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![基于電磁感應加熱的新一代鋼包自動開澆技術(shù)研究.pdf_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-3/14/17/4b94c2ff-5070-41e6-8c14-b84d5c25b221/4b94c2ff-5070-41e6-8c14-b84d5c25b2211.gif)
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文檔簡介
1、鋼包是鋼鐵廠用來銜接煉鋼和澆鑄作業(yè)盛裝鋼水的重要冶金容器,對連續(xù)平穩(wěn)地生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。鋼包自動開澆對穩(wěn)定連鑄操作工藝,提高連澆率,保證鋼水質(zhì)量十分重要。為了減少引流砂對鋼水造成污染,提高鋼包的自動開澆率及鋼液的潔凈度,從而滿足高效、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展要求,本文提出了一種用與鋼液成分相同或相近的鐵碳合金顆粒代替?zhèn)鹘y(tǒng)引流砂,在鋼包開澆時,利用電磁感應加熱的方式對鋼包上水口內(nèi)鐵碳合金形成的封堵層進行快速全部或部分熔化,從而實現(xiàn)鋼包自動開
2、澆的新一代鋼包自動開澆技術(shù)。該技術(shù)與傳統(tǒng)的鋼包出鋼技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:(1)能夠有效減少鋼液中夾雜物,提高鋼水的潔凈度,為高附加值鋼種開發(fā)創(chuàng)造條件;(2)可以顯著提高鋼包的自動開澆率,使其達到100%;(3)可以減少浸入式水口的絮流,提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性;(4)避免因使用引流砂而形成水溶性有毒的Cr6+對環(huán)境造成的污染,進一步實現(xiàn)節(jié)能減排綠色冶金生產(chǎn);(5)能夠在一定程度上緩解我國鉻礦資源短缺,大部分依賴進口的被動局面;(6)避免外購引流
3、砂,為企業(yè)減少生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和市場競爭力;(7)能夠增加企業(yè)的自動化程度,為企業(yè)的高效生產(chǎn)創(chuàng)造條件。
為了使鋼包電磁感應加熱出鋼技術(shù)能夠在工業(yè)生產(chǎn)中得以成功廣泛應用,本文利用自行設計的熱態(tài)模擬出鋼實驗裝置對鋼包上水口內(nèi)固-液界面的位置控制、上水口封堵層厚度、開澆效果、座磚內(nèi)溫度分布進行了熱態(tài)實驗研究,找出電磁出鋼技術(shù)中各參數(shù)的變化規(guī)律及控制方法。同時還對鋼包底部結(jié)構(gòu)、座磚、上水口進行了改造和設計,從而以滿足鋼包電
4、磁出鋼的要求。在此基礎(chǔ)之上進行了工業(yè)試驗以驗證電磁出鋼技術(shù)的可行性。通過以上的實驗研究和工業(yè)試驗得出了如下主要結(jié)論:
(1)在同一條件下,使用鑄鐵的鐵碳合金顆粒和使用鑄鋼的合金顆粒相比,上水口內(nèi)固-液界面的下移量要大,規(guī)則球形顆粒比不規(guī)則的棱角形顆粒對固-液界面位置影響要大,鋼液溫度為1600℃和1620℃時粒徑為2.0mm的鑄鐵顆粒作為上水口填充料其固-液界面位置能夠進入有效加熱區(qū),出鋼溫度為1550℃時粒徑為4.0mm的鑄
5、鐵顆粒作為上水口填充料其固-液界面位置能夠進入有效加熱區(qū);
(2)封堵層厚度隨鐵碳合金顆粒碳含量的增加而變薄,隨著鐵碳合金顆粒尺寸的增大而增厚,不規(guī)則的棱角形顆粒比規(guī)則的球形顆粒形成的封堵層的厚度要厚,鋼液溫度的提高和停留時間的延長,封堵層的厚度也隨著增厚,其厚度變化范圍在30~66mm之間;
(3)上水口填裝料的形狀為球形,成分為鑄鐵,大小為2.0mm時,開澆時間最短為62s;電源功率在小于20kW范圍內(nèi)增加時,對
6、縮短電磁出鋼時間的效果要好于功率大于20kW時對縮短電磁出鋼時間的效果,其效果相差5倍多;線圈頂端距坩堝底端距離h與開澆時間t的關(guān)系呈現(xiàn)出指數(shù)函數(shù)的變化規(guī)律;上水口材質(zhì)是石墨時其開澆時間大約是高鋁質(zhì)水口開澆時間的二分之一;
(4)設計出了一種鋼包座磚為內(nèi)外組合式,感應加熱線圈為內(nèi)置式的可拆卸并能夠?qū)崿F(xiàn)在線維護的鋼包電磁出鋼裝置;
(5)工業(yè)試驗中,線圈在0.6MPa的氣冷壓力條件下,基于電磁感應加熱的新一代鋼包自動開
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