专利名称：小方坯连铸塞棒中包控流方法及中包水口的制作方法
技术领域：
本发明属于铸钢技术领域，特别涉及一种小方坯连铸塞棒中包控流方法 及中包水口。
技术背景小方坯连铸中包控流方法包括整体塞棒控流和定径水口控流两种。整体 塞棒控流方法依靠塞棒在中间包内起开闭作用，通过控制塞棒头部至中间包 水口的位置，来调节进入结晶器的钢水流量。定径水口控流方法通过改变水 口内径的大小来控制进入结晶器的钢水流量。两者在使用寿命、拉速控制上 各有优缺点。在生产中，可以根据所生产钢种的特性，来选择不同的控流工 艺。整体塞棒控流方法在生产中存在如下问题(1)水口质量不稳定。由于水口长(330mm高度)，水口锆芯制作困难，分三部分组装而成，使用中易 发生锆芯脱落，引起拉速下降、水口突然冲开造成冒涨、拉断等停产事故。(2)生产低C、低Si或高Mn等系列钢种时，塞棒和水口侵蚀尤为严重，包 龄在25炉左右时，经常发生塞棒突然失控，造成生产非计划停浇。(3)保护 效果不好，中包水口下端易侵蚀。中包在使用到中、后期以后，水口下端突 出包底的长度为由原来的45mm侵蚀到25mm以内，使浸入式水口碗部与中 包水口套接不严密，影响保护效果，钢产品质量下降。(4)由于生产钢种繁 多，塞棒控流的突发性事故，无法准确实现计划生产，改变钢种时，会被迫 造成LF炉、转炉内钢水进行成分调整，造成钢成本增加。(5)停浇时，由于 塞棒和水口侵蚀的不规则性，不易堵流，无法实现清洁生产。在利用整体塞棒控流方法控流过程中，钢水通过塞棒头与水口碗部间的 环缝，进入水口，流入结晶器内，在操作中可以通过调整棒头与水口碗部之 间的位置，来调节环缝面积，当环缝面积发生变化时，通过钢流也随之发生 变化，从而控制结晶器内钢水高度和拉速。塞棒和水口在既无熔损又无堵塞的情况下，始终以一定开度保持一定流量进行钢流调节。但在实际生产中， 由于熔损，为确保一定的钢水流量渐渐縮小开度，当熔损剧烈时，塞棒与水 口会发生无法控制钢流的现象。在动态状态下，随着浇注时间的进行，塞棒头、水口碗部、水口内径随着钢水的冲刷侵蚀，会发生变化。济钢水口内径由开始使用初期的Ct22mni， 30炉以后， 一般会扩径到C26mm以上。如果仍保持初始状态钢流量，必须 完全依靠环缝间隙来决定，即縮小塞棒的开度。在浇钢过程中，外界因素无 法控制棒头与水口碗部的侵蚀过程，不能使塞棒始终保持一定的开度，不能 最大程度有效控制环缝面积，但可以通过改变水口内径的大小来控制钢水的 通过量，使塞棒可以继续保持较大的开度，只让环缝间隙(棒头)起微调节 作用，来保持结晶器内液面高度恒定。此时不仅可以很好的进行控流，而且 可以提高塞棒和水口的使用寿命。 发明内容本发明目的在于提供一种能有效控制钢通量的小方坯连铸塞棒中包控流 方法及中包水口。为达上述目的，本发明采用如下技术方案小方坯连铸塞棒中包控流方 法，采用在中包座砖内自上而下安装紧密顶接的上水口、内嵌锆芯的中水口 和在中包座砖下面安装与中水口紧密顶接且内嵌锆芯的下水口的中包水口； 中包座砖上部与上水口配合部分成倒锥筒状、下部与中水口配合部分呈锥角 较小的锥筒状；三块水口的中心线重合，中水口内嵌锆芯外径大于下水口内 嵌锆芯外径，中水口内嵌锆芯内径大于或等于下水口内嵌锆芯内径；通过调 整上水口上面设置的塞棒与上水口之间的间隔和更换下水口实现控流。