[发明专利]连铸浸入式水口预热的动态控制装置和控制方法

说明书

本发明公开了一种连铸浸入式水口预热的动态控制装置和方法，装置包括：中间包，中间包安装于浸入式水口的上方；塞棒，塞棒设置在中间包内，用于阻塞浸入式水口的热流通道；蓄热式烧嘴以及燃气通路，蓄热式设置在中间包的上方，用于对中间包进行加热，每一组的两个蓄热式烧嘴连接至燃气分管，燃气分管上设置有分管燃气调节阀，用于调节进入该燃气分管的燃气流量，多个燃气分管连接至燃气总管，燃气总管上设置有总管燃气调节阀；水口预热箱，浸入式水口的下端设置在水口预热箱中，水口预热箱连接至风机，风机用于对水口预热箱提供负压。采用本发明的连铸浸入式水口预热的动态控制装置和方法，实现了动态控制，提高了产品质量。

技术领域

本发明涉及一种连铸浸入式水口预热的动态控制装置和控制方法。

背景技术

连铸的浸入式水口是连铸生产稳定和铸坯质量控制的关键，随着连铸产品表面质量和内部夹杂物等控制要求的日趋严格，钢铁生产成本控制的精细化，质量稳定的浸入式水口越来越受到各钢铁厂技术及管理人员的重视。而浸入式水口的质量，不但受到耐火材料在技术、材料、生产、运输等环节上的影响，在使用前的预热工艺及控制也是最重要的一个环节。

众所周知，浸入式水口在烘烤过程中，其强度变化规律为：随着烘烤温度(指水口内壁温度)的上升，水口强度下降，在500～600℃之间，强度最低；当温度继续上升，水口强度增加，到1300℃左右又恢复到原状；再升高温度，则水口强度又下降。鉴于这个原因，要求水口快速烘烤达到预定的温度。如果烘烤时间过短，温度过低，一方面水口在浇注初期容易发生裂纹，另一方面在开浇时，钢水流经水口的瞬间，容易产生冷钢，引起水口堵塞。如果时间烘烤过长，水口强度降低，水口的使用寿命也会降低。一般以在30-60min内烘烤达到或接近1100℃为宜,并保持到浇注开始，这样便可以使水口保持足够的机械强度，减少水口表面层的石墨氧化疏松，更重要地是可以降低水口与钢水之间的温差，提高水口的抗热震性。这就要求水口预热升温过程在开始阶段应快速升温，使其在尽快短的时间内便达到600℃以上，以便快速越过强度降低区，然后迅速升温至1100℃左右，并一直稳定保持到预热结束。

根据浸入式水口耐火材料的特性，在使用前需将其内衬温度在短时间内烘烤到1100℃左右后才能满足生产工艺要求。浸入式水口的预热目前经历了两代技术历程，第一代是向浸入式水口的预热箱内引入煤气空气的混合高温气体，以从水口的外部对水口进行加热。其弊端是水口预热不均匀，特别是水口的颈部容易预热不良导致水口断裂，同时需要消耗能源，目前已基本被淘汰；第二代是利用向水口预热箱外进行抽气造成负压，引入中间包内高温烟气对浸入式水口进行加热的方法，其优点是水口预热均匀、节约能源、使用安全性好，是目前的主流使用技术。经过对该技术的专利文献检索，现有技术主要是是对抽风引流方式的各种改进，以确保有足够的抽力将中间包内的高温烟气抽入浸入式水口。例如专利公开号：CN1565772A，名称为：一种连铸中间包浸入式水口的烘烤装置及烘烤方法的专利，公开了一种针对浸入式水口预热过程中进行降噪消音的技术；公开号为：CN2897499Y，名称为风冷型中间包水口预热装置的专利，公开了一种对水口预热管道进行风冷的技术。现有公开的技术中，没有与本发明相类似的技术。

目前的技术在使用中仍然会发生水口预热不良、使用中断裂等异常问题。经过我们对抽风引流式浸入式水口预热装置多年的使用经验分析，目前只靠增加引流抽风的抽力无法有效保证水口温度达到使用要求，更无法确保水口温度的均匀稳定，这就需要对现有技术进行一个有效的改进。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种连铸浸入式水口预热的动态控制装置和方法，在改进了现有浸入式水口预热用负压抽引热风的方法的同时，进一步地对烘烤水口的热源进行动态的控制及调节，创造性地从供热及吸热两方面进行预热控制。

为实现上述目的，本发明的连铸浸入式水口预热的动态控制装置，包括：中间包，所述中间包安装于浸入式水口的上方，用于浸入式水口进行预加热；

塞棒，所述塞棒设置在所述中间包内，用于阻塞所述浸入式水口的热流通道；