本發(fā)明屬于煉鋼領(lǐng)域，涉及一種不銹鋼連鑄生產(chǎn)中異鋼種快換的方法。
背景技術(shù)：
連鑄工藝是液態(tài)的鋼水通過(guò)鋼包澆注、冷凝、切割而得到鑄坯的工藝，這個(gè)過(guò)程最主要的環(huán)節(jié)就是把一爐或多爐鋼水通過(guò)鋼包和中間包連續(xù)地注入結(jié)晶器，在四塊銅板構(gòu)成的結(jié)晶器內(nèi)通過(guò)水冷，從而得到四周為固態(tài)的坯殼、中間部分仍為液態(tài)鋼水的鑄坯。接著鑄坯通過(guò)二次冷卻逐漸全部凝固，并通過(guò)拉矯裝置中輥?zhàn)拥闹魏娃D(zhuǎn)動(dòng)作用被拉出連鑄機(jī)本體，再由切割裝置切割成一定長(zhǎng)度的板坯。其中，中間包作為鋼包與結(jié)晶器的中間環(huán)節(jié)，起到了穩(wěn)定鋼水，使夾雜物充分上浮，并在鋼包交換時(shí)，儲(chǔ)存鋼水的作用等。鋼水通過(guò)中間包，連續(xù)不斷的注入結(jié)晶器，通過(guò)結(jié)晶器內(nèi)初步凝固，及向后的冷卻矯直過(guò)程，達(dá)到連鑄鑄造，產(chǎn)出符合要求的連鑄坯。因此，中間包快換技術(shù)可以使連鑄作業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)澆鑄。
雖然在中間包快換的過(guò)程中，兩個(gè)中間包內(nèi)的鋼水互補(bǔ)干涉，沒有影響，但是對(duì)于不同鋼種，中間包快換在鋼種交換時(shí)，結(jié)晶器的連鑄并不中斷，而是通過(guò)降速，在鑄造暫時(shí)停止的過(guò)程中，將中間包做快速更換，實(shí)現(xiàn)鋼水的繼續(xù)連鑄；因此，中間包快換技術(shù)對(duì)于結(jié)晶器內(nèi)鋼水要求較高，例如快換前連接部位的鑄坯不能收縮太大，鋼種的高溫強(qiáng)度不能太低，鋼水在收到冷卻時(shí)，變形不能太大等等。400系鋼種中的409l高溫強(qiáng)度低，鑄坯膨脹和收縮幅度過(guò)大，容易產(chǎn)生鑄坯變形，卡在扇形段，不能拉出，此外，409l鋼種的鋼水溫度過(guò)高，流動(dòng)性大，容易引起漏鋼，因此409l鋼種不適宜采用中間包快換技術(shù)連鑄。410鋼種硬度過(guò)高，快換時(shí)，在結(jié)晶器中的鋼水冷卻過(guò)大，彎曲矯正困難，也不可以參加快換。另外，不同系的鋼種由于鋼水性能差別過(guò)大，凝固溫度，高溫性能都不一樣，也不能參與快換，比如300系不能與400系鋼種進(jìn)行快換。
先前國(guó)內(nèi)外只將中間包快換技術(shù)用于普通碳鋼之間的快換，2012年起，我公司開發(fā)了不銹鋼304鋼種之間的快換，后又開發(fā)了，300系一般鋼種之間的快換。但是，對(duì)于300系普通、特殊鋼種之間的快換，還處于空白階段，因此，尋找一種適合300系特殊鋼種之間的中間包快換技術(shù)勢(shì)在必行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種不銹鋼連鑄生產(chǎn)中異鋼種快換的方法，其能有效地改善甚至消除300系普通和特殊不銹鋼鋼種快換時(shí)的混鋼現(xiàn)象、提高連鑄作業(yè)率。
為了達(dá)到前述的發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種不銹鋼連鑄生產(chǎn)中異鋼種快換的方法，其包括以下步驟；
將300系鋼種中不同鋼種的中間包進(jìn)行快換，并根據(jù)快換前后不同鋼種的冷坯寬度、鋼坯收縮系數(shù)差值對(duì)結(jié)晶器的下端寬度進(jìn)行在線調(diào)節(jié)；
