[发明专利]一种升降的高拉速下抑制结晶器液面波动的系统

说明书

技术领域

本发明涉及结晶器工艺优化技术领域，更具体地说，涉及一种升降的高拉速下抑制结晶器液面波动的系统。

背景技术

在连铸工艺的生产过程中，钢液从中间包通过浸入式水口进入结晶器。当拉坯速度较高时，结晶器内会有较大的液位波动，这是因为在同一结晶器宽度下，拉速增大，流股流出水口侧孔的速度和流量增大，流股对结晶器窄面的冲击力增大，导致流股的上回流强度增大，上回流区与渣面的剪切力增大，造成整个结晶器液面不同程度的波动，其中以接近弯月面的部分波动尤为明显，且高拉速会造成下回流强度的增大，使大量夹杂物随液流进入钢液深部，再难上浮。

结晶器液位较大波动带来的危害主要有：(1)液面波动会增加结晶器钢水的卷渣风险，铸坯内夹杂物含量超标将会严重影响铸坯和最终产品的质量；(2)液面波动会影响结晶器保护渣的三层结构，破坏结晶器保护渣的润滑性和传热平衡；(3)结晶器液面波动严重时，甚至会造成铸坯的纵裂漏、夹杂漏等恶性生产事故。

如何在保证产量与产品质量的前提下抑制结晶器液面波动，是困扰钢铁冶金生产企业多年的难题。通过专利检索，目前已有相关的技术方案公开，如中国专利号：200710047480.7，申请日：2007年10月26日，发明创造名称为：可控液面流场和波动的连铸结晶器装置，该申请案的抑制结晶器液面波动的装置由浸入式水口、矫直辊、导向辊、输向辊、自消式金属板、保护渣、铸坯、水冷式结晶器和引锭杆组成，该装置是在传统的连铸结晶器设备上新加入矫直辊、导向辊、输向辊和自消式金属板，通过向结晶器内输送自消式金属板来控制结晶器液面波动，其中自消式金属板成分与结晶器内连铸坯的成分相同。针对该申请案，申请人做了多次模拟计算发现：(1)当该自消式金属板被送入结晶器内后，由于该自消式金属板消耗热量较大，打破结晶器内的热平衡，降低结晶器内钢水温度，减小钢水流动性，使化渣与夹渣物上浮难以进行。(2)当该自消式金属板被送入钢水后，其熔化并非是自上而下的，与浸入式水口侧孔喷出的射流直接接触的部分会最先熔化，形成一个洞，这样会难以计算自消式金属板的送入速度，为了保证结晶器中钢水和铸坯的“收支平衡”，铸坯拉速也会很难确定。所以，该申请案提供的技术方案，难以在实际生产过程中予以应用。

现有技术中虽对结晶器液面波动的控制做出许多实验和研究，但最终难以大规模普及，究其原因有二：(1)控制结晶器液面波动的装置成本过高，且连铸现场处于高温下，挡渣装置不易于维护；(2)控制液面波动的效果不理想，甚至会造成新的危害，得不偿失。如何在连铸过程中实现良好的抑制结晶器液面波动的效果，且能够进一步去除钢水中夹杂物，以实现高纯净钢的冶炼目标，是困扰钢铁冶金生产企业多年的难题。

申请人安徽工业大学已于2015年2月27日递交了针对上述问题的发明创造申请，其具体信息如下，申请号：2015100899233，发明创造名称：一种高拉速下抑制结晶器液面波动的装置，申请人：安徽工业大学，申请日：2015年2月27日。但是，该高拉速下抑制结晶器液面波动的装置还存在以下技术缺陷：(1)、实际的生产过程中发现，浸入式水口侧孔喷射出来的射流其喷射角度、喷射速度往往千差万别，因此聚流口往往不能及时有效地聚集由浸入式水口侧孔喷射出来的射流，大部分射流未进入抑制结晶器液面波动的装置，从而造成抑制结晶器液面波动的效果较差；(2)、实际的生产过程中发现，分流器上的分流器水口流出的钢液量分布十分不均匀，从而造成保护渣接受的冲击不均匀，不利于抑制结晶器液面波动。

综上所述，如何确保实际的生产过程中抑制结晶器液面波动的装置能够发挥良好的使用效果，是现有技术中亟需解决的技术问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服实际的生产过程中抑制结晶器液面波动的装置无法实现结晶器内良好的抑制液面波动的效果，提供了一种升降的高拉速下抑制结晶器液面波动的系统，采用本发明的技术方案，能够有效抑制高拉速下结晶器的液面波动，进而降低卷渣、铸坯的纵裂漏等发生的几率，有效地去除随结晶器下回流进入钢液深部的夹杂物，且能够使聚流口最大限度聚集由浸入式水口侧孔喷射出来的射流、有效抑制分流器水口上释放钢液量不均匀的现象。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种升降的高拉速下抑制结晶器液面波动的系统，包括主体单元和升降单元；其中：