[发明专利]一种防止薄带连铸熔池表面污染的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及连铸工艺，特别涉及一种防止薄带连铸熔池表面污染的方法及装置。

背景技术

双辊薄带连铸技术是一种先进的短流程冶金工艺，即直接将钢水浇注在一个由两个相对转动并具有快速冷却功能的铸辊和侧封板围成的熔池中，熔池内的熔融钢水在铸辊旋转的周向表面被冷却和凝固，进而形成凝固壳并逐渐生长然后在两结晶辊辊缝隙最小处被挤压在一起，形成带材，铸辊外侧的辊面清理装置实时清理辊面的氧化物杂质。

在薄带连铸的生产过程中，如果铸辊和侧封板围成的熔池中存在有钢水氧化或耐火材料被钢水侵蚀产生的金属或非金属氧化物浮渣，则，浮渣与铸辊接触后会影响钢水的凝固均匀性，进而在铸带上有浮渣区域会产生裂纹、疏松等凝固缺陷。为了得到高质量的铸带必须对熔池内的浮渣进行控制和清理。

目前已公开的关于薄带连铸熔池表面浮渣处理及控制的方法主要集中在两个方面，一种是采用密闭室加气体保护防止熔池表面形成浮渣和局部表面冷钢凝固壳，在熔池上部采用带有保护性气体的密闭室可以避免熔池内的钢水二次氧化产生的氧化物浮渣，同时密闭室利用熔池内的辐射热保持熔池区域的温度，避免熔池表面生成冷钢，如中国专利CN1561272A，这种方法是比较通用可行的方法，但是只靠被动的防止钢水氧化还不能达到去除浮渣的目的。

另一种比较多见的方法是采用某些特殊的装置防止渣卷入到铸带中，如中国专利CN1561272A、CN1503705A、CN1289233C以及日本发明JP2001078563等。还有些方法是主动去除浮渣和熔池液面凝壳的专利，如韩国专利KR 2008059992等。

还有其他若干专利中提到其他控制熔池表面清洁度的方法，主要出发点都是围绕着控制浮渣产生，控制熔池表面的温度防止表面钢水凝固，但是，如果熔池表面产生浮渣，最好采用彻底清除的方法，否则浮渣累计太多在狭小的熔池表面很难控制其不卷入铸带中。而熔池表面钢水凝固则要在浇铸初期就要避免，否者容易产生浇铸中断带的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止薄带连铸熔池表面污染的方法及装置，避免熔池表面钢水凝固，且观测薄带连铸熔池表面清洁情况，在浮渣堆积了一定程度后，通过浮渣清除装置清除浮渣，从而保持薄带连铸熔池清洁，避免浮渣卷入凝固的钢坯壳中，提高铸带质量。

本发明适用于双辊薄带连铸生产，1-5mm的薄带钢。

为实现上述的目的，本发明的技术方案是：

一种防止薄带连铸熔池表面污染的方法，在熔池的两端设置熔池液位检测装置，分别观察铸辊传动侧和被动侧的熔池表面的浮渣和熔池液位高度情况，如果监测浮渣边缘距离熔融钢水与铸辊辊面的交界线小于25mm，则通过浮渣清除装置将浮渣从熔池表面吸走，从而保持薄带连铸熔池清洁，避免浮渣卷入凝固的钢坯壳中，提高铸带质量。

进一步，如果浮渣边缘距离铸辊表面大于65mm，则停止吸渣作业。

又，浮渣清除利用真空吸渣方式。

本发明的一种防止薄带连铸熔池表面污染的装置，其包括，两套液位检测装置，设置在薄带连铸熔池保护罩上，位于熔池两侧；在熔池的两侧分别以铸辊垂直中心线为中心对称安装一套吸渣机构，该吸渣机构包括，吸渣管，其前端口对应熔池表面；导渣管，连接于吸渣管后端口；浮渣收集器，与导渣管连通。

进一步，两套液位检测装置采用CCD传感器。

另外，还包括进气管，该进气管连接于导渣管。

所述的进气管与导渣管成一夹角，优选为30度。

所述的进气管内径是导渣管内径的1.2-2倍。

所述的吸渣管前端口距离熔池表面5-25mm。

所述的吸渣管氮化硼材料制成。

所述的浮渣收集器为箱体结构，其外层是钢铁材料，内层为耐火材料，内外层上均开设有用于排气、散热以及收集浮渣的通孔。

所述的浮渣收集器内层耐火材料为铝碳质或石英质材料。

所述的熔池保护罩位于双辊薄带连铸机上方，作为布流器的支架、液位检测装置以及吸渣机构的支架，其固定在铸机机架上，可以覆盖整个熔池；在铸辊正上方的保护罩一侧设置有耐热材料，耐热材料固定在保护罩上其与铸辊辊面之间的距离为0-2mm。

所述的耐热材料为高硅氧布类材质的耐火材料。

所述的液位检测装置还包括一镜头保护装置，该装置包括保护罩壳、石英玻璃；保护罩壳前、后端开口，保护罩壳前端内侧设固定环；石英玻璃通过卡圈固定在固定环内，保护罩壳后端套设于CCD传感器镜头上；保护罩壳前端口围绕着石英玻璃设置供冷却气体排放孔。