专利名称：一种连铸过程中脱硫的方法及其中间包喂丝装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连铸中间包冶金技术领域，特别涉及一种连铸过程中脱硫的方法及其中间包喂丝装置。
背景技术：
一般说来，除个别钢种如易切削钢外，硫是钢中的有害元素，在钢中形成硫化物夹杂，降低钢的延展性和韧性，特别是冲击韧性，当硫以硫化铁的形式存在时，会引起热脆，同时，含硫高的钢抗腐蚀能力大幅度降低，对钢的焊接性能也不利。奥氏体不锈钢经点腐蚀可出现硫化物应力腐蚀裂纹，其点腐蚀源就在硫化物系的夹杂物与钢之间产生的间隙，使之成为氢诱导裂纹的敏感源，因此，提高钢的纯净度，降低硫含量对提高钢材性能和减少缺陷至关重要。
目前有很多脱硫的工艺方法，并且能够将钢液的硫降至很低水平，但是由于脱硫过程中易发生回硫现象，精炼处理结束后，若发生回硫会造成成分的“出格”，影响产品的质量。发明内容
本发明的目的是提供一种连铸过程中脱硫的方法及其中间包喂丝装置，采用中间包长水口喂线工艺脱硫，提高低硫钢成分的合格率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是
一种连铸过程中脱硫的方法，其特征在于，在连铸过程中，通过中间包的长水口向钢液中喂入包芯线脱硫，其操作步骤如下
1)在大罐浇注过程中，通过设在中间包长水口上的中间包喂丝装置向钢液中喂入硅钙或铁钙包芯线，包芯线直径1 20mm，喂丝速度10 500m/min ；
2)同时，中间包喂丝装置中还通入惰性气体，惰性气体是氩气Ar或氮气N2，也可以是氩气Ar和氮气队的混合气体，气体流量3 350L/min，气压1. 0 12个大气压。
所述的中间包喂丝装置，包括喂丝机、保护气体管路，还包括接头、卡箍、气保三通，接头设置在中间包钢液上部长水口的开孔上，卡箍将接头固定在长水口上，接头与气保三通相连接。所述的开孔直径1 50mm，数量1 10个，开孔轴向与长水口轴向呈10 80°倾角。所述的开孔距长水口上沿35 700mm，沿长水口轴向纵向排列，或沿长水口径向分布或呈螺旋状分布，也可以为空间不对称分布。
所述接头直径5 30mm，内径1 沈讓。所述接头与开孔连接处底部设有耐火石棉垫片，侧壁采用耐火高温粘接剂。
所述气保三通包括喂丝管路和保护气体管路，喂丝管路与保护气体管路夹角 10 170°，其中喂丝管路为直线管路。所述喂丝管路直径3 35mm，保护气体管路直径 3 35mm。所述接头与气保三通为螺纹连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是1)钙分布更均勻，对硫化物变质效果更好，柱状晶及偏析区域更小，夹杂物易上浮；幻金属钙的加入量可以随意调整，从而满足不同需求；3)可实现钢液中合金元素精确加入命中率在士 IOppm之间，极大地提高了合金元素的稳定收得率，钙的收得率在30 45%之间，远远高于传统喂线工艺；4)操作简单易行， 成本低，能快速、稳定地将金属钙加入到钢液中。
图1是本发明连铸过程中脱硫方法示意图2是本发明气保三通结构示意图3是长水口开孔示意图4是长水口开孔上接头局部放大示意图5是图4中A-A剖视图。
图中1-钢包2-长水口 3-中间包4-喂丝机5-保护气体管路6_气保三通 7-喂丝管路8-开孔9-接头10-卡箍11-中间包喂丝装置具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