其中，所述中間包采用惰性氣體密封，且中間包的單次快換時(shí)間≤4min；
所述中間包中，前盛鋼水的密度大于快換后所盛鋼水的密度，所述前盛鋼水的溫度不低于設(shè)定的前鋼種的目標(biāo)溫度，所述快換后所盛鋼水的溫度不低于設(shè)定的后鋼種的目標(biāo)溫度。
上述方法中，單次快換時(shí)間≤4min，通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)：在前鋼種中間包抬起的同時(shí)進(jìn)行移動(dòng)，后鋼種中間包移到澆鑄位置的同時(shí)，進(jìn)行狀態(tài)檢查，在保證作業(yè)安全的前提下，統(tǒng)籌作業(yè)時(shí)間，使單次快換時(shí)間縮短在4min以內(nèi)完成。
本發(fā)明提供的不銹鋼連鑄生產(chǎn)中異鋼種快換的方法，要求兩個(gè)參與快換的鋼種在快換前后，均不低于目標(biāo)溫度，主要是為了防止快換時(shí)，中間包鑄坯過(guò)冷；此外，本發(fā)明的方法還要求快換鋼種之間物理性能(包括高溫凝固時(shí)結(jié)晶的組織相、合金的含量)不能相差太大，快換前后兩包中間包生產(chǎn)的鑄坯在2m以內(nèi)不能混鋼，要符合各自的成分范圍，鑄坯的成分不能混合；且本發(fā)明的方法在快換作業(yè)的時(shí)間方面做了精確的要求，限定在4min之內(nèi)完成，可以防止時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，前鑄坯冷卻收縮過(guò)多，新注入鋼水從結(jié)晶器邊緣進(jìn)入發(fā)生漏鋼現(xiàn)象。
在上述方法中，優(yōu)選地，所述中間包采用ar密封。
在上述方法中，優(yōu)選地，進(jìn)行異鋼種快換的后鋼種包括321鋼種，與所述321鋼種進(jìn)行所述異鋼種快換的前鋼種包括316l鋼種。
與普通鋼相比，300系鋼種中的特殊不銹鋼合金含量高，連鑄作業(yè)難度大，鑄坯凝固不均勻現(xiàn)象顯著，所以，相對(duì)于普通的不銹鋼中間包快換，300系鋼種中的特殊不銹鋼中間包快換難度大，要求更嚴(yán)格；且由于300系鋼種中的特殊不銹鋼合金差距大，比如321鋼種與316l鋼種，ti和mo要求比較嚴(yán)格，快換前后任一鋼種絕不能有任何一點(diǎn)的成分混合，因此，現(xiàn)有技術(shù)還不能做到321鋼種作為后鋼種與其他鋼種進(jìn)行中間包快換；另外在連鑄過(guò)程中，321鋼種容易有ti析出物聚集，所以中間包快換時(shí)，鋼水的密封作業(yè)要求嚴(yán)格。本發(fā)明采用惰性氣體密封中間包，并在4min內(nèi)完成快換，實(shí)現(xiàn)了321鋼種作為后鋼種與其他鋼種的快換，甚至可以實(shí)現(xiàn)多鋼種的輪換，縮短了連鑄時(shí)間，同時(shí)使連鑄作業(yè)真正實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)澆鑄。
在上述方法中，優(yōu)選地，進(jìn)行異鋼種快換的后鋼種包括304j1鋼種，與所述304j1鋼種進(jìn)行所述異鋼種快換的前鋼種包括301鋼種、304鋼種、304l鋼種、316l鋼種和321鋼種中的任一種。
在上述方法中，優(yōu)選地，進(jìn)行異鋼種快換的后鋼種包括304l鋼種，與所述304l鋼種進(jìn)行所述異鋼種快換的前鋼種包括301鋼種、304鋼種、304j1鋼種、316l鋼種和321鋼種中的任一種。
在上述方法中，優(yōu)選地，進(jìn)行異鋼種快換的后鋼種包括304鋼種，與所述304鋼種進(jìn)行所述異鋼種快換的前鋼種包括301鋼種、304l鋼種、304j1鋼種、316l鋼種和321鋼種中的任一種。