中包水口，包括上部内侧呈倒锥筒状、下部内侧成锥角较小的锥筒状的 中包座砖，中包座砖上部内侧紧密配合安装上水口，中包座砖下部内侧紧密 配合安装内嵌锆芯的中水口，中水口下面安装有下水口；上水口、中水口、 下水口依次紧密顶接，三块水口的中心线重合，中水口内嵌锆芯外径大于下 水口内嵌锆芯外径，中水口内嵌锆芯内径大于或等于下水口内嵌锆芯内径。中水口底部和下水口顶部设有凸沿。本发明中包控流方法把整体塞棒控流和定径水口控流有机结合起来，水 口的更换可采用本领域技术人员公知的的快换机构进行。当塞棒水口 (上水口)扩径严重时(此时，塞棒开度减小)，更换新的下水口。可根据需要将下水口内径设计选择多个尺寸C17.5mm、 C 19mm、 C 20mm、 C22mm等，根据浇钢过程(如侵蚀状况、实际拉速、控流能力等) 和所需要的拉速进行确定后，将下水口换成所需水口。当某流发生事故需要处理时，打盲板进行封流，5秒内可实现文明停浇， 处理好后，又可更换水口，继续生产。可有效减少因烧水口造成的水口寿命 下降，容易失控等系列危险。塞棒中包快换水口技术试验情况如下05年10月，济钢开始正式对此工艺进行设计和试验，重点在Q195L、 27SiMn、 30MnSi等低C、低Si或高Mn钢上进行试用，取得了较好的效果。 其中27SiMn钢中包使用寿命最高达到了 48炉，解决了高Mn钢中包使用寿 命低的问题。06年10月份，济钢在3#连铸机上进行推广性试用，自10月1日一10 月20日塞棒快换中包使用情况如下表闩期钢种包号使用炉数停浇原因10.145#9#46计划停浇10.2Q195L12#30因改钢种计划热换10.835K11#37计划检修10.11ML1512#39计划检修10.12SAE100811#31因改钢种计划热换10.14Q235B12#50温度低，四个流结瘤10.1330MnSi4#28中包第18炉时，2.3流失控，换上小水口 后拉钢，拉至28炉时。计划热换。10.16Q21511#26计划检修10.1745#4#53 因2.3流拉速提不起，计划热换10.1927SiMn12#31计划检修由上表统计可以看出中包在使用过程中，计划停浇次数明显升高，中 包平均使用寿命为37.1炉(2006年l一9月份中包累计平均寿命为32.2炉)， 平均寿命较以前提高4.9炉。本发明塞棒中包控流方法优点如下(1) 中包在使用中，依靠定期计划更换下水口与棒体进行配合适当控流， 增大环缝面积，可以减轻钢水对塞棒头与水口碗部的冲刷侵蚀，延长塞棒使 用寿命。由于中包寿命可以提高5炉左右，可直接降低中包耐材成本，折合 吨钢成本降低1元/t钢左右，另外因铸坯收得率和产量稳定提高所创造的间 接效益更为可观；(2) 塞棒突发性失控时，仍可通过水口控流，中包能做到有计划停浇， 减少生产事故发生。如45#钢生产时，正常拉速为2.5m/min，塞棒失控时， 拉速突然变化为2.7 m/min，将下水口从C22mm更换成C 17.5mm，仍可 2.5m/min拉钢，且不影响自动控制使用进行正常浇钢。由于计划停浇次数升 高，不仅使生产风险大大减少，而且由于堵流方便，钢水注余量减少，钢铁 料消耗下降；(3) 水口使用寿命到期后，及时进行更换，避免了塞棒整体水口侵蚀快， 套接浸入式水口不严密事故，达到加强保护效果，提高产品质量的目的；(4) 实现钢种有计划生产，保障准点率。当某流失控或多流失控时，换 成小水口，可顺利将正在LF炉，转炉内钢水浇完，减少无法换钢种的尴尬局面。