见图1 图5，本发明一种连铸过程中脱硫的方法，在钢包1中钢液通过长水口 2 流入中间包3时的连铸过程中，通过设在中间包长水口 2上的中间包喂丝装置11向钢液中喂入包芯线脱硫，其操作步骤如下1)通过中间包喂丝装置11向钢液中喂入硅钙或铁钙包芯线，包芯线直径1 20mm，喂丝速度10 500m/min ；2)同时，中间包喂丝装置11中还通入惰性气体，惰性气体是氩气Ar或氮气队，也可以是氩气Ar和氮气队的混合气体，气体流量3 ;350L/min，气压1. 0 12个大气压。
中间包喂丝装置11包括喂丝机4、保护气体管路5，还包括接头9、卡箍10、气保三通6，接头9设置在中间包3钢液上部长水口 2的开孔8上，卡箍10将接头9固定在长水口 2上，接头9与气保三通6相连接。所述的开孔8直径1 50mm，数量1 10个，开孔8轴向与长水口 2轴向呈10 80°倾角。所述的开孔8距长水口 2上沿35 700mm，沿长水口 2轴向纵向排列，或沿长水口径向分布或呈螺旋状分布，也可以为空间不对称分布。
所述接头9直径5 30mm，内径1 沈讓。所述接头9与开孔8连接处底部设有耐火石棉垫片，侧壁采用耐火高温粘接剂。
所述气保三通6包括喂丝管路7和保护气体管路5，喂丝管路7与保护气体管路5 夹角10 170°，其中喂丝管路7为直线管路。所述喂丝管路7直径3 35mm，保护气体管路5直径3 35mm。所述接头9与气保三通6为螺纹连接。
实施例1
选择以硅钢为实验钢种，应用两流板坯连铸机，铸坯的断面为1150X230mm，拉速为1. 2m/min。选择中间包喂丝装置参数长水口开孔8位置距离长水口 2上部100mm，开孔 8数量为一个，开孔的直径在10mm，开孔8的轴向与长水口 2轴向呈10°夹角，接头9的直径为20mm，内径为10mm。采用对丝将接头9与气保三通6连接，气保三通6直线喂丝管路 7内径为8mm，保护气体管路5内径为5mm，保护气体管路5与喂丝管路7夹角70°。
喂线脱硫操作通过气保三通6吹入氩气，供气压力为2个大气压，流量为50L/min。CaCHCaF2包芯线的直径为5mm，包芯线中含CaO为80 %，CaF2为20 %，粉剂含量在30 40g，喂丝速度为50m/min，喂线量为500m。上机之前钢水中硫S含量为60ppm，喂线后铸坯中硫S含量为30ppm。
实施例2
选择X70管线钢为实验钢种，应用两流板坯连铸机，铸坯的断面为1150X230mm， 拉速为1. Om/min。选择中间包喂丝装置参数长水口开孔8位置距离长水口 2上部150mm， 开孔8数量为两个，开孔8的直径在15mm，开孔8的轴向与长水口 2轴向呈20 °夹角，接头 9的直径为15mm，内径为10mm。采用对丝将接头9与气保三通6连接，气保三通6直线部分喂丝管路7内径为10mm，保护气体管路5内径为8mm，保护气体管路5与喂丝管路7部分夹角为90°。
喂线脱硫操作通过气保三通6吹入氩气，供气压力为5个大气压，流量为30L/ min。CaCHCaF2包芯线的直径为8mm，包芯线中含CaO为70%, CaF2为30%，粉剂含量在80 100g，采用两台喂丝机4喂线，喂丝速度为50m/min，每台喂线量为250m。上机之前钢水中硫S含量为45ppm，喂线后铸坯中硫S含量为20ppm。
实施例3
选择X80管线钢为实验钢种，应用两流板坯连铸机，铸坯的断面为1150X230mm， 拉速为1. Om/min0选择中间包喂丝装置参数长水口开孔8位置距离长水口 2上部150mm， 开孔8数量为5个，开孔8的直径在15mm，开孔8的轴向与长水口 2轴向呈20°夹角，接头 9的直径为15mm，内径为10mm。采用对丝将接头9与气保三通6连接，气保三通6直线部分喂丝管路7内径为10mm，保护气体管路5内径为8mm，保护气体管路5与喂丝管路7夹角 120°。
