一種預(yù)判鋼包水口自開率的檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)判鋼包水口自開率的檢測(cè)方法，所述方法包括：燒結(jié)性試驗(yàn)，將引流砂壓制成條形試樣，測(cè)試條形試樣高溫焙燒后的抗折強(qiáng)度；滲鋼試驗(yàn)，將定量的引流砂填入用耐火磚制成的坩堝內(nèi)，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(yù)定溫度下進(jìn)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(duì)位置；熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)，對(duì)條形試樣進(jìn)行熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)。根據(jù)燒結(jié)試驗(yàn)、滲鋼試驗(yàn)和熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)的綜合結(jié)果判斷鋼包水口自開率。本發(fā)明使過去對(duì)鋼包未自開的定性分析通過燒結(jié)性試驗(yàn)、滲鋼試驗(yàn)和熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)得以定量化，達(dá)到了檢測(cè)方法客觀、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的技術(shù)效果。
【專利說明】—種預(yù)判鋼包水口自開率的檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煉鋼【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種預(yù)判鋼包水口自開率的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶金企業(yè)，鋼包水口自開率是人們關(guān)心的事情，因?yàn)樗P(guān)系到鋼坯的質(zhì)量，如:鋼水的二次氧化、吸氣、夾雜物數(shù)量等。因此冶金技術(shù)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(biāo)。
[0003]發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)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(zhì)、粒度、流動(dòng)性、燒結(jié)性和熱膨脹性)、澆鋼條件(鋼種、鋼水溫度、鋼包周轉(zhuǎn)時(shí)間)、鋼包周轉(zhuǎn)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(zhǔn)確性和投砂量)等相關(guān)。由于影響因素眾多，并包含有許多與“人”相關(guān)的因素，因此，鋼包未自開是多個(gè)因素共同作用下的綜合表現(xiàn)。在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)過程中，存在判斷鋼包水口自開率檢測(cè)方法不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種預(yù)判鋼包水口自開率的檢測(cè)方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中鋼包水口自開率檢測(cè)主觀性高、檢測(cè)不準(zhǔn)確的技術(shù)問題，達(dá)到檢測(cè)條件客觀、檢測(cè)準(zhǔn)確的技術(shù)效果。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種預(yù)判鋼包水口自開率的檢測(cè)方法，所述方法包括:燒結(jié)性試驗(yàn)，將引流砂壓制成條形試樣，測(cè)試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強(qiáng)度；滲鋼試驗(yàn)，將定量的所述引流砂填入用耐火磚制成的坩堝內(nèi)，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(yù)定溫度下進(jìn)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(duì)位置；熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)，對(duì)所述引流砂壓制成的條形試樣進(jìn)行熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)。根據(jù)所述燒結(jié)性試驗(yàn)、滲鋼試驗(yàn)和熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)的綜合結(jié)果判斷所述鋼包水口自開率。
[0007]進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果判斷所述鋼包水口自開率包括:當(dāng)一次熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)后所述條形試樣碎斷時(shí)，判斷所述鋼包水口能自開。
[0008]進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果判斷所述鋼包水口自開率包括:當(dāng)一次熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)后所述條形試樣雖未即刻呈現(xiàn)碎斷，但靜置預(yù)定時(shí)間后仍碎斷時(shí)，判斷所述鋼包水口能自開。
[0009]進(jìn)一步的，所述將引流砂壓制成條形試樣，測(cè)試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強(qiáng)度，還包括:在焙燒過程中，在所述試樣周圍設(shè)置隔擋物，以避免高溫試驗(yàn)爐發(fā)熱元件直接對(duì)所述條形試樣進(jìn)行加熱。
