[发明专利]一种在浇注过程中钢包底吹氩气的方法及系统和应用

说明书

本发明涉及一种在浇注过程中钢包底吹氩气的方法及系统和应用。所述方法为：将钢包置于浇注位进行浇注；钢包内含有钢液和精炼渣，精炼渣置于钢液的上方；在浇注过程中，实时监测钢液面高度和精炼渣厚度，并根据精炼渣厚度、精炼渣表面张力以及钢液面高度和精炼渣厚度之和与钢包的整体深度之比(H_steel+H_slag)/H动态调控底吹氩气的流量；当(H_steel+H_slag)/H＜0.25时，停止底吹氩气。本发明在保证钢液不卷渣情况下强化浇注过程钢包熔池搅拌，强制了钢液净化，改善了钢液质量；本发明解决了现有钢包底吹氩工艺时间长，钢包浇注过程中功能单一的问题，降低了生产工艺时间，节约了生产成本。

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，特别涉及一种在浇注过程中钢包底吹氩气的方法及系统和应用。

背景技术

钢中的非金属夹杂物对钢材的性能影响很大，尤其是较大尺寸的夹杂物，会造成钢材的表面及内部缺陷，对表面性能、耐腐蚀性和疲劳性能造成不利影响，因此生产中应尽可能减少钢中的非金属夹杂物，提高钢水的洁净度。钢材的生产中一般在进行钢包浇注之前的软吹与静搅阶段（即在精炼结束后，上连铸平台前的操作）采用钢包底吹氩的方法去除夹杂物及有害气体，吹入的氩气泡可以为钢中的夹杂物提供黏附的基体，使之黏附在气泡表面随气泡一起上浮进入渣中，利用氩气泡能够使钢中的氢、氮含量降低，并使钢中的氧含量进一步降低；同时可以利用氩气的保护作用，避免或减少钢液的二次氧化。此外，在软吹与静搅阶段钢包底吹氩还能起到微调成分、均匀温度的作用。

然而，在钢材生产的软吹与静搅阶段，若钢包底吹氩时间过短，则达不到净化钢液的效果，若钢包底吹氩时间过长，不仅使得钢液温降过大，使得必须提高出钢温度或进行温度补偿，而且增加了生产成本，降低了钢的产量，延长了生产工艺时间。中国专利申请CN201010172153.6公开了一种连续铸钢钢包底吹氩方法，其在炉外精炼的工艺实现之后，经过软吹和静置去除非金属夹杂物；将铸钢大包吊装到连铸浇铸工位开浇，然后在浇注周期的前半段采用吹氩量为450NL/min-600NL/min，后半阶段减少供气量至200NL/min，当浇注量达到钢包总量的3/4时停止吹氩，该方法能够起到一定的去除钢中夹杂物的效果。但采用该方法，仍有其弊端：一是软吹与静搅阶段及浇注过程均进行吹氩，吹氩时间过长，不仅使成本增加，还造成钢液温降过大，不利于正常浇注；二是未考虑精炼渣的厚度及其表面张力与吹氩之间的关系，即使其供气量要求以钢包不裸露钢液面为准，但该专利申请中的吹氩工艺却不易控制钢液面裸露情况，极易发生二次氧化或卷渣，而二次氧化会使钢中氧含量增大，同时会使钢中的氧化物夹杂增加，影响钢的纯净度，同时卷渣也会对铸坯质量产生不良影响。

因此如何在更好地保证钢液中夹杂物去除、全氧含量降低的同时也能够降低钢包底吹氩时间，节约生产成本，成为了许多高品质钢生产所面临的一大难题。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种在浇注过程中钢包底吹氩气的方法及系统和应用。本发明方法根据精炼渣表面张力、精炼渣厚度、钢液面高度、钢液面裸露情况等特征信号的变化，精准控制浇注过程中的钢包底吹氩流量，在保证钢液不卷渣情况下强化浇注过程钢包熔池搅拌，进一步促进钢液中微小夹杂物上浮，使钢中夹杂物含量明显减少，并且使钢中的全氧含量进一步降低，强制了钢液净化，改善了钢液质量；本发明解决了现有软吹与静搅阶段的钢包底吹氩工艺时间长，而钢包浇注过程中功能单一的问题，降低了生产工艺时间，节约了生产成本。

本发明在第一方面提高了一种在浇注过程中钢包底吹氩气的方法，所述方法包括如下步骤：

S1、将钢包置于钢包回转台浇注位进行浇注；所述钢包内含有钢液和精炼渣，所述精炼渣置于钢液的上方；