一种钢包引流方法
阅读说明：本技术 一种钢包引流方法 (Ladle drainage method ) 是由 曹磊 高云飞 曹珍 黄伟青 马保振 韩立浩 石永亮 陈晨 刘浩 李爽 董中奇 于 2020-12-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种钢包引流方法,属于铸钢工艺技术领域,使用了一种钢包结构,钢包结构的上水口、上固定板、下固定板和滑板内均设有真空夹层,可以降低钢液向外导热量。本发明提供的钢包引流方法,采用金属引流剂替代现有技术中的引流砂,金属引流剂被进入的钢液熔化,沉积在上水口内,具有真空夹层的滑板和水口对液态金属引流剂具有保温作用,从而避免其温度降低至熔点以下而产生凝固,通过活动滑板,使上固定板和下固定板上的过流孔连通,金属引流剂在重力作用下经由过流孔和下水口进入到中间包,以引流钢液。金属引流剂对钢液无污染,保证了钢液的洁净度。(The invention provides a ladle drainage method, which belongs to the technical field of steel casting processes and adopts a ladle structure, wherein vacuum interlayers are arranged in an upper water gap, an upper fixing plate, a lower fixing plate and a sliding plate of the ladle structure, so that the outward heat conduction of molten steel can be reduced. The ladle drainage method provided by the invention adopts the metal drainage agent to replace drainage sand in the prior art, the metal drainage agent is melted by entering molten steel and is deposited in the upper water gap, the sliding plate with the vacuum interlayer and the water gap have the heat preservation effect on the liquid metal drainage agent, so that the temperature of the liquid metal drainage agent is prevented from being reduced to be below the melting point to generate solidification, the overflowing holes on the upper fixing plate and the lower fixing plate are communicated through the movable sliding plate, and the metal drainage agent enters the tundish through the overflowing holes and the lower water gap under the action of gravity to drain the molten steel. The metal drainage agent has no pollution to the molten steel, and ensures the cleanliness of the molten steel.)
技术领域
本发明属于铸钢工艺技术领域，更具体地说，是涉及一种钢包引流方法。
背景技术
钢包装入钢液前，一般需要在钢包水口内装入高熔点固体颗粒状的引流砂，在连铸过程中，打开钢包滑板，引流砂在重力和钢液静压力作用下会自动通过钢包下水口以及长水口进入中间包内。如果没有引流砂，钢液会填充至圆柱形的钢包水口内，在这个水口内的钢液温度会随着时间的不断降低从而产生凝固形成固态的铸钢，将钢包水口堵塞，钢包内钢液无法自动通过钢包水口进入中间包内。所以出钢前钢包水口内装入引流砂可以实现钢包钢液的顺利引流，但是引流砂作为一种外来杂质不可避免的被冲入中间包内的钢液中，对钢液造成污染，严重影响钢液的洁净度。
考虑到固体氧化物引流砂对钢液的污染，很多研究者研究如何在引流过程中将引流砂与钢液实现分离，但是目前并没有研究出方便、快捷、高效的分离方法，大多数情况下，固体氧化物引流砂还是被迫进入了中间包内的钢液中，严重影响钢液的洁净度，尤其是生产对洁净度要求极高的钢种，采用固体氧化物引流砂的影响更大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢包引流方法，旨在解决固体氧化物引流砂影响钢液洁净度，难以分离的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种钢包引流方法，使用了一种钢包结构，所述钢包结构包括：
钢包本体，所述钢包本体的底部设有水口；
启闭机构，安装在所述水口上，用于将所述水口分隔成上水口和下水口，所述启闭机构包括连接在所述上水口底部的上固定板和连接在所述下水口顶部的下固定板，所述上固定板和所述下固定板上均开设有过流孔，所述上固定板和所述下固定板之间活动安装有用于封堵或连通两个所述过流孔的滑板；所述上水口、所述上固定板、所述下固定板和所述滑板内均设有真空夹层；
钢包引流方法，具体包括以下步骤：
S1：活动滑板，封堵上固定板和下固定板上的过流孔，并对钢包本体进行烘烤；
S2：先向钢包本体内加入金属引流剂，再向钢包本体内引入钢液，金属引流剂被进入的钢液熔化，沉积在上水口内；
S3：钢包本体进入LF炉和RH炉进行精炼处理；
S4：活动滑板，使上固定板和下固定板上的过流孔连通，金属引流剂在重力作用下经由过流孔和下水口进入到中间包，以引流钢液。
作为本申请另一实施例，所述滑板通过驱动机构转动或滑动设于所述上固定板和所述下固定板之间。
