一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金工藝優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在連鑄工藝的生產(chǎn)過程中，鋼液從中間包通過浸入式水口進(jìn)入結(jié)晶器。當(dāng)拉坯速度較高時(shí)，結(jié)晶器內(nèi)會(huì)有較大的液位波動(dòng)，這是因?yàn)樵谕唤Y(jié)晶器寬度下，拉速增大，流股流出水口側(cè)孔的速度和流量增大，流股對(duì)結(jié)晶器窄面的沖擊力增大，導(dǎo)致流股的上回流強(qiáng)度增大，上回流區(qū)與渣面的剪切力增大，造成整個(gè)結(jié)晶器液面不同程度的波動(dòng)，其中以接近彎月面的部分波動(dòng)尤為明顯，且高拉速會(huì)造成下回流強(qiáng)度的增大，使大量夾雜物隨液流進(jìn)入鋼液深部，再難上浮。
[0003]結(jié)晶器液位較大波動(dòng)帶來的危害主要有:(I)液面波動(dòng)會(huì)增加結(jié)晶器鋼水的卷渣風(fēng)險(xiǎn)，鑄坯內(nèi)夾雜物含量超標(biāo)將會(huì)嚴(yán)重影響鑄坯和最終產(chǎn)品的質(zhì)量；(2)液面波動(dòng)會(huì)影響結(jié)晶器保護(hù)渣的三層結(jié)構(gòu)，破壞結(jié)晶器保護(hù)渣的潤滑性和傳熱平衡；(3)結(jié)晶器液面波動(dòng)嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)斐设T坯的縱裂漏、夾雜漏等惡性生產(chǎn)事故。
[0004]如何在保證產(chǎn)量與產(chǎn)品質(zhì)量的前提下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)，是困擾鋼鐵冶金生產(chǎn)企業(yè)多年的難題。通過專利檢索，目前已有相關(guān)的技術(shù)方案公開，如中國專利號(hào):200710047480.7，申請(qǐng)日:2007年10月26日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:可控液面流場(chǎng)和波動(dòng)的連鑄結(jié)晶器裝置，該申請(qǐng)案的抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置由浸入式水口、矯直輥、導(dǎo)向輥、輸向輥、自消式金屬板、保護(hù)渣、鑄坯、水冷式結(jié)晶器和引錠桿組成，該裝置是在傳統(tǒng)的連鑄結(jié)晶器設(shè)備上新加入矯直輥、導(dǎo)向輥、輸向輥和自消式金屬板，通過向結(jié)晶器內(nèi)輸送自消式金屬板來控制結(jié)晶器液面波動(dòng)，其中自消式金