在上述方法中，優(yōu)選地，進(jìn)行異鋼種快換的后鋼種包括301鋼種，與所述301鋼種進(jìn)行所述異鋼種快換的前鋼種包括304鋼種、304l鋼種、304j1鋼種、316l鋼種和321鋼種中的任一種。
在上述方法中，優(yōu)選地，進(jìn)行異鋼種快換的前鋼種快換前后的溫度均不低于所述前鋼種的目標(biāo)溫度；進(jìn)行異鋼種快換的后鋼種快換前后的溫度均不低于所述后鋼種的目標(biāo)溫度。不同鋼種要求的中間包溫度不同，比如304/316l/301系鋼種，目標(biāo)溫度為1485℃；321鋼種的目標(biāo)溫度為1500℃，本發(fā)明要求前鋼種和后鋼種在快換前后的溫度都不能低于設(shè)定的目標(biāo)溫度，主要是為了防止拉速停止時(shí)，鑄坯溫度過(guò)冷，拉出困難。
在上述方法中，優(yōu)選地，所述快換前后不同鋼種的鋼坯收縮系數(shù)差值≤0.005。
在上述方法中，優(yōu)選地，所述根據(jù)快換前后不同鋼種的冷坯寬度、鋼坯收縮系數(shù)差值對(duì)結(jié)晶器的下端寬度進(jìn)行在線調(diào)節(jié)的步驟為：
快換前后不同鋼種的冷坯寬度差值＝0，且快換前后不同鋼種的鋼坯收縮系數(shù)差值≤0.002，或者，0＜快換前后不同鋼種的冷坯寬度差值≤10mm，且后鋼種生產(chǎn)所需的結(jié)晶器下端寬度＝前鋼種生產(chǎn)時(shí)的結(jié)晶器下端寬度，則不調(diào)節(jié)所述結(jié)晶器的下端寬度；
否則，將所述結(jié)晶器的下端寬度在線調(diào)節(jié)為后鋼種生產(chǎn)所需的結(jié)晶器下端寬度；
其中，所述后鋼種生產(chǎn)所需的結(jié)晶器下端寬度為所述后鋼種的冷坯寬度與鋼坯收縮系數(shù)的乘積。
上述方法中，所述冷坯寬度差值、鋼坯收縮系數(shù)差值均為計(jì)算值。
在上述方法中，優(yōu)選地，所述結(jié)晶器的在線調(diào)節(jié)的時(shí)機(jī)為前鋼種最后2-3道鑄坯生產(chǎn)期間。
本發(fā)明提供的不銹鋼連鑄生產(chǎn)中異鋼種快換的方法，有效地改善甚至消除了300系普通和特殊不銹鋼鋼種快換時(shí)的混鋼現(xiàn)象、提高了連鑄作業(yè)率，較大程度地實(shí)現(xiàn)了301鋼種、304鋼種、304l鋼種、304j1鋼種和321鋼種之間的交叉快換，為實(shí)現(xiàn)多鋼種的輪換奠定了基礎(chǔ)，具有顯著意義；同時(shí)縮短了連鑄時(shí)間，使連鑄作業(yè)真正實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)澆鑄，還降低結(jié)晶器密封資材消耗，減少了因鋼種交換引起的準(zhǔn)備待機(jī)時(shí)間。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行以下詳細(xì)說(shuō)明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明可實(shí)施范圍的限定。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種不銹鋼連鑄生產(chǎn)中異鋼種快換的方法，其包括以下步驟；
將316l鋼種作為前鋼種、321鋼種作為后鋼種進(jìn)行中間中包快換，316l鋼種的中間包和321鋼種的中間包均采用ar氣密封，
