连铸中间包连浇过程恒液位控制方法与流程

本发明属于炼钢-连铸技术领域，具体涉及一种连铸中间包连浇过程恒液位控制方法。

背景技术：

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。

连铸中间包是钢包和结晶器之间的过渡容器，具有降低钢水静压力，稳定钢流，促进钢中非金属夹杂物上浮和实现多炉连浇的作用。中间包稳态浇铸过程中，液位处于标准的工作液位，而在连浇过程中，即当前一炉钢水浇完，更换钢包，这段时间内的结晶器内的钢水主要由中间包内蓄积的钢液提供，因此，中间包液位会不断降低，直到后一罐钢水开浇补充钢液进入中间包，中间包液位才又逐渐升高，直至达到工作液位。因此，连浇过程中间包内钢水液位处于一个不断升降的过程。

中间包在连浇过程中液位不断升降，因此会存在以下3个问题：

(1)中包内钢液不稳定，长期处于升降过程中，导致中间包表面覆盖剂(钢渣)易卷入钢液中，污染钢水；

(2)液位上下浮动，中间包钢液不断的增减，导致中间包冶金效果不稳定，这种不稳定促进夹杂物上浮，均匀钢水温度等功能受到极大影响，不利于洁净钢的生产；

(3)在前一炉钢水浇完，后一炉钢水还未开浇时，中间包内钢水液位会不断降低，而单钢包连浇时，对后一炉钢包顺利开浇要求极高，短时间内开浇不成功，则可能影响铸机钢水的供应，造成停产。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种连铸中间包连浇过程恒液位控制方法，该控制方法可以满足多个钢包同时浇铸，并且利用多钢包对中间包时多个入口与出口流量相同的原理，保证了中间包在连浇过程中，液位保持恒定，从而避免单钢包对中间包连铸，换钢包连浇时，中间包液位不断降低而造成卷渣和冶金效果不稳定的问题，以及单钢包连浇时，易造成钢水中断，连铸停浇的问题。

本发明所采用的技术方案是：

一种连铸中间包连浇过程恒液位控制方法，具体步骤为：

1)、将第一个钢包置于中间包上方，开浇时，先由第一个钢包供钢水，此时，中间包处于单个钢包供钢水状态，由第一个钢包进入中间包的钢水的单位时间流量大于钢水流出中间包的单位时间流量；中间包液位不断上涨，直至到达中包工作液位后，降低进入中间包的钢水的单位时间流量，使进入中间包的钢水的单位时间流量与钢水流出中间包的单位时间流量相同，保持中间包液位恒定在工作液位；

2)、在第一个钢包钢水浇铸末期，将另外的钢包也置于中间包上方；开始浇铸，此时，中间包处于多个钢包同时供钢水状态；在此过程中，所有钢包的进入中间包的钢水的单位时间流量之和始终与钢水流出中间包的单位时间流量相等，通过逐渐收缩钢包底部流量滑板的开口度，使第一个钢包进入中间包的钢水的单位时间流量逐渐减小，直至浇完后移出，而另外的钢包，通过逐渐增大钢包底部滑板的开口度的方法，使进入中间包的钢水的单位时间流量逐渐增大，直至与钢水流出中间包的单位时间流量相等，由于进入中间包的钢水的单位时间总流量之和始终与钢水流出中间包的单位时间流量相等，因此，在换钢包连续浇铸过程中，中间包液位保持恒定；

3)、在另外的钢包钢水浇铸末期，再将其他的钢包置于中间包上方，按照步骤2)的步骤进行浇铸操作，始终保持进入中间包的钢水的单位时间流量之和始终与钢水流出中间包的单位时间流量相等，如此循环，实现整个换钢包连续浇铸过程中，中间包液位保持恒定。

按上述方案，所述中间包呈敞口式，为上大下小的结构，其包括横向中间包包体和竖向中间包包体，横向中间包包体和竖向中间包包体相连通；且横向中间包包体和竖向中间包包体形成t形结构；

所述横向中间包包体上方设有两个以上的中间包入口(钢包浇注位)；每个中间包入口对应一个钢包；

所述竖向中间包包体上设有一个中间包出口，中间包出口通过浸入式水口与结晶器连接。

按上述方案，所述中间包的容量为80-100t；所述横向中间包包体的长度为10-12m,宽度为4-5m，深度为1.0-1.2m；该结构能有效避免卷渣，提高钢水质量。

本发明的有益效果在于：

通过使中间包呈t形，及设置两个以上的中间包入口(钢包浇注位)，可以使多个钢包同时浇铸，利用中间包的多个入口与出口流量相同的原理，保证中间包在连浇过程中，液位保持恒定，从而避免了单钢包—中间包连铸时，换钢包时必须由中间包内蓄积钢水供钢，液位不断降低而造成卷渣、中间包冶金效果不稳定，以及单钢包连浇时，易造成钢水中断，连铸停浇的问题；

通过使进入中间包的钢水的单位时间流量之和始终与钢水流出中间包的单位时间流量相等，避免了在单钢包—中间包连铸过程中，换钢包时中间包液位波动而造成钢水卷渣的问题，提高了钢水质量；

通过进入中间包的钢水的单位时间流量之和始终与钢水流出中间包的单位时间流量相等，使连浇过程中间包液位保持恒定，避免了换钢包时中间包液位降低，而造成中间包冶金效果不稳定的问题。

