[发明专利]一种提高连铸方、圆坯表面质量的方法及其系统

说明书

本发明提供了一种提高连铸方、圆坯表面质量的方法及其系统，属于炼钢技术领域。包括以下步骤：将保护渣与载气混合，得到气固混合物；将所述气固混合物加热后喷到钢液液面后，再将所述钢液凝固形成连铸方、圆坯；所述气固混合物加热的热源来自钢液的辐射散热。本发明利用钢液的热量对保护渣进行升温，加热后的保护渣喷至钢液液面时，不会大量吸收钢液的热量；同时，保护渣在气体的推动作用下，将加热的固态保护渣连续地、均匀地喷到钢液液面，避免了钢液液面局部散热不均匀的缺点，改善了钢液初始凝固状态，使钢液在凝固过程中裂纹倾向降低，提高了连铸方、圆坯的表面质量。

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种提高连铸方、圆坯表面质量的方法及其系统。

背景技术

连铸保护渣是连铸过程重要的冶金辅料，保护渣的理化特性很大程度上会决定铸坯的表面质量。保护渣的冶金作用包括钢液面绝热保温、隔绝空气防止钢液二次氧化、坯壳与结晶器壁间的润滑、吸附钢水中的夹杂物、控制结晶器传热以改善铸坯质量。

连铸坯表面质量控制是一个复杂的体系工程，但表面质量问题起源于结晶器初始凝固阶段却无可置疑。初始凝固阶段，在结晶器强冷和坯壳凝固收缩的双重作用下，初生坯壳温度会骤降骤升，特别是拉坯时在初生坯壳与结晶器铜壁间会产生巨大的摩擦力，应力不均的坯壳极易产生裂纹。理论和实践表明，提高初生坯壳的温度可有效保证初生坯壳温度场和应力场的均匀性，进而控制裂纹的萌生。

提高初生坯壳温度常见的方法包括热顶结晶器技术、薄板坯结晶器冷却水下进上出模式和液态保护渣浇注技术等。上述方法均能在一定程度上提高初始凝固温度，特别是液态保护渣浇注，能有效减少保护渣熔化吸热而带走的结晶器弯月面钢水热量。但上述方法也存在一定的问题，如热顶结晶器投资大但效果不明显，结晶器冷却水下进上出仅在薄板坯连铸中适用，液态高温保护渣浇注的额外庞大加热装置和加入方法在工业实践中还有待进一步研究和改进。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种提高连铸方、圆坯表面质量的方法及其系统，本发明的方法利用钢液辐射产生的热量将保护渣加热，将加热后的保护渣喷到钢液液面，改善了钢液初始凝固状态，提高连铸方、圆坯表面质量。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种提高连铸方、圆坯表面质量的方法，包括以下步骤：

将保护渣与载气混合，得到气固混合物；将所述气固混合物加热后喷到钢液液面后；再将所述钢液凝固形成连铸方、圆坯；

所述气固混合物加热的热源来自钢液的辐射散热。

优选地，所述载气的流量为5～15L/min。

优选地，所述保护渣的进料速度为15～20kg/h。

优选地，所述加热后气固混合物与钢液液面之间的距离为50～80mm。

本发明还提供了一种提高连铸方、圆坯表面质量的系统，包括依次连通的气源、流量计、给料器、浸入式水口和结晶器；所述给料器还与保护渣称量罐连通；所述气源、流量计、给料器和浸入式水口之间通过金属软管连接；所述浸入式水口插入到所述结晶器中；所述浸入式水口带有保护渣加热系统。

优选地，所述气源的供气压力为0.10～0.20MPa。

优选地，所述浸入式水口包括中心贯穿的钢液流通管、包裹在钢液流通管外部的水口壁、设置在所述水口壁外侧与钢液流通管之间并与钢液流通管平行的保护渣加热通道、设置在所述水口壁外侧的混料仓；所述保护渣加热通道的一端设置保护渣加热通道入口，另一端设置保护渣加热通道出口，所述保护渣加热通道入口和所述保护渣加热通道出口均与保护渣加热通道成一定角度并连通到所述水口壁外侧；所述保护渣加热通道入口与所述混料仓连接，所述混料仓上设置接口；所述钢液流通管一端为钢液入口、另一端为钢液出口。