[发明专利]控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备和方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金连铸的技术领域，更具体地讲，涉及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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备和方法。

本发明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。

本发明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1是示出根据本发明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是示出根据本发明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是示出根据本发明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。

具体实施方式

在下文中，参照附图来详细说明根据本发明的控制连铸钢包或中间包中的钢水的过热度的设备和方法。