多个钢包同时为中间包供应钢水，增加了中间包的钢水缓冲能力，避免了单钢包连浇时，钢包与中间包之间衔接的刚性大，易造成钢水供应中断，连铸停浇的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是中间包的结构示意图；

图2是中间包与钢包的设置示意图；

图3是中间包与钢包、结晶器的连接示意图；

其中，1、中间包，1.1、横向中间包包体，1.2、竖向中间包包体，1.3、中间包入口，1.4、中间包出口，2、钢包，3、钢包长水口，4、结晶器，5、浸入式水口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1-图3，一种连铸中间包连浇过程恒液位控制方法，具体步骤为：

1)、将第一个钢包置于中间包上方，开浇时，先由第一个钢包供钢水，此时，中间包处于单个钢包供钢水状态，由第一个钢包进入中间包的钢水的单位时间流量大于钢水流出中间包的单位时间流量；中间包液位不断上涨，直至到达中间包工作液位后，降低进入中间包的钢水的单位时间流量(入口钢水流量)，使进入中间包的钢水的单位时间流量(入口钢水流量)与钢水流出中间包的单位时间流量(中间包出口流量)相同，保持中间包液位恒定在工作液位；

2)、在第一个钢包钢水浇铸末期，将另外的钢包也置于中间包上方；开始浇铸，此时，中间包处于多个钢包同时供钢水状态；在此过程中，所有钢包的进入中间包的钢水的单位时间流量之和始终与钢水流出中间包的单位时间流量相等，第一个钢包的进入中间包的钢水的单位时间流量逐渐减小，直至浇完后移出，而另外的钢包进入中间包的钢水的单位时间流量逐渐增大，直至与中钢水流出中间包的单位时间流量(中间包出口流量)相等，由于进入中间包的钢水的单位时间流量(入口钢水流量)之和始终与钢水流出中间包的单位时间流量(中间包出口流量)相等，因此，在换钢包连续浇铸过程中，中间包液位保持恒定；

3)、在另外的钢包钢水浇铸末期，再将其他的钢包置于中间包上方，按照步骤2)的步骤进行浇铸操作，始终保持进入中间包的钢水的单位时间流量(入口钢水流量)之和始终与钢水流出中间包的单位时间流量(中间包出口流量)相等相等，如此循环，实现整个换钢包连续浇铸过程中，中间包液位保持恒定。

本实施了中，中间包1的容量为80-100t，呈敞口式，为上大下小的结构，其包括横向中间包包体1.1和竖向中间包包体1.2，横向中间包包体1.1和竖向中间包包体1.2相连通；且横向中间包包体1.1和竖向中间包包体1.2形成正t形结构；横向中间包包体1.1的长度为10-12m,宽度为4-5m，深度为1.0-1.2m；横向中间包包体1.1上方设有两个以上的中间包入口1.3(钢包浇注位)；每个中间包入口1.3对应一个钢包2，钢包2通过钢包长水口3将钢水输送至横向中间包包体1.1；竖向中间包包体1.2上设有一个中间包出口1.4，该中间包出口1.4通过浸入式水口5将中间包内的钢水输送至结晶器4。

中间包1由钢制外壳作为支撑，内壁砌筑有耐火材料，起到隔热和耐钢水侵蚀的作用。本实施例中，中间包外形为一个正“t”字形，“t”字的两侧和“t”字形交点处分别设中间包入口1.3(冲击区)，如图1所示，在“t”字形的下端(竖向中间包包体1.2)设有1个中间包出口，给结晶器4供应钢水。钢包2置于中间包浇注区域上部(中间包入口1.3上方)，钢水由钢包长水口3送入中间包1，进入“冲击区”，再由“冲击区”向中间包出口1.4流动。钢包2可单独放置在一个浇铸位，也可多个钢包2同时放置于中间包上方浇铸。

实施案例1：

制造了容量为100t的中间包,中间包长度12m,宽度4.5m，熔池深度1.0m，中间包外形呈正“t”字形，主体有钢制外壳，内壁砌筑有耐火材料，中间包“t”字形上边设置有3个浇钢位，分别为1#、2#和3#位，可以容纳3个150吨钢包同时浇铸。

开浇时，150吨的钢包首先置于中间包2#位，钢水开浇，以流量为15t/min充包,中包出口控制平均流量2.5t/min，8min后，中包容量达到100t,钢包出口流量降低到从15t/min降至2.5t/min，此时，中间包进出口流量相同，中包液位维持在100t位置，当第一罐钢水剩余10t，第二罐钢水进入1#浇铸位，开浇流量控制在2t/min，同时，第一罐钢水流量降低到0.5t/min，直至浇铸完成，整个换钢包连续浇铸过程中，中间包液位始终保持恒定。

实施案例2：

容量为100t的“t”字形中间包,设置有3个浇钢位，分别为1#、2#和3#位。开浇时，双150吨的钢包首先置于中间包1#和3#位，钢水开浇，双钢包以流量为7.5t/min充包,中包出口控制平均流量2.5t/min，8min后，中包容量达到100t,钢包出口流量降低到从7.5t/min降至1.25t/min，此时，中间包进出口流量相同，中包液位维持在100t位置，当前2罐钢水剩余10t，第二罐钢水进入2#浇铸位，开浇流量控制在1.5t/min，同时，前2罐钢水流量降低到0.5t/min，直至浇铸完成，整个换钢包连续浇铸过程中，进出口流量相同，中间包液位始终保持恒定。