[0010]進(jìn)一步的，所述將引流砂壓制成條形試樣，測(cè)試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強(qiáng)度，還包括:以焙燒后的所述條形試樣抗折強(qiáng)度值1.8?2.6MPa作為引流砂燒結(jié)性適宜的判斷參考參數(shù)。[0011]進(jìn)一步的，所述檢查所述引流砂和鋼水的相對(duì)位置，包括:所述相對(duì)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(jīng)高溫焙燒后的剖開坩堝作為對(duì)比條件。
[0012]進(jìn)一步的，當(dāng)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(xiàn)象。
[0013]進(jìn)一步的，當(dāng)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(xiàn)象。
[0014]進(jìn)一步的，在所述當(dāng)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(xiàn)象之后，還包括:測(cè)量坩堝內(nèi)熔鋼高度，并將測(cè)得的所述熔鋼高度與根據(jù)加入鋼塊的重量、鋼的比重和坩堝直徑計(jì)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(jìn)一步的，在所述當(dāng)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(xiàn)象之后，還包括:測(cè)量坩堝內(nèi)所述引流砂的高度，并將測(cè)量結(jié)果與焙燒前測(cè)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(shí)施例的有益效果如下:
[0017]本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種預(yù)判鋼包水口自開率的檢測(cè)方法，通過燒結(jié)性試驗(yàn)、滲鋼試驗(yàn)和熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)得以定量化，達(dá)到了檢測(cè)方法客觀、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中一種預(yù)判鋼包水口自開率的檢測(cè)方法流程示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中焙燒前引流砂與鋼塊相對(duì)位置示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中高溫焙燒后剖開的坩堝斷面，以及未進(jìn)行1400°C預(yù)處理的引流砂和鋼塊相對(duì)位置示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中高溫焙燒后剖開的坩堝斷面，以及進(jìn)行1400°C預(yù)處理的弓I流砂和鋼塊相對(duì)位置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明一實(shí)施例通過燒結(jié)性試驗(yàn)、滲鋼試驗(yàn)和熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)得以定量化，達(dá)到了檢測(cè)方法客觀、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的技術(shù)效果。
[0023]進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例闡明了鋼包自開的實(shí)現(xiàn)并非簡(jiǎn)單地因?yàn)橐魃盁Y(jié)強(qiáng)度低于或相當(dāng)于鋼包鋼水靜壓力，開澆時(shí)被鋼水靜壓力壓碎而自開。而是因?yàn)殇摪宕蜷_后，因鋼包水口下部未燒結(jié)的引流砂快速流出鋼包水口，冷空氣快速進(jìn)入(急冷作用)水口內(nèi)，造成引流砂燒結(jié)層內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生大的熱應(yīng)力，引發(fā)引流砂脆性燒結(jié)層開裂和裂紋迅速擴(kuò)展，燒結(jié)層強(qiáng)度大幅度降低，從而在鋼水靜壓力作用下燒結(jié)層被壓碎，實(shí)現(xiàn)自開。
[0024]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更詳細(xì)了解本發(fā)明，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]如圖1所述，圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中一種預(yù)判鋼包水口自開率的檢測(cè)方法包括:
[0026]步驟10:燒結(jié)性試驗(yàn)，將引流砂壓制成條形試樣，測(cè)試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強(qiáng)度；[0027]步驟20:滲鋼試驗(yàn)，將定量的所述引流砂填入用耐火磚制成的坩堝內(nèi)，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(yù)定溫度下進(jìn)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(duì)位置；
[0028]步驟30:熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)，對(duì)所述引流砂壓制成的條形試樣進(jìn)行熱震穩(wěn)定性試驗(yàn);
[0029]步驟40:根據(jù)所述燒結(jié)性試驗(yàn)、滲鋼試驗(yàn)和熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)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(shí)施例通過步驟10的燒結(jié)性試驗(yàn)、步驟20的滲鋼滲鋼試驗(yàn)和步驟30的熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)，對(duì)引流砂燒結(jié)性、是否會(huì)發(fā)生滲鋼現(xiàn)象、是否易于鋼水壓碎引流砂表層的燒結(jié)殼等進(jìn)行綜合分析、判斷，用以對(duì)引流砂是否能自開進(jìn)行預(yù)判或?qū)σ魃拔醋蚤_原因進(jìn)行分析。