作为本申请另一实施例，在步骤S1中，钢包本体烘烤后，温度高于900℃。
作为本申请另一实施例，在步骤S2中，金属引流剂采用铅、铅铋合金和铅锑合金。
作为本申请另一实施例，在步骤S3中，精炼处理的时间为1h-1.5h。
作为本申请另一实施例，在步骤S4之后，在步骤S4之后，对中间包内的钢液进行间隔取样分析，以检测钢液中金属引流剂的残留量。
本发明提供的钢包引流方法的有益效果在于：与现有技术相比，采用金属引流剂替代现有技术中的引流砂，金属引流剂被进入的钢液熔化，沉积在上水口内，具有真空夹层的滑板和水口对液态金属引流剂具有保温作用，从而避免其温度降低至熔点以下而产生凝固，通过活动滑板，使上固定板和下固定板上的过流孔连通，金属引流剂在重力作用下经由过流孔和下水口进入到中间包，以引流钢液。金属引流剂对钢液无污染，保证了钢液的洁净度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的钢包结构的结构示意图。
图中：1、钢包本体；2、上水口；3、下水口；4、上固定板；5、下固定板；6、滑板；7、真空夹层；8、金属引流剂。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，现对本发明提供的钢包引流方法进行说明。钢包引流方法，使用了一种钢包结构，钢包结构包括钢包本体1和启闭机构。
钢包本体1的底部设有水口；启闭机构安装在水口上，用于将水口分隔成上水口2和下水口3，启闭机构包括连接在上水口2底部的上固定板4和连接在下水口3顶部的下固定板5，上固定板4和下固定板5上均开设有过流孔，上固定板4和下固定板5之间活动安装有用于封堵或连通两个过流孔的滑板6；上水口2、上固定板4、下固定板5和滑板6内均设有真空夹层7；
钢包引流方法，具体包括以下步骤：
S1：活动滑板6，封堵上固定板4和下固定板5上的过流孔，并对钢包本体1进行烘烤；
S2：先向钢包本体1内加入金属引流剂8，再向钢包本体1内引入钢液，金属引流剂8被进入的钢液熔化，沉积在上水口2内；
S3：钢包本体1进入LF炉和RH炉进行精炼处理；
S4：活动滑板6，使上固定板4和下固定板5上的过流孔连通，金属引流剂8在重力作用下经由过流孔和下水口3进入到中间包，以引流钢液。
本发明提供的钢包引流方法，与现有技术相比，采用金属引流剂8替代现有技术中的引流砂，金属引流剂8被进入的钢液熔化，沉积在上水口2内，具有真空夹层的滑板6和水口对液态金属引流剂8具有保温作用，从而避免其温度降低至熔点以下而产生凝固，通过活动滑板6，使上固定板4和下固定板5上的过流孔连通，金属引流剂8在重力作用下经由过流孔和下水口3进入到中间包，以引流钢液。金属引流剂8对钢液无污染，保证了钢液的洁净度。
此外，可将下水口3设计为长水口，增加钢液在水口传输的距离，减少钢液热量向外传导。
作为本发明提供的钢包引流方法的一种具体实施方式，请参阅图1，滑板6通过驱动机构转动或滑动设于上固定板4和下固定板5之间。
本实施例中，滑板6可以通过液压或电动装置使其做往复直线或旋转运动，根据上固定板4和下固定板5的过流孔的相对位置，即过流孔的重合度来控制注流的大小，实现封堵和完全开启。
其中，金属引流剂8采用低熔点高密度的金属或者合金，如铅、铅铋合金或铅锑合金。
目前虽然很多金属的熔点都低于钢包水口内环境温度900℃，比如汞和镓，但是汞和镓的熔点低于了30℃，即在常温下以液态形式存在，不便于运输，存放以及向钢包水口内加入也不方便，不适合作为引流剂。熔点高于30℃，低于900℃的金属也比较多，比如铝660℃，镁651℃，锡232℃，锑630℃，锌419℃等等。但是这些低熔点合金的密度小于钢液密度，也不适合作为引流剂。所以，目前比较适合的金属是铅，熔点327℃，密度11.4g/cm3；铋，熔点271℃，密度9.8g/cm3，进一步的采用多元混合物还可以获得更多低熔点高密度的合金，比如铅铋合金。
由于钢水温度较高，1550℃以上，所以水口内低熔点高密度金属引流剂8会因加热而被熔化。由于铅以及铅铋合金的密度11.4kg/cm3，大于钢液密度7.8kg/cm3，所以不会因钢液的注入而上浮，会沉积在钢包上水口2内部。
在1550-1600℃时，Pb在Fe中的溶解度仅有0.3％左右，Bi在Fe液中的溶解度也仅有0.2％左右。所以向钢包本体1内加入铅、铅铋合金等高密度低熔点金属，溶解变成液体后，由于其在钢液中的溶解度有限，不会与钢液无限互溶，由于其密度大于钢液会存留在钢液下层的下水口3内。
由于上水口2、滑板6、上固定板4和下固定板5内均有真空夹层7，会大幅度降低水口位置液态的金属引流剂8向外的导热，减小水口内液态的金属引流剂8温度的降低，确保其温度在其熔点之上，从而避免过流孔内的液态的金属引流剂8长时间静止产生温度降低导致凝固堵塞钢包过流孔。
关于铅、铋合金进入中间包内的钢液中，是否会对钢液成分以及性能造成影响的问题，通过查询不同钢种的国标可以发现，国标中并未对Pb、Bi含量做严格限制。比如低合金高强度结构钢GB-T/1591-2008中对影响钢材性能的Cr\Cu、Ni等残余元素有明确的限定值，小于0.3％，而对钢中残余元素Pb、Bi等元素并没有严格规定，对于影响钢材性能的碳当量CEV以及抗裂纹敏感指数PCM等计算公式中也没有Pb、Bi合金，说明Pb、Bi合金对钢材性能不会有严重影响。
对中间包内的钢液进行间隔取样分析，以检测钢液中金属引流剂8的残留量，本实施立中，测算100t钢包，每次装入铅或铅铋合金仅仅需要20-30kg，加入量非常少，以25kg为例。
钢包开浇后，每隔2min对中间包内钢液中金属引流剂8成分进行取样分析，具体结果如下：
刚开浇：0.06％
2min：0.069％
4min 0.065％
6min:0.030％
8min:0.005％
10min:0.001％
可以看出，金属引流剂8进入中间包钢液后2min，钢液中检测出了金属引流剂8含量最高，但是最高也仅仅有0.069％。同时对使用此方法生产的连铸坯的内外部质量进行了检查，并未发现内外部质量缺陷，通过生产跟踪，轧制的钢板性能良好，并未因使用此方法对钢包性能产生影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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