專利名稱：中間包控流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冶煉資鑄用的中間包，尤其是其內(nèi)的控流裝置，屬中間包技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
中間包內(nèi)控流裝置的主要作用是有效延長鋼水在中間包內(nèi)的平均停留時間和最大 限度減小死區(qū)體積。中間包內(nèi)控流裝置的設(shè)置首先要考慮如何保證鋼水流入中間包后先形 成一個穩(wěn)定的充分混合區(qū)，離開混合區(qū)的鋼水還要經(jīng)過一個較長的活塞流區(qū)而最終到達(dá)出 口，為有效去除夾雜物，活塞流應(yīng)有一定的上揚(yáng)角度。能夠?qū)摪略耆珦踉跊_擊區(qū)內(nèi)。 現(xiàn)有的導(dǎo)流隔板控流裝置，是在耐火材料隔板中下部設(shè)有傾角不同的三排圓孔用以調(diào)整中 間包內(nèi)鋼水的流場，雖能在一定程度上延長鋼水的滯留時間、減小死區(qū)體積，但由于該設(shè) 計(jì)未充分考慮現(xiàn)場使用條件，導(dǎo)致使用中存在如下不足(l)開澆或換鋼包中間包內(nèi)液面 較低時，沖擊區(qū)鋼渣容易通過導(dǎo)流隔板上的孔洞進(jìn)入澆注區(qū)，降低了鋼水質(zhì)量，加快了對 工作層及塞棒的侵蝕；(2 )正常澆注時，由于沖擊區(qū)空間太小，湍流現(xiàn)象嚴(yán)重，鋼水對 工作層及導(dǎo)流隔板沖刷厲害，而導(dǎo)流隔板又是帶傾角的多孔結(jié)構(gòu)，很容易將傾角尖端沖蝕 消失而失去調(diào)整流場的作用；(3)導(dǎo)流隔板的多孔結(jié)構(gòu)限制了其自身強(qiáng)度的提高，往往出 現(xiàn)導(dǎo)流隔板垮塌現(xiàn)象，耐火材料有可能被巻入浸入式水口，引起鑄機(jī)停錄或漏鋼事故。為 此，應(yīng)研制提供功效更為理想的中間包控流裝置。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種中間包控流裝置，該控流裝置應(yīng)能消除 現(xiàn)有導(dǎo)流隔板控流裝置使用中沖擊區(qū)鋼渣易進(jìn)入澆注區(qū)，沖擊區(qū)小、湍流嚴(yán)重，導(dǎo)流隔板 強(qiáng)度低易垮塌的缺陷。
本實(shí)用新型所稱問題是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種中間包控流裝置，構(gòu)成中有包體、包蓋、長水口、塞棒機(jī)構(gòu)、浸入式水口及控 流裝置，改進(jìn)為，所述控流裝置為一墻兩壩式控流裝置，其中的擋墻位于包體中間部位與 長水口之間，第一擋壩2、第二擋壩3間隔位于擋墻與浸入式水口之間的包底上，擋墻的
兩側(cè)與側(cè)包壁相連接、底部留有下部開口、頂面與包體上沿平齊，包體前端上沿有溢流槽5。
上述中間包控流裝置，所述第一擋壩2與擋墻1之間的間距L1、第二捫壩3 ^fi墻 之間的間距L2分別為120mm 130mm、 1670mm 1700mm。
上述中間包控流裝置，所述擋壩2、 3的髙度為分別為250 260mm、 190 210mm。 本實(shí)用新型提供的"一墻兩壩"式控流裝置產(chǎn)生的流場有利于鋼液中夾雜物的充分上 浮，有利于鋼液的成分、溫度的均勻，可顯著延長鋼水滯留時間、縮小死區(qū)的體積，另外 可因擋墻形成沖擊區(qū)和澆注區(qū)，可通過擋墻將鋼包下渣完全擋在沖擊區(qū)內(nèi)，從而減輕對中 間包工作層及塞棒的侵蝕，并便于鋼渣定期經(jīng)溢流槽排放，適宜在中間包、特別轉(zhuǎn)爐容積 偏小，鋼水成分、溫度波動較大，鋼水中夾雜物含量較高澆鑄情況下的中間包上采用。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中擋墻的墻面視圖； 圖3是圖1中溢流槽橫截面視圖。