[0031]本發(fā)明所述的燒結(jié)試驗(yàn)和熱震性試驗(yàn)的試樣可以設(shè)計(jì)為條形試樣，尺寸可設(shè)計(jì)為25X25X 130mm，但是本發(fā)明的保護(hù)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(nèi)的技術(shù)方案均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0032]下面以步驟10的燒結(jié)性試驗(yàn)、步驟20的滲鋼試驗(yàn)和步驟30的熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0033]步驟10:燒結(jié)性試驗(yàn)。
[0034]具體來說，步驟10為將引流砂壓制成條形試樣，測(cè)試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強(qiáng)度。
[0035]其中，為了接近引流砂實(shí)際使用條件，在焙燒過程中，在所述試樣周圍設(shè)置隔擋物，以避免高溫試驗(yàn)爐發(fā)熱元件直接對(duì)所述條形試樣進(jìn)行加熱。
[0036]在判斷引流砂的燒結(jié)性時(shí)，以焙燒后的所述條形試樣抗折強(qiáng)度值1.8?2.6MPa作為引流砂燒結(jié)性適宜的判斷參考參數(shù)。良好的燒結(jié)能在引流砂熱表面形成連續(xù)的燒結(jié)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(yàn)
[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(nèi)，再在所述引流砂表面放置定量的、切割而成的小鋼塊，在預(yù)定溫度下進(jìn)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(duì)位置。
[0039]其中，判斷所述檢查所述引流砂和鋼水的相對(duì)位置的標(biāo)準(zhǔn)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(jīng)高溫焙燒后的剖開坩堝作為對(duì)比條件，如果當(dāng)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(xiàn)象，如果當(dāng)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(xiàn)象。由滲鋼引起的鋼-砂凍結(jié)現(xiàn)象將嚴(yán)重影響水口的自開。
[0040]進(jìn)一步的，在所述當(dāng)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(xiàn)象之后，還包括:測(cè)量坩堝內(nèi)熔鋼高度，并將測(cè)得的所述熔鋼高度與根據(jù)加入鋼塊的重量、鋼的比重和坩堝直徑計(jì)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(jìn)一步的，在所述當(dāng)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(xiàn)象之后，還包括:測(cè)量坩堝內(nèi)所述引流砂的高度，并將測(cè)量結(jié)果與焙燒前測(cè)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(yàn)
[0043]具體來說，所述步驟30為對(duì)所述引流砂壓制成的條形試樣進(jìn)行熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)，并根據(jù)所述熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)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(yàn)可采用25 X 25 X 125mm規(guī)格試樣，經(jīng)1600°C焙燒后，參照YB/T376.1-1995《耐火制品抗熱震性試驗(yàn)方法(水急冷法)》標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試試樣的熱震穩(wěn)定性。
[0045]步驟40:根據(jù)所述燒結(jié)性試驗(yàn)、滲鋼試驗(yàn)和熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)的綜合結(jié)果判斷所述鋼包水口自開率。
[0046]進(jìn)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(dāng)一次熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)后所述條形試樣碎斷時(shí)，判斷所述鋼包水口能自開。
[0048]2、當(dāng)一次熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)后所述條形試樣雖未即刻呈現(xiàn)碎斷，但靜置預(yù)定時(shí)間后仍碎斷時(shí)，判斷所述鋼包水口能自開。
[0049]綜上所述，本發(fā)明使過去對(duì)鋼包未自開的定性分析通過燒結(jié)性試驗(yàn)、滲鋼試驗(yàn)和熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)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(chǎn)制造商，在涉及鋼包自開的分析和掌握 引流砂質(zhì)量及其穩(wěn)定性方面提供了一個(gè)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(cè)方法，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種具體的試驗(yàn)方法。
