一種中間包控流裝置及方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種中間包控流裝置及方法，控流裝置為中空的圓筒形，頂面封閉，沿圓筒內(nèi)壁圓周切線方向等間距設(shè)有至少2排控流孔，圓筒外壁包裹有一層薄外殼。將控流裝置扣放在上水口上面；鋼水澆注初期，鋼水中的大顆粒夾雜物被阻擋在控流裝置外而無法直接進(jìn)入結(jié)晶器，避免了上水口上方產(chǎn)生渦流，使覆蓋劑也無法卷入鋼水中，提高了頭坯潔凈度。當(dāng)注入中間包的鋼水達(dá)到一定高度后，薄外殼逐步被熔化，切向進(jìn)入的鋼水在控流裝置內(nèi)將形成旋流，使鋼水在中間包內(nèi)停留時(shí)間增加，夾雜物得到進(jìn)一步上浮，且鋼水中部分夾雜物被控流孔壁吸附，從而抑制了中間包上水口絮流和浸入水口絮流的形成，使鋼質(zhì)得到凈化，有利于實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆注，提高鋼水收得率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于連鑄領(lǐng)域，尤其涉及一種中間包鋼水控流去除夾雜并防止水口絮流的裝置及其方法。
技術(shù)介紹
潔凈鋼的發(fā)展要求中間包除了控制鋼液溫度、成分、流速以外，還需在該容器內(nèi)盡可能的提高鋼水潔凈度。為了達(dá)到這一目的，各鋼廠開展了許多研究工作，并取得了較好地效果。其中采用最多的手段是中間包內(nèi)設(shè)置湍流器、擋墻火中間包過濾器等。湍流器的作用是將鋼包注流引起的強(qiáng)烈湍流控制在湍流區(qū)，并盡可能地去除轉(zhuǎn)爐的脫氧產(chǎn)物、鋼包渣和二次氧化產(chǎn)物，從而改善鋼的清潔度。中間包擋墻的目的是改善鋼液流動(dòng)特性流場，延長鋼液在中間包停留時(shí)間，使夾雜物能夠充分上浮，來達(dá)到凈化鋼液的目的。中間包過濾器顧名思義，即通過吸附鋼液中的夾雜物以減少鋼中夾雜物。鋼液通過這些手段凈化后注入中間包上水口。當(dāng)鋼液注入上水口時(shí)，在其上方會形成一個(gè)渦流區(qū)，這個(gè)渦流區(qū)導(dǎo)致鋼水流動(dòng)發(fā)生變化，某些上浮的夾雜物可能會重新卷入鋼水中。尤其在低液位澆注狀態(tài)下，不可避免的將夾雜物或覆蓋劑卷入到鋼水中，這些夾渣卷入到結(jié)晶器而又來不及上浮，從而導(dǎo)致了鑄坯的表面缺陷；當(dāng)澆注超低碳鋼、鋁脫氧鋼時(shí)，由于鋼水中Al2O3等夾雜無法完全去除，常把中間包上水口和浸入式水口絮死，直接影響了連鑄生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種中間包控流裝置及方法。其目的旨在通過控制上水口處的鋼水流動(dòng)方式，減少夾雜和水口絮流，提高鋼水的潔凈度，保證澆注的順利進(jìn)行。為此，本專利技術(shù)所采取的解決方案是：r>一種中間包控流裝置，其特征在于，所述控流裝置為中空的圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒頂面封閉，沿圓筒內(nèi)壁圓周切線方向等間距設(shè)有至少2排控流孔，圓筒外壁包裹有一層薄外殼。所述控流裝置的圓筒高度為300～500mm，圓筒頂面和側(cè)壁的厚度均為7～15mm，圓筒的內(nèi)徑是中間包上水口內(nèi)徑的4～8倍。所述控流孔的截面形狀為圓形、梅花形或菱形，控流孔總面積是中間包上水口內(nèi)腔橫斷面面積的5～10倍。所述控流孔設(shè)置在距圓筒頂面100mm以下、圓筒底面50mm以上范圍內(nèi)。所述薄外殼采用厚度為1～5mm鋼板加工而成。所述圓筒頂面和側(cè)壁材質(zhì)為鋁鋯碳質(zhì)材料。一種應(yīng)用上述中間包控流裝置的方法，其特征在于：將控流裝置的圓筒軸線與中間包上水口中心線對正后扣放在中間包上水口上面，即可進(jìn)行鋼水澆注；鋼水澆注初期，在薄外殼的包裹下，鋼水中的大顆粒夾雜物被阻擋在控流裝置外而無法直接進(jìn)入結(jié)晶器；同時(shí)消除了低液位澆注時(shí)上水口上方產(chǎn)生渦流的動(dòng)力學(xué)條件，使覆蓋劑也無法卷入鋼水中；當(dāng)注入中間包的鋼水達(dá)到一定高度后，隨著控流裝置薄外殼逐步被熔化，鋼水通過控流孔進(jìn)入控流裝置，切向進(jìn)入的鋼水在控流裝置內(nèi)將形成旋流，使鋼水在中間包內(nèi)停留時(shí)間增加，夾雜物得到進(jìn)一步上浮，且鋼水中部分夾雜物被控流孔壁吸附，從而抑制了中間包上水口絮流和浸入水口絮流的形成，使鋼質(zhì)得到凈化；澆注末期低液位澆注時(shí)與澆注初期具有相同的原理和作用。本專利技術(shù)的有益效果為：1、控流裝置外層鋼板到鋼水澆注一定高度后熔化過程中，可以避免開澆時(shí)攜帶大顆粒夾雜物的初期鋼水直接進(jìn)入結(jié)晶器，提高頭坯潔凈度。2、能夠控制中間包內(nèi)鋼水流動(dòng)方式，延長夾雜物上浮時(shí)間，同時(shí)吸附夾雜，凈化鋼液。3、澆注末期中間包低液位澆注時(shí)，由于其控流作用可以防止覆蓋劑卷入鋼水，一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)拉速不變情況下的連續(xù)澆注，提高鋼水收得率，并減少拉速變化引起的保護(hù)渣卷渣等對連鑄坯質(zhì)量的影響。