一種預判鋼包水口自開率的檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預判鋼包水口自開率的檢測方法，所述方法包括：燒結性試驗，將引流砂壓制成條形試樣，測試條形試樣高溫焙燒后的抗折強度；滲鋼試驗，將定量的引流砂填入用耐火磚制成的坩堝內，再在引流砂表面放置定量的、切割而成的小鋼塊，制成坩堝試樣，在預定溫度下進行焙燒，焙燒完成且坩堝試樣冷卻后，沿坩堝孔的徑線剖開坩堝試樣，檢查引流砂和鋼水的相對位置；熱震穩(wěn)定性試驗，對條形試樣進行熱震穩(wěn)定性試驗。根據燒結試驗、滲鋼試驗和熱震穩(wěn)定性試驗的綜合結果判斷鋼包水口自開率。本發(fā)明使過去對鋼包未自開的定性分析通過燒結性試驗、滲鋼試驗和熱震穩(wěn)定性試驗得以定量化，達到了檢測方法客觀、檢測結果準確的技術效果。
【專利說明】—種預判鋼包水口自開率的檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及煉鋼【技術領域】，尤其涉及一種預判鋼包水口自開率的檢測方法。
【背景技術】
[0002]在冶金企業(yè)，鋼包水口自開率是人們關心的事情，因為它關系到鋼坯的質量，如:鋼水的二次氧化、吸氣、夾雜物數量等。因此冶金技術人員一直努力地改善和提高鋼包上水口自開率，并以獲得100%自開率為終極目標。
[0003]發(fā)明人在實驗過程中，發(fā)現現有技術存在如下不足:
[0004]鋼包水口自開率通常與包括引流材料(材質、粒度、流動性、燒結性和熱膨脹性)、澆鋼條件(鋼種、鋼水溫度、鋼包周轉時間)、鋼包周轉中的熱修包操作(水口清理及其干凈程度)以及投砂操作(投砂方式、投砂的準確性和投砂量)等相關。由于影響因素眾多，并包含有許多與“人”相關的因素，因此，鋼包未自開是多個因素共同作用下的綜合表現。在現實的生產過程中，存在判斷鋼包水口自開率檢測方法不準確的現象。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明實施例提供一種預判鋼包水口自開率的檢測方法，用于解決現有技術中鋼包水口自開率檢測主觀性高、檢測不準確的技術問題，達到檢測條件客觀、檢測準確的技術效果。
[0006]本發(fā)明實施例提供了一種預判鋼包水口自開率的檢測方法，所述方法包括:燒結性試驗，將引流砂壓制成條形試樣，測試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強度；滲鋼試驗，將定量的所述引流砂填入用耐火磚制成的坩堝內，再在所述引流砂表面放置定量的、切割而成的小鋼塊，制成坩堝試樣，在預定溫度下進行焙燒，焙燒完成且所述坩堝試樣冷卻后，沿坩堝孔的徑線剖開所述坩堝試樣，檢查所述引流砂和鋼水的相對位置；熱震穩(wěn)定性試驗，對所述引流砂壓制成的條形試樣進行熱震穩(wěn)定性試驗。根據所述燒結性試驗、滲鋼試驗和熱震穩(wěn)定性試驗的綜合結果判斷所述鋼包水口自開率。
[0007]進一步的，所述根據所述熱震穩(wěn)定性試驗結果判斷所述鋼包水口自開率包括:當一次熱震穩(wěn)定性試驗后所述條形試樣碎斷時，判斷所述鋼包水口能自開。
[0008]進一步的，所述根據所述熱震穩(wěn)定性試驗結果判斷所述鋼包水口自開率包括:當一次熱震穩(wěn)定性試驗后所述條形試樣雖未即刻呈現碎斷，但靜置預定時間后仍碎斷時，判斷所述鋼包水口能自開。
[0009]進一步的，所述將引流砂壓制成條形試樣，測試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強度，還包括:在焙燒過程中，在所述試樣周圍設置隔擋物，以避免高溫試驗爐發(fā)熱元件直接對所述條形試樣進行加熱。
[0010]進一步的，所述將引流砂壓制成條形試樣，測試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強度，還包括:以焙燒后的所述條形試樣抗折強度值1.8?2.6MPa作為引流砂燒結性適宜的判斷參考參數。[0011]進一步的，所述檢查所述引流砂和鋼水的相對位置，包括:所述相對位置的確定以坩堝高溫焙燒前的引流砂置于坩堝底部，鋼塊置于坩堝上部為原始參考狀態(tài)，與經高溫焙燒后的剖開坩堝作為對比條件。
