验可知，当将存储罐放置在此位置时为最佳的收集引流砂的位置，不仅能够保证连铸钢包浇注具有良好的浇注效率，同时也便于操作人员操作，也便于在连铸设备停机后将装有引流砂的存储罐采用吊装方式吊走，并对引流砂进行回收利用。其余结构和优点与实施例3完全相同。

实施例5：如图1所示，作为本发明的一种改进，所述回转叉臂在钢包回转台上能够顺时针和/或逆时针旋转。一般多采用顺时针旋转的方式，从而能够便于浇注操作。其余结构和优点与实施例4完全相同。

实施例6：如图1所示，作为本发明的一种改进，所述存储罐采用不锈钢罐或铸铁罐，使用寿命长，且能够有效实现对引流砂的收集效果。其余结构和优点与实施例5完全相同。

实施例7：如图1所示，作为本发明的一种改进，在向存储罐中排放引流砂时，所述滑动水口滑板的开度设置为其总开度的1/4-1/3。这样可保证自始至终流出引流砂比较均匀，也便于后期控制引流砂的流速，确保流向存储罐的流股均为引流砂，进一步降低钢包被迫裸浇的概率。其余结构和优点与实施例6完全相同。

实施例8：如图1所示，作为本发明的一种改进，所述钢包在从存储罐处旋转至T型中间包的正上方浇注位时，所述滑动水口上套接一个长水口，所述长水口伸入至T型中间包的冲击区浇注口内部。设置长水口可对T型中间包内的钢水进行保护作用，防止钢水与空气接触二次氧化，同时减少从钢包中浇注出的钢水在T型中间包冲击区卷渣而影响钢水纯净度的可能。其余结构和优点与实施例7完全相同。

本发明还可以将实施例2、3、4、5、6、7、8所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。

采用上述引流砂外排装置进行连铸钢包开浇的方法，包括如下步骤：

（1）将所述钢包固定在回转叉臂前端部的钢包夹持部上，顺时针旋转回转叉臂至钢包底部的滑动水口位于所述存储罐罐口的正上方；在实际应用过程中，可偏离存储罐罐口的正上方的±3°也在可接受范围内。

（2）缓慢打开滑动水口滑板至1/4-1/3开度，让钢包内的引流砂通过滑动水口流入存储罐内；

（3）等待引流砂流出至引流砂总量的3/4-4/5时，且在引流砂的流股颜色由黑色逐渐变为红色时，立即关闭滑动水口滑板；关闭滑动水口滑板的动作应当迅速，避免钢水流入至存储罐中，而导致钢包被迫裸浇。

（4）继续顺时针旋转回转叉臂至钢包底部的滑动水口位于所述T型中间包的正上方浇注位时停止，在滑动水口上套接一个长水口，并让长水口伸入至T型中间包的冲击区浇注口内部；避免钢水的二次氧化和卷渣而影响钢水纯净度。

（5）打开滑动水口滑板至总开度将钢包内的钢水浇注到T型中间包内。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。