[0051]取實(shí)際應(yīng)用的、自開率不低于99%的某時(shí)期用引流砂，摻入暫時(shí)性結(jié)合劑，加水?dāng)嚢杈鶆颉Ｔ?000N壓力下將其制成25 X 25 X 130mm的條形試樣，標(biāo)記為Ns I。經(jīng)烘烤后，按照設(shè)定的試驗(yàn)溫度，將試樣放入高溫爐(SiC棒爐或SiMo棒爐)內(nèi)進(jìn)行焙燒。燒后的試樣隨爐冷卻至室溫，取出后，測(cè)試其抗折強(qiáng)度。
[0052]配制燒結(jié)強(qiáng)度低于N2 1，且接近鋼水靜壓力的引流砂，摻入暫時(shí)性結(jié)合劑，加水?dāng)嚢杈鶆?。?000N壓力下將其制成25 X 25 X 130mm的條形試樣，標(biāo)記為Ns 2。經(jīng)烘烤后，按照設(shè)定的試驗(yàn)溫度，將條形試樣放入高溫爐(SiC棒爐或SiMo棒爐)內(nèi)進(jìn)行焙燒。燒后的試樣隨爐冷卻至室溫，取出后，測(cè)試其抗折強(qiáng)度。
[0053]兩組試樣的燒結(jié)強(qiáng)度(MPa)如下表所示。
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)判鋼包水口自開率的檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括: 燒結(jié)性試驗(yàn)，將引流砂壓制成條形試樣，測(cè)試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強(qiáng)度；滲鋼試驗(yàn)，將定量的所述引流砂填入用耐火磚制成的坩堝內(nèi)，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(yù)定溫度下進(jìn)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(duì)位置；熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)，對(duì)所述引流砂壓制成的條形試樣進(jìn)行熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)； 根據(jù)所述燒結(jié)性試驗(yàn)、滲鋼試驗(yàn)和熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)的綜合結(jié)果判斷所述鋼包水口自開率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果判斷所述鋼包水口自開率包括: 當(dāng)一次熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)后所述條形試樣碎斷時(shí)，判斷所述鋼包水口能自開。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果判斷所述鋼包水口自開率包括: 當(dāng)一次熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)后所述條形試樣雖未即刻呈現(xiàn)碎斷，但靜置預(yù)定時(shí)間后仍碎斷時(shí)，判斷所述鋼包水口能自開。
4.如權(quán)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(cè)試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強(qiáng)度，還包括: 在焙燒過程中，在所述試樣周圍設(shè)置隔擋物，以避免高溫試驗(yàn)爐發(fā)熱元件直接對(duì)所述條形試樣進(jìn)行加熱。
5.如權(quán)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(cè)試所述條形試樣高溫焙燒后的抗折強(qiáng)度，還包括: 以焙燒后的所述條形試樣抗折強(qiáng)度值1.8?2.6MPa作為引流砂燒結(jié)性適宜的判斷參考參數(shù)。
6.如權(quán)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(duì)位置，包括: 所述相對(duì)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(jīng)高溫焙燒后的剖開坩堝作為對(duì)比條件。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:當(dāng)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(xiàn)象。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:當(dāng)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(xiàn)象。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述當(dāng)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(xiàn)象之后，還包括: 測(cè)量坩堝內(nèi)熔鋼高度，并將測(cè)得的所述熔鋼高度與根據(jù)加入鋼塊的重量、鋼的比重和坩堝直徑計(jì)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(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述當(dāng)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(xiàn)象之后，還包括: 測(cè)量坩堝內(nèi)所述引流砂的高度，并將測(cè)量結(jié)果與焙燒前測(cè)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(hào)】B22D2/00GK103785809SQ201410031209
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)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(fēng)剛, 張超, 邢濤 申請(qǐng)人:首鋼總公司