喂线脱硫操作通过气保三通6吹入氩气，供气压力为7个大气压，流量为80L/ min。CaCHCaF2包芯线的直径为8mm，包芯线中含CaO为70%, CaF2为30%，粉剂含量在80 100g，采用五台喂丝机4喂线，喂丝速度为50m/min，单路喂线量为300m。上机之前钢水中硫S含量为35ppm，喂线后铸坯中硫S含量为lOppm。
权利要求
1.一种连铸过程中脱硫的方法，其特征在于，在连铸过程中，通过中间包的长水口向钢液中喂入包芯线脱硫，其操作步骤如下1)在大罐浇注过程中，通过设在中间包长水口上的中间包喂丝装置向钢液中喂入硅钙或铁钙包芯线，包芯线直径1 20_，喂丝速度10 500m/min ；2)同时，中间包喂丝装置中还通入惰性气体，惰性气体是氩气Ar或氮气N2,也可以是氩气Ar和氮气队的混合气体，气体流量3 350L/min，气压1. 0 12个大气压。
2.权利要求1所述的中间包喂丝装置，包括喂丝机、保护气体管路，其特征在于，还包括接头、卡箍、气保三通，接头设置在中间包钢液上部长水口的开孔上，卡箍将接头固定在长水口上，接头与气保三通相连接。
3.根据权利要求2所述的中间包喂丝装置，其特征在于，所述的开孔直径1 50mm，数量1 10个，开孔轴向与长水口轴向呈10 80°倾角。
4.根据权利要求2或3所述的中间包喂丝装置，其特征在于，所述的开孔距长水口上沿35 700mm，沿长水口轴向纵向排列，或沿长水口径向分布或呈螺旋状分布，也可以为空间不对称分布。
5.根据权利要求2所述的中间包喂丝装置，其特征在于，所述接头直径5 30mm，内径 1 26mm0
6.根据权利要求2或5所述的中间包喂丝装置，其特征在于，所述接头与开孔连接处底部设有耐火石棉垫片，侧壁采用耐火高温粘接剂。
7.根据权利要求2所述的中间包喂丝装置，其特征在于，所述气保三通包括喂丝管路和保护气体管路，喂丝管路与保护气体管路夹角10 170°，其中喂丝管路为直线管路。
8.根据权利要求7所述的中间包喂丝装置，其特征在于，所述喂丝管路直径3 35mm， 保护气体管路直径3 35mm。
9.根据权利要求6所述的中间包喂丝装置，其特征在于，所述接头与气保三通为螺纹连接。
全文摘要
本发明涉及一种连铸过程中脱硫的方法及其中间包喂丝装置，其特征在于，在连铸过程中，通过中间包的长水口开孔向钢液中喂入包芯线脱硫，其操作步骤如下1)在大罐浇注过程中，通过设在中间包长水口上的中间包喂丝装置向钢液中喂入硅钙或铁钙包芯线；2)同时，中间包喂丝装置中还通入惰性气体。与现有技术相比，本发明的有益效果是1)钙分布更均匀，对硫化物变质效果更好，柱状晶及偏析区域更小；2)金属钙的加入量可以随意调整；3)合金元素精确命中率在±10ppm之间，极大地提高了合金元素的稳定收得率，钙的收得率在30～45％之间，远远高于传统喂线工艺；4)操作简单易行，成本低。
文档编号B22D11/116GK102527965SQ201010584230
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月11日 优先权日2010年12月11日
发明者吴春杰, 唐复平, 姜振生, 孙涛, 孙群, 康伟, 李镇, 林洋, 栗红, 王晓峰, 王荣, 费鹏, 辛国强, 陈本文 申请人:鞍钢股份有限公司