图1为本发明中包水口结构示意图。
具体实施方式
小方坯连铸塞棒中包控流方法，采用在中包座砖3内自上而下安装紧密 顶接的上水口 (塞棒水口)2、内嵌锆芯4-l的中水口4和在中包座砖3下面 安装与中水口 4紧密顶接且内嵌锆芯5-l的下水口 5的中包水口；中包座砖3 上部与上水口 2配合部分成倒锥筒状、下部与中水口 4配合部分呈锥角较小 的锥筒状；三块水口的中心线重合，中水口 4内嵌锆芯4-l外径大于下水口 5 内嵌锆芯5-1外径，中水口 4内嵌锆芯4-1内径大于或等于下水口 5内嵌锆芯 5-1内径；通过调整上水口 2上面设置的塞棒1与上水口 2之间的间隔和更换 下水口 5实现控流。中包水口，包括上部内侧呈倒锥筒状、下部内侧成锥角较小的锥筒状的 中包座砖3，中包座砖3上部内侧紧密配合安装上水口2，中包座砖3下部内 侧紧密配合安装内嵌锆芯4-l的中水口4，中水口4下面安装有下水口5;上 水口2、中水口4、下水口5依次紧密顶接，三块水口的中心线重合，中水口 4内嵌锆芯4-1的内径大于或等于下水口 5内嵌锆芯5-1的内径，中水口 4内 嵌锆芯4-1的外径大于下水口 5内嵌锆芯5-l的外径。中水口 4底部和下水口 5顶部设有凸沿4-2、 5-2。凸沿与快换机构配合可实现下水口快换操作。
权利要求
1、小方坯连铸塞棒中包控流方法，其特征在于，采用在中包座砖内自上而下安装紧密顶接的上水口、内嵌锆芯的中水口和在中包座砖下面安装与中水口紧密顶接且内嵌锆芯的下水口的中包水口；中包座砖上部与上水口配合部分成倒锥筒状、下部与中水口配合部分呈锥角较小的锥筒状；三块水口的中心线重合，中水口内嵌锆芯外径大于下水口内嵌锆芯外径，中水口内嵌锆芯内径大于或等于下水口内嵌锆芯内径；通过调整上水口上面设置的塞棒与上水口之间的间隔和更换下水口实现控流。
2、 中包水口，其特征在于，包括上部内侧呈倒锥筒状、下部内侧成锥角 较小的锥筒状的中包座砖，中包座砖上部内侧紧密配合安装上水口，中包座 砖下部内侧紧密配合安装内嵌锆芯的中水口，中水口下面安装有下水口；上 水口、中水口、下水口依次紧密顶接，三块水口的中心线重合，中水口内嵌 锆芯外径大于下水口内嵌锆芯外径，中水口内嵌锆芯内径大于或等于下水口 内嵌锆芯内径。
3、 如权利要求2所述的中包水口，其特征在于，中水口底部和下水口顶 部设有凸沿。
全文摘要
小方坯连铸塞棒中包控流方法，属于铸钢技术领域。采用在中包座砖内自上而下安装紧密顶接的上水口、内嵌锆芯的中水口和在中包座砖下面安装与中水口紧密顶接且内嵌锆芯的下水口的中包水口；中包座砖上部与上水口配合部分成倒锥筒状、下部与中水口配合部分呈锥角较小的锥筒状；三块水口的中心线重合，中水口内嵌锆芯外径大于下水口内嵌锆芯外径，中水口内嵌锆芯内径大于或等于下水口内嵌锆芯内径；通过调整上水口上面设置的塞棒与上水口之间的间隔和更换下水口实现控流。本发明中包控流方法把整体塞棒控流和定径水口控流有机结合起来，控流效果好。
文档编号B22D11/10GK101564762SQ200810049599
公开日2009年10月28日 申请日期2008年4月22日 优先权日2008年4月22日
发明者付小良, 刘建新, 张会平, 冰 李, 段战生, 王文虎, 王行华, 詹书申, 赵立功, 马军利 申请人:河南济源钢铁(集团)有限公司