整個(gè)澆注過程中鋼水被進(jìn)一步凈化，減少了中間包上水口和浸入式水口絮流產(chǎn)生幾率，為穩(wěn)定連鑄坯質(zhì)量和保證生產(chǎn)順行提供了一條可行的技術(shù)途徑。附圖說明圖1是控流裝置使用狀態(tài)示意圖；圖2是控流裝置A-A截面圖。圖中：中間包1、控流裝置2、控流孔3、薄外殼4、上水口5。具體實(shí)施方式中間包控流裝置2整體為一中空的圓筒形結(jié)構(gòu)，筒頂封閉，筒度為350～450mm，筒頂和側(cè)壁厚度均為8～10mm，圓筒內(nèi)徑是中間包上水口內(nèi)徑的4～8倍，筒頂和側(cè)壁均為鋁鋯碳質(zhì)材料。沿圓筒內(nèi)壁圓周切線方向等間距設(shè)有4排控流孔3，控流孔3第一排距圓筒頂面100mm、第四排距圓筒底面50mm，控流孔3的截面形狀為圓形，控流孔3總面積是中間包1上水口5內(nèi)腔橫斷面面積的10倍。圓筒外壁包裹有一層厚度為3mm鋼板加工而成的薄外殼4。將控流裝置2的圓筒軸線與上水口5中心線對正扣在上水口5的上面，鋼水澆注初期，在薄外殼4的包裹下，鋼水中的大顆粒夾雜物被阻擋在控流裝置2外而無法直接進(jìn)入結(jié)晶器；同時(shí)消除了低液位澆注時(shí)上水口5上方產(chǎn)生渦流的動(dòng)力學(xué)條件，使覆蓋劑也無法卷入鋼水中。當(dāng)注入中間包1的鋼水達(dá)到一定高度后，隨著控流裝置2薄外殼4逐步被熔化，鋼水通過控流孔3進(jìn)入控流裝置2，切向進(jìn)入的鋼水在控流裝置2內(nèi)將形成旋流，使鋼水在中間包1內(nèi)停留時(shí)間增加，夾雜物得到進(jìn)一步上浮，且鋼水中部分夾雜物被控流孔3的孔壁吸附，從而抑制了上水口5絮流和浸入水口絮流的形成，使鋼質(zhì)得到凈化。澆注末期低液位澆注時(shí)與澆注初期具有相同的原理和作用。表1實(shí)施例控流裝置的主要參數(shù)圓筒高度mm圓筒壁厚mm薄外殼厚度mm控流孔形狀實(shí)施例135083圓形實(shí)施例2450103圓形對比分析常規(guī)方法與本專利技術(shù)方法的連鑄坯潔凈度指標(biāo)：所取試樣為開澆后2米的頭坯(非穩(wěn)態(tài))和穩(wěn)態(tài)坯：頭坯檢測澆注0.5m、1.0m、2m三個(gè)位置的T.O(ppm)和大型夾雜物(大于50μm)個(gè)數(shù)二項(xiàng)指標(biāo)，連鑄坯取樣要有代表性。夾雜物檢測試樣總面積為9000mm2，實(shí)施例和對比例結(jié)果見表1。穩(wěn)態(tài)坯檢測選擇第2罐鋼第2、3塊和第3罐鋼第2塊連鑄坯，同樣分析T.O(ppm)和大型夾雜物(大于50μm)個(gè)數(shù)二項(xiàng)指標(biāo)，連鑄坯取樣要有代表性，夾雜物分析檢測面積為5000mm2，實(shí)施例和對比例結(jié)果見表3。表2澆注2米頭坯潔凈度對比表3穩(wěn)態(tài)連鑄坯潔凈度對比與常規(guī)方法比較，采用本專利技術(shù)方法生產(chǎn)的連鑄坯T.O含量降低，大型夾雜物數(shù)量減少，鋼質(zhì)潔凈度明顯提高。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種中間包控流裝置，其特征在于，所述控流裝置為中空的圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒頂面封閉，沿圓筒內(nèi)壁圓周切線方向等間距設(shè)有至少2排控流孔，圓筒外壁包裹有一層薄外殼。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種中間包控流裝置，其特征在于，所述控流裝置為中空的圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒頂面封
閉，沿圓筒內(nèi)壁圓周切線方向等間距設(shè)有至少2排控流孔，圓筒外壁包裹有一層薄外殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間包控流裝置，其特征在于，所述控流裝置的圓筒高度為
300～500mm，圓筒頂面和側(cè)壁的厚度均為7～15mm，圓筒的內(nèi)徑是中間包上水口內(nèi)徑的4～
8倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間包控流裝置，其特征在于，所述控流孔的截面形狀為圓形、
梅花形或菱形，控流孔總面積是中間包上水口內(nèi)腔橫斷面面積的5～10倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間包控流裝置，其特征在于，所述控流孔設(shè)置在距圓筒頂面
100mm以下、圓筒底面50mm以上范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間包控流裝置，其特征在于，所述薄外殼采用厚度為1～5mm
鋼板加工而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：呂志升，栗紅，康偉，張曉光，廖相巍，曹亞丹，孫群，趙晨光，
申請(專利權(quán))人：鞍鋼股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21