[发明专利]一种电阻丝加热式中间包及其加热方法

说明书

技术领域

本发明属于连铸领域，特别是涉及一种电阻丝加热式中间包及其加热方法。

背景技术

在连铸生产中，中间包内钢水过热度是非常重要的一个工艺控制参数，过热度过高会影响钢坯的内部质量，而且增加拉漏的危险；过热度太低又可能导致水口的堵塞，影响生产的顺利进行，同时还会抑制夹杂物的上浮去除，不利于钢液洁净度提高。另外，各罐钢水之间过热度波动过大也会引起钢液的污染。因此，比较理想的状态是过热度合适且各罐的过热度不能有大幅度波动，保证中间包内钢水能够实现恒温浇注。然而在整个连铸过程中，中间包不同程度地存在热损失，特别是浇注初期、更换钢包和浇注末期等环节，不可避免地引起较大的温降。相关资料显示，中间包钢水的温降达45～60％，主要是由于中间包壁向外辐射散热产生的。因此，寻求外部热源补偿中间包钢水的温降，精确地控制最佳过热度，使进入结晶器的钢水温度稳定，越来越引起人们的重视。对浇注初期、更换钢包和浇注末期的钢水进行加热，以补偿钢水温度的降低是中间包冶金的一项重要措施。因此，近几十年来已开发出多种形式的中间包加热技术，其中主要有等离子体加热技术和电磁感应加热技术。

国内研发过等离子体加热技术，也引进了等离子体加热技术，但使用效果都不是很理想。其主要原因一是起弧困难；二是由于中间包钢水液面控制不稳，等离子体弧难于维持，导致熄弧；三是使用时噪声大，损害人的听力，使人难以承受；四是等离子体产生的电磁辐射对弱电系统有比较大的干扰；五是等离子弧温度非常高，易导致中间包局部耐火材料损耗严重。

日本在上世纪80年代就己经将电磁感应加热应用到中间包中了，并且取得了很好的效果。其特点是加热比较均匀、加热效率高、运行安全可靠。但也存在一定的不足：其感应线圈有众多冷却管路和电缆线，不能轻易拆开，导致中间包与结晶器之间不能实现快速对接与分离。若连铸过程因故终止，为保护中间包只有被迫翻包倒掉剩余钢水，造成巨大的浪费。另外，感应加热器在工作时也会对周围的铁磁性物质如中间包外壳进行感应加热，降低了中间包的安全使用性，同时强大的电磁场不仅会对周围的弱电控制系统造成严重干扰，产生的电磁波及噪音也会危害到附近工艺操作人员的身体健康。

发明内容

本发明提供一种电阻丝加热式中间包及其加热方法，其目的是在操作方便可靠的条件下，对中间包钢水温降进行补偿，使钢水的温度控制在目标温度范围内，从而实现浇注过程的恒温控制，提高连铸坯的质量。

为此，本发明所采取的技术解决方案是：

一种电阻丝加热式中间包，包括包盖、在线测温探头、数据传输线、电源自动加热控制装置、电源线、包壁、挡渣墙、塞棒、塞棒控制机构及浸入式水口；包壁由四个侧壁和包底组成，侧壁和包底均自内向外由工作层、永久层、绝热层及钢壳构成，在与永久层相贴的绝热层内表面上设有蛇形沟槽，沟槽内分组埋设有加热用电阻丝，相邻两排电阻丝之间的距离为50～200mm，在相邻两排电阻丝之间铺撒有镁质粉状耐火材料，将电阻丝固定在铺设的沟槽内，电阻丝通过电源线连接电源自动加热控制装置；在四个侧壁的上面扣有包盖，包底中心位置设有挡渣墙，插入在包盖内的在线测温探头和塞棒分设在挡渣墙的两侧，在线测温探头上端通过数据传输线连接电源自动加热控制装置，塞棒上端与塞棒控制机构相连。

所述电阻丝材质为Cr20Ni80镍铬合金，电阻丝的直径为3～5mm。

所述电阻丝为5组，分别布置在包底和4个侧壁内，其中包底的电阻丝最大加热功率为2000～5000kW，四个侧壁的电阻丝每组最大加热功率为1500～3000kW。

一种电阻丝加热式中间包的加热方法，其具体加热方法和步骤为：

(1)将烘烤好的中间包开到浇铸位。

(2)根据中间包容量及钢水的上机温度，在电源自动加热控制装置上设定电阻丝加热的温度条件值，温度条件值按照过热度进行设定，其设定方式如下：

中间包容量在20～45吨时：

对于头罐钢液，因钢液流入到中间包后温降大，温度条件值按钢液的过热度25℃进行设定；当中间包内钢液的过热度大于温度条件值25℃时，电阻丝不进行加热；当中间包内钢液的过热度小于温度条件值25℃时，电阻丝进行加热，在钢液的过热度达到温度条件值25℃时，中间包包底的电阻丝加热功率自动调整到300～500kW，侧壁的加热功率自动调整到200～300kW；