附圖中零部件標(biāo)號分別為1-擋墻，2-第一擋壩，3-第二擋壩，4-塞棒，5-溢流槽， 6-包蓋，7-鋼包下水口， 8-長水口， 9-塞棒機(jī)構(gòu)，10-浸入式水口， 11-結(jié)晶器進(jìn)口， 12-包體，13-工作層，14-永久層，15-保溫層，16-支撐腿，17-下部開口。
具體實(shí)施方式

參閱圖1。包體12的包腔為上大下小的梯形腔室，長水口 8的上端進(jìn)口與鋼包下水 口7對接，浸入式水口 10的下端出口與結(jié)晶器進(jìn)口 ll對接。塞棒機(jī)構(gòu)9用于控制浸入式 水口 10中塞棒4的升降啟閉。包壁由外層的保溫層15，中間的永久層14及永久層上的 工作層13組成。
參閱圖1、 2、 3。本實(shí)用新型的改進(jìn)在于包內(nèi)的控流裝置。改進(jìn)后的控流裝置采用 一墻兩壩結(jié)構(gòu)形式。擋墻1位于包體中間部位與長水口 8之間，將包腔分割為左方的沖擊 區(qū)和右方的澆鑄區(qū)。第一擋壩2、第二擋壩3間隔位于澆鑄區(qū)包底上。擋墻l為與梯形包 腔匹配的梯形板墻，兩梯形邊與側(cè)包壁相連接、底部有下部開口 17，以便于產(chǎn)生出合理 的流場。下部開口 17兩端保留的局部墻體形成兩支撐腿16,以方便安裝。擋墻l的頂面 與包體頂部的包沿平齊，將鋼渣全部擋在左方?jīng)_擊區(qū)內(nèi)，防止鋼渣溢到右方痛注區(qū)。鋼渣
可定時由包體前端上沿的溢流槽5排出。溢流槽5可為圖3所示的梯形或矩形槽狀的溢流 槽。
參閱圖l。第一擋壩2、第二擋壩3為包體底壁上的凸起壩，壩兩端與側(cè)包壁相迮。 第一擋壩2用于阻擋鋼水，使其產(chǎn)生向上流動，第二擋壩3除可消除短路流、控制流場外， 在開始澆注時還可以防止低溫鋼水直接流到浸入式水口 IO處凍結(jié)水口和塞棒。第一擋壩 2與擋墻1之間的間距L1、第二擋壩3與擋墻1之間的間距L2可分別控制在120mm 130mm、 1670咖 1700咖范圍內(nèi)，第一擋壩2、第二擋壩3的高度為分別為250mm 260咖、190mrn 210咖。
從圖1中可以清楚地看到，由于在中間包內(nèi)設(shè)置了擋墻，中間包內(nèi)鋼液的流動以擋墻 為界，分成了兩種明顯不同流動狀態(tài)區(qū)域，左方?jīng)_擊區(qū)內(nèi)，經(jīng)長水口8注入包休的鋼液， 高速下降，其流股巻吸著周圍的鋼液共同下落，直沖包底。因受包底阻擋，流股迅速沿包 底水平方向呈放射狀散開，在碰到側(cè)墻后形成向上回流，因側(cè)墻向外傾斜，主流股與注流 及其四周向下的流股構(gòu)成中間向下，兩側(cè)向上的一個大環(huán)流。由于注流動能的攪動，在該 沖擊區(qū)內(nèi)形成流動速度較大的沖擊紊流場，鋼液在這個區(qū)域內(nèi)的平均停留時問扣應(yīng)增L" 而靠近液面部分的環(huán)流速度較小，紊流所有減弱，加上鋼包使用長水口，可保持波面較為 平穩(wěn)，這樣既不易造成巻渣，在一定程度上，也有利于夾雜物在這一區(qū)域內(nèi)碰撞聚合上浮 排除。
仍參閱圖1。擋墻1至浸入式水口 10的澆注區(qū)域內(nèi)，鋼液從擋墻1下部開口 17處以 很高的速度沖向澆鑄區(qū)，受到第一擋壩2的阻擋，改變流動方向，成為垂直上升流股，到 達(dá)鋼液面后，沿著上層鋼液面水平流動，然后緩緩下降流向浸入式水口 10。另一部^ 液繼續(xù)前進(jìn)，直到碰上包壁墻后才形成向下的回流。該區(qū)域鋼液，流速較均勻、平穩(wěn)，校 近層流流動的狀態(tài)，非常有利于鋼液中的夾雜物最后從鋼液中分離上浮，被頂層覆蓋的保 護(hù)渣吸收。由于浸入式水口 IO上方塞棒的作用，從水口流出去的鋼液主要是水口附近中 間包底層的鋼液。
由圖1中還可以看到，第一擋壩2與第二擋壩3之間有-較大的環(huán)流區(qū)，這個壞流丫J 利于均勻中間包內(nèi)的鋼液溫度，而且還能增加夾雜物顆粒的碰撞、聚合長大，并加速上浮 到鋼液面被保護(hù)渣吸收除去。