在確保中間包快換作業(yè)安全的條件下，在前鋼種中間包抬起的同時(shí)進(jìn)行移動(dòng)，后鋼種中間包移到澆鑄位置的同時(shí)，進(jìn)行狀態(tài)檢查，統(tǒng)籌作業(yè)時(shí)間，精確控制在4min以內(nèi)完成中間包快換作業(yè)，316l鋼種和321鋼種的密度、收縮系數(shù)和冷坯寬度如表1所示，由于快換前后的316l鋼種與321鋼種的冷坯寬度差值＝1mm＜10mm，且快換前后316l鋼種與321鋼種的鋼坯收縮系數(shù)差值＝0.001＜0.002，且后鋼種(321鋼種)生產(chǎn)所需的結(jié)晶器下端寬度(1290mm)＝前鋼種(316l鋼種)生產(chǎn)時(shí)的結(jié)晶器下端寬度(1290mm)，因此不調(diào)節(jié)結(jié)晶器的下端寬度；
表1
本實(shí)施例的快換方法，實(shí)現(xiàn)了316l鋼種與321鋼種的中間包快換，填補(bǔ)了現(xiàn)有300系特殊鋼種快換的空缺，為實(shí)現(xiàn)多鋼種的輪換奠定了基礎(chǔ)，具有顯著意義。
表2
在2015年以前，本公司還不能實(shí)現(xiàn)316l鋼種與321鋼種的中間包快換，321鋼種作為前鋼種與其他300系特殊鋼種的快換并未提高其連鑄比，本實(shí)施例實(shí)施中間包快換以后，將321鋼種的連鑄比由未快換的6.14提升到了7.96(如表2所示，表2為316l鋼種和321鋼種的連鑄比)，整整提高了1.85(提升了30％以上)，同時(shí)也提高了321鋼種快換的作業(yè)率的產(chǎn)量。此外，316l鋼種在中間包快換以后的連鑄比也提高到了7.5，可見本實(shí)施例的中間包快換減少了因鋼種交換引起的準(zhǔn)備待機(jī)時(shí)間、縮短了連鑄時(shí)間，使連鑄作業(yè)真正實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)澆鑄，同時(shí)，由于不用調(diào)節(jié)結(jié)晶器的下端寬度，因而也降低結(jié)晶器密封資材消耗。
實(shí)施例2
參照實(shí)施例1的方法，本實(shí)施例還提供了300系其他鋼種之間的快換方法，根據(jù)快換前后不同鋼種的冷坯寬度、鋼坯收縮系數(shù)差值對(duì)結(jié)晶器的下端寬度進(jìn)行在線調(diào)節(jié)的步驟為：
快換前后不同鋼種的冷坯寬度差值＝0，且快換前后不同鋼種的鋼坯收縮系數(shù)差值≤0.002，或者，0＜快換前后不同鋼種的冷坯寬度差值≤10mm，且后鋼種生產(chǎn)所需的結(jié)晶器下端寬度＝前鋼種生產(chǎn)時(shí)的結(jié)晶器下端寬度，則不調(diào)節(jié)結(jié)晶器的下端寬度；
否則，在前鋼種最后2-3道鑄坯生產(chǎn)期間將結(jié)晶器的下端寬度在線調(diào)節(jié)為后鋼種生產(chǎn)所需的結(jié)晶器下端寬度，或者在快換結(jié)束，作業(yè)穩(wěn)定之后，調(diào)節(jié)結(jié)晶器下端寬，具體根據(jù)工程指示和訂單量確定調(diào)節(jié)時(shí)間；后鋼種生產(chǎn)所需的結(jié)晶器下端寬度為后鋼種的冷坯寬度與鋼坯收縮系數(shù)的乘積；冷坯寬度差值、鋼坯收縮系數(shù)差值均指計(jì)算值。
具體的快換鋼種與快換前后順序，如表3所示，表3為本實(shí)施例的異鋼種快換作業(yè)基準(zhǔn)，其中，×表示不能進(jìn)行快換，√表示可以進(jìn)行快換。
表3
由表3可見，本發(fā)明提供的不銹鋼連鑄生產(chǎn)中異鋼種快換的方法，較大程度地實(shí)現(xiàn)了301鋼種、304鋼種、304l鋼種、304j1鋼種和321鋼種之間的交叉快換，為實(shí)現(xiàn)多鋼種的輪換奠定了基礎(chǔ)，具有顯著意義。