[0012]進一步的，當引流砂處于坩堝底部，熔鋼處于引流砂頂部的狀態(tài)為沒有發(fā)生滲鋼現象。
[0013]進一步的，當熔鋼沉入坩堝底部，引流砂浮于坩堝上部的狀態(tài)為發(fā)生滲鋼現象。
[0014]進一步的，在所述當引流砂處于坩堝底部，熔鋼處于引流砂頂部的狀態(tài)為沒有發(fā)生滲鋼現象之后，還包括:測量坩堝內熔鋼高度，并將測得的所述熔鋼高度與根據加入鋼塊的重量、鋼的比重和坩堝直徑計算得出的熔鋼理論高度比較，判斷所述熔鋼是否滲入所述引流砂中。
[0015]進一步的，在所述當引流砂處于坩堝底部，熔鋼處于引流砂頂部的狀態(tài)為沒有發(fā)生滲鋼現象之后，還包括:測量坩堝內所述引流砂的高度，并將測量結果與焙燒前測量的所述弓I流砂高度比較，判斷引流砂是否有飄浮。
[0016]本發(fā)明實施例的有益效果如下:
[0017]本發(fā)明一實施例提供的一種預判鋼包水口自開率的檢測方法，通過燒結性試驗、滲鋼試驗和熱震穩(wěn)定性試驗得以定量化，達到了檢測方法客觀、檢測結果準確的技術效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一實施例中一種預判鋼包水口自開率的檢測方法流程示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明一實施例中焙燒前引流砂與鋼塊相對位置示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明一實施例中高溫焙燒后剖開的坩堝斷面，以及未進行1400°C預處理的引流砂和鋼塊相對位置示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明一實施例中高溫焙燒后剖開的坩堝斷面，以及進行1400°C預處理的弓I流砂和鋼塊相對位置示意圖。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明一實施例通過燒結性試驗、滲鋼試驗和熱震穩(wěn)定性試驗得以定量化，達到了檢測方法客觀、檢測結果準確的技術效果。
[0023]進一步的，本發(fā)明實施例闡明了鋼包自開的實現并非簡單地因為引流砂燒結強度低于或相當于鋼包鋼水靜壓力，開澆時被鋼水靜壓力壓碎而自開。而是因為鋼包滑板打開后，因鋼包水口下部未燒結的引流砂快速流出鋼包水口，冷空氣快速進入(急冷作用)水口內，造成引流砂燒結層內外兩側產生大的熱應力，引發(fā)引流砂脆性燒結層開裂和裂紋迅速擴展，燒結層強度大幅度降低，從而在鋼水靜壓力作用下燒結層被壓碎，實現自開。
[0024]為使本領域技術人員能夠更詳細了解本發(fā)明，以下結合附圖對本發(fā)明進行詳細描述。
[0025]如圖1所述，圖1為本發(fā)明一實施例中一種預判鋼包水口自開率的檢測方法包括:
[0026]步驟10:燒結性試驗，將引流砂壓制成條形試樣，測試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強度；[0027]步驟20:滲鋼試驗，將定量的所述引流砂填入用耐火磚制成的坩堝內，再在所述引流砂表面放置定量的、切割而成的小鋼塊，制成坩堝試樣，在預定溫度下進行焙燒，焙燒完成且所述坩堝試樣冷卻后，沿坩堝孔的徑線剖開所述坩堝試樣，檢查所述引流砂和鋼水的相對位置；
[0028]步驟30:熱震穩(wěn)定性試驗，對所述引流砂壓制成的條形試樣進行熱震穩(wěn)定性試驗;
[0029]步驟40:根據所述燒結性試驗、滲鋼試驗和熱震穩(wěn)定性試驗結果判斷所述鋼包水口自開率。
[0030]具體來說，本發(fā)明所提供的實施例通過步驟10的燒結性試驗、步驟20的滲鋼滲鋼試驗和步驟30的熱震穩(wěn)定性試驗，對引流砂燒結性、是否會發(fā)生滲鋼現象、是否易于鋼水壓碎引流砂表層的燒結殼等進行綜合分析、判斷，用以對引流砂是否能自開進行預判或對引流砂未自開原因進行分析。
[0031]本發(fā)明所述的燒結試驗和熱震性試驗的試樣可以設計為條形試樣，尺寸可設計為25X25X 130mm，但是本發(fā)明的保護范圍并不具體限定試樣的形狀以及試樣的尺寸，只要在本發(fā)明主旨之內的技術方案均為本發(fā)明的保護范圍。
