[实用新型]在连铸过程中向结晶器加入加热固态保护渣的装置

说明书

本实用新型涉及一种在连铸过程中向结晶器加入加热固态保护渣的装置，包括连铸结晶器和结晶器平台，其特征在于，在连铸结晶器的右侧设有小车驱动系统，在小车驱动系统的上部设有保护渣加热系统，小车驱动系统包括小车底板、保护渣加热矩形单元的支撑框架、电动机、功率输入输出导线、小车推动把手和小车驱动轮，所述的保护渣加热系统包括加渣漏斗、保护渣加热矩形单元、液压机、压力感应阀门和固定支架。由于采用了上述向结晶器加入加热固态保护渣的装置对固态保护渣进行加热，减轻保护渣吸收钢液太多的热量导致钢液的过热度降低，可以使结晶器弯月面位置维持较高温度，振痕钩相对较浅，不易吸附夹杂和气泡，改善铸坯表面质量，减少对环境的污染。

技术领域

本实用新型属于钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种在连铸过程中向结晶器加入加热固态保护渣的装置。

背景技术

钢水连铸过程中需要向结晶器中加入保护渣，其作用是控制传热、润滑、吸收夹杂、防止钢液二次氧化、绝热保温。目前工业生产用的保护渣是预熔型的固态粉渣，其基本满足连铸生产要求，但是也存在一些问题，例如加入到结晶器中的固态保护渣需要吸收钢液的温度熔化，导致钢液的温度降低。钢液的温度降低将会带来一系列的不良影响，如在弯月面处形成较深的弯月面钩，吸附夹杂和Ar气泡等，恶化铸坯表面质量。另外，连铸过程中钢液的温度降低会促进渣圈的生长，渣圈会阻碍熔渣流入结晶器壁和坯壳间隙，甚至会堵塞熔渣通道，导致坯壳和结晶器壁之间渣膜厚度不均匀，润滑不良，进而引起铸坯质量问题甚至发生粘结漏钢等事故。另外，为了确保保护渣具有较好的流动性和较低的熔化温度，通常在保护渣中添加F^-、Na⁺等有害离子，污染环境。针对以上问题，有学者提出使用液态保护渣连铸，即在结晶器外部将保护渣熔化然后加入到结晶器中。由于液态保护渣的温度较高，不需要钢液的温度熔化，减缓弯月面处温度下降速度，因此形成的弯月面钩较浅，改善铸坯质量。同时，液态保护渣带入的热量使得渣圈变小，扩大了渗透通道，渣量消耗增大，改善润滑效果。但是液态保护渣生产和使用起来比较困难，对加热容器和传输管道要求比较苛刻，而且其温度较高，危险性较大。目前使用液态保护渣连铸还处于试验阶段，不能大规模应用到工厂实际生产中。所以如何解决连铸保护渣吸收钢液热量导致铸坯产生缺陷和连铸不顺行等问题是目前学者们比较关注的问题。

专利公开号：CN109676101A，公开了一种连铸结晶器纳米保护渣及其制备方法。在保护渣中掺杂了体积比为0.1～50％的球形纳米颗粒，其中因为球形纳米颗粒具有导热系数高、球形度好、粒径尺寸适宜等优点，在液体保护渣中能够形成均匀、稳定的纳米流体，而在固体保护渣中自身之间界面能足够高且范德华作用力足够低，从而使得纳米颗粒在液态保护渣中能够保持均匀分布，不发生明显的团聚现象，因此加入到保护渣后形成一种连铸结晶器纳米保护渣，具有优异的传热性能和润滑性能，可以提高铸坯质量，适用于生产特殊规格的产品(如特厚板)和特殊连铸工艺的产品(如超高拉速)。但是其加入的是常温下的固态保护渣，需要消耗钢液的热量熔化，使钢液温度降低，导致形成长的弯月面钩，吸附夹杂，影响铸坯质量。利用球形纳米颗粒制成的纳米保护渣有良好的传热性能，虽然能提高结晶器的冷却效果，但同时也有可能由于其导热性能较好而导致钢液上表面温度散失的更快，更有利于弯月面钩生长。此外，对于生产普通规格的钢种，使用纳米保护渣连铸将会在一定程度上提高成本。而且，上述纳米保护渣制备过程复杂，首先要分散球形纳米颗粒，然后将分散后的球形纳米颗粒加入到保护渣基体中，然后再进行高能球磨，高能球磨的时间最长可达2h。