"一墻兩壩"組合結(jié)構(gòu)控流裝置將鋼包下渣完全擋在沖擊區(qū)內(nèi)，產(chǎn)生的流場有利于鋼
液中夾雜物的充分上浮除去，有利于鋼液的成分、溫度的均勻，縮小了死區(qū)的體積。提高 了鋼水質(zhì)量，減輕了中間包耐火材料的侵蝕量，可使單中間包平均連資爐數(shù)大幅升高，噸 鋼耐火材料成本可降低約2.6元，可獲取顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
另外，"一墻兩壩"組合結(jié)構(gòu)將沖擊區(qū)和澆注區(qū)完全分開，擋墻將鋼包下渣完全擋在 沖擊區(qū)內(nèi)，減輕了對中間包工作層及塞棒的侵蝕，且便于鋼包下渣定期從溢流槽排出。特 別適合轉(zhuǎn)爐容積偏小，鋼水成分、溫度波動較大，鋼水中夾雜物含量較高的澆鑄情況。 通過對在原導(dǎo)流隔板控流裝置和"一 墻兩壩'腔流裝置澆鑄條件下的鑄坯低倍樣進(jìn)行對比, 其夾雜物含量等級、裂紋等級均有所下降，均在1.0級以下。鑄坯合格率也由原來的98% 上升至99.4%以上。通過觀察澆注過程中的中間包液面，與數(shù)學(xué)模擬的流場圖基本吻合， 鋼包下渣完全被擋在沖擊區(qū)內(nèi)，在澆注區(qū)鋼液面較平穩(wěn)且?guī)缀鯖]有鋼渣，僅有定時加入的 一薄層中間包保護(hù)渣，用于隔絕空氣、保溫和吸收鋼中上浮的夾雜物，塞棒及工作層的侵 蝕量明顯減輕，耐火材料壽命得到了提髙，可以滿足25爐以上的連澆要求，耐火材料事 故率也有較大幅度的下降，基本杜絕了擋墻、擋壩沖垮上浮現(xiàn)象。
權(quán)利要求1.一種中間包控流裝置，構(gòu)成中有包體[12]、包蓋[6]、長水口[8]、塞棒機(jī)構(gòu)[9]、浸入式水口[10]及控流裝置，其特征在于，所述控流裝置為一墻兩壩式控流裝置，其中的擋墻[1]位于包體中間部位與長水口[8]之間，第一擋壩[2]、第二擋壩[3]間隔位于擋墻[1]與浸入式水口[10]之間的包底上，擋墻[1]的兩側(cè)與側(cè)包壁相連接、底部留有下部開口[17]、頂面與包體上沿平齊，包體前端上沿有溢流槽[5]。
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，所述第一擋壩[2]與擋墻[1] 之間的間距[Ll]、第二擋壩[3]與擋墻[1]之間的間距[L2]分別為120mm 130mm、 1670mm 1700,。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的中間包控流裝置，其特征在于，所述擋壩第一擋壩[2]的髙 度為250 260mm，第二擋壩[3]的髙度為190 210mm。
專利摘要一種中間包控流裝置，涉及冶煉澆鑄用中間包，尤其是其內(nèi)的控流裝置，屬中間包技術(shù)領(lǐng)域，用于消除現(xiàn)有導(dǎo)流隔板控流裝置使用中沖擊區(qū)鋼渣易進(jìn)入澆注區(qū)，沖擊區(qū)小、湍流嚴(yán)重，導(dǎo)流隔板強(qiáng)度低易垮塌的缺陷。構(gòu)成中有包體、包蓋、長水口、塞棒機(jī)構(gòu)、浸入式水口及控流裝置，改進(jìn)后控流裝置為一墻兩壩式，擋墻位于包體中間部位與長水口之間，第一擋壩、第二擋壩間隔位于擋墻與浸入式水口之間的包底上。“一墻兩壩”式控流裝置有利于鋼液中夾雜物充分上浮及均勻鋼液成分、溫度，可顯著延長鋼水滯留時間，可將鋼包下渣完全擋在沖擊區(qū)內(nèi)，適宜在中間包、特別轉(zhuǎn)爐容積偏小，鋼水成分、溫度波動較大，鋼水中夾雜物含量較高澆鑄情況下的中間包上采用。
文檔編號B22D41/14GK201058372SQ20072010136
公開日2008年5月14日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者劉耀輝, 張學(xué)武, 張志克, 牛永青 申請人:邯鄲鋼鐵股份有限公司