[0032]下面以步驟10的燒結性試驗、步驟20的滲鋼試驗和步驟30的熱震穩(wěn)定性試驗進行進一步描述。
[0033]步驟10:燒結性試驗。
[0034]具體來說，步驟10為將引流砂壓制成條形試樣，測試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強度。
[0035]其中，為了接近引流砂實際使用條件，在焙燒過程中，在所述試樣周圍設置隔擋物，以避免高溫試驗爐發(fā)熱元件直接對所述條形試樣進行加熱。
[0036]在判斷引流砂的燒結性時，以焙燒后的所述條形試樣抗折強度值1.8?2.6MPa作為引流砂燒結性適宜的判斷參考參數。良好的燒結能在引流砂熱表面形成連續(xù)的燒結層，阻擋鋼水向弓I流砂中滲透和減少弓I流砂在鋼水中的漂浮。
[0037]步驟20:滲鋼試驗
[0038]具體來說，步驟20為將定量的所述引流砂填入用耐火磚制成的坩堝內，再在所述引流砂表面放置定量的、切割而成的小鋼塊，在預定溫度下進行焙燒，焙燒完成且所述坩堝試樣冷卻后，沿坩堝孔的徑線剖開所述坩堝試樣，檢查所述引流砂和鋼水的相對位置。
[0039]其中，判斷所述檢查所述引流砂和鋼水的相對位置的標準為:以坩堝高溫焙燒前的引流砂置于坩堝底部，鋼塊置于坩堝上部為原始參考狀態(tài)，與經高溫焙燒后的剖開坩堝作為對比條件，如果當引流砂處于坩堝底部，熔鋼處于引流砂頂部的狀態(tài)為沒有發(fā)生滲鋼現象，如果當熔鋼沉入坩堝底部，引流砂浮于坩堝上部的狀態(tài)為發(fā)生滲鋼現象。由滲鋼引起的鋼-砂凍結現象將嚴重影響水口的自開。
[0040]進一步的，在所述當引流砂處于坩堝底部，熔鋼處于引流砂頂部的狀態(tài)為沒有發(fā)生滲鋼現象之后，還包括:測量坩堝內熔鋼高度，并將測得的所述熔鋼高度與根據加入鋼塊的重量、鋼的比重和坩堝直徑計算得出的熔鋼理論高度比較，判斷所述熔鋼是否滲入所述引流砂中。
[0041]進一步的，在所述當引流砂處于坩堝底部，熔鋼處于引流砂頂部的狀態(tài)為沒有發(fā)生滲鋼現象之后，還包括:測量坩堝內所述引流砂的高度，并將測量結果與焙燒前測量的所述引流砂高度比較，判斷引流砂是否有飄浮。
[0042]步驟30:熱震穩(wěn)定性試驗
[0043]具體來說，所述步驟30為對所述引流砂壓制成的條形試樣進行熱震穩(wěn)定性試驗，并根據所述熱震穩(wěn)定性試驗結果判斷所述鋼包水口自開率。
[0044]其中，所述熱震穩(wěn)定性試驗可采用25 X 25 X 125mm規(guī)格試樣，經1600°C焙燒后，參照YB/T376.1-1995《耐火制品抗熱震性試驗方法(水急冷法)》標準，測試試樣的熱震穩(wěn)定性。
[0045]步驟40:根據所述燒結性試驗、滲鋼試驗和熱震穩(wěn)定性試驗的綜合結果判斷所述鋼包水口自開率。
[0046]進一步的，判斷所述鋼包水口自開率還包括兩種判斷方法，
[0047]1、當一次熱震穩(wěn)定性試驗后所述條形試樣碎斷時，判斷所述鋼包水口能自開。
[0048]2、當一次熱震穩(wěn)定性試驗后所述條形試樣雖未即刻呈現碎斷，但靜置預定時間后仍碎斷時，判斷所述鋼包水口能自開。
[0049]綜上所述，本發(fā)明使過去對鋼包未自開的定性分析通過燒結性試驗、滲鋼試驗和熱震穩(wěn)定性試驗得以定量化，為冶金企業(yè)或其他高溫熔煉企業(yè)以及引流砂生產制造商，在涉及鋼包自開的分析和掌握 引流砂質量及其穩(wěn)定性方面提供了一個可操作的、量化的方法。
[0050]為了更好的說明本發(fā)明所提供的一種鋼包水口自開率檢測方法，本發(fā)明實施例提供了一種具體的試驗方法。
[0051]取實際應用的、自開率不低于99%的某時期用引流砂，摻入暫時性結合劑，加水攪拌均勻。在3000N壓力下將其制成25 X 25 X 130mm的條形試樣，標記為Ns I。經烘烤后，按照設定的試驗溫度，將試樣放入高溫爐(SiC棒爐或SiMo棒爐)內進行焙燒。燒后的試樣隨爐冷卻至室溫，取出后，測試其抗折強度。
[0052]配制燒結強度低于N2 1，且接近鋼水靜壓力的引流砂，摻入暫時性結合劑，加水攪拌均勻。在3000N壓力下將其制成25 X 25 X 130mm的條形試樣，標記為Ns 2。經烘烤后，按照設定的試驗溫度，將條形試樣放入高溫爐(SiC棒爐或SiMo棒爐)內進行焙燒。燒后的試樣隨爐冷卻至室溫，取出后，測試其抗折強度。
[0053]兩組試樣的燒結強度(MPa)如下表所示。
【權利要求】
1.一種預判鋼包水口自開率的檢測方法，其特征在于，所述方法包括: 燒結性試驗，將引流砂壓制成條形試樣，測試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強度；滲鋼試驗，將定量的所述引流砂填入用耐火磚制成的坩堝內，再在所述引流砂表面放置定量的、切割而成的小鋼塊，制成坩堝試樣，在預定溫度下進行焙燒，焙燒完成且所述坩堝試樣冷卻后，沿坩堝孔的徑線剖開所述坩堝試樣，檢查所述引流砂和鋼水的相對位置；熱震穩(wěn)定性試驗，對所述引流砂壓制成的條形試樣進行熱震穩(wěn)定性試驗； 根據所述燒結性試驗、滲鋼試驗和熱震穩(wěn)定性試驗的綜合結果判斷所述鋼包水口自開率。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述熱震穩(wěn)定性試驗結果判斷所述鋼包水口自開率包括: 當一次熱震穩(wěn)定性試驗后所述條形試樣碎斷時，判斷所述鋼包水口能自開。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述熱震穩(wěn)定性試驗結果判斷所述鋼包水口自開率包括: 當一次熱震穩(wěn)定性試驗后所述條形試樣雖未即刻呈現碎斷，但靜置預定時間后仍碎斷時，判斷所述鋼包水口能自開。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將引流砂壓制成條形試樣，測試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強度，還包括: 在焙燒過程中，在所述試樣周圍設置隔擋物，以避免高溫試驗爐發(fā)熱元件直接對所述條形試樣進行加熱。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將引流砂壓制成條形試樣，測試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強度，還包括: 以焙燒后的所述條形試樣抗折強度值1.8?2.6MPa作為引流砂燒結性適宜的判斷參考參數。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢查所述引流砂和鋼水的相對位置，包括: 所述相對位置的確定以坩堝高溫焙燒前的引流砂置于坩堝底部，鋼塊置于坩堝上部為原始參考狀態(tài)，與經高溫焙燒后的剖開坩堝作為對比條件。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于:當引流砂處于坩堝底部，熔鋼處于引流砂頂部的狀態(tài)為沒有發(fā)生滲鋼現象。
8.如權利要求6所述的方法，其特征在于:當熔鋼沉入坩堝底部，引流砂浮于坩堝上部的狀態(tài)為發(fā)生滲鋼現象。
9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述當引流砂處于坩堝底部，熔鋼處于引流砂頂部的狀態(tài)為沒有發(fā)生滲鋼現象之后，還包括: 測量坩堝內熔鋼高度，并將測得的所述熔鋼高度與根據加入鋼塊的重量、鋼的比重和坩堝直徑計算得出的熔鋼理論高度比較，判斷所述熔鋼是否滲入所述引流砂中。
10.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述當引流砂處于坩堝底部，熔鋼處于引流砂頂部的狀態(tài)為沒有發(fā)生滲鋼現象之后，還包括: 測量坩堝內所述引流砂的高度，并將測量結果與焙燒前測量的所述引流砂高度比較，判斷引流砂是否有飄浮。
【文檔編號】B22D2/00GK103785809SQ201410031209
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權日:2014年1月23日
【發(fā)明者】曹勇, 邵俊寧, 賈祥超, 鐘凱, 崔園園, 孟繁雪, 李玉清, 李樹森, 彭開玉, 祝少軍, 李鵬程, 劉風剛, 張超, 邢濤 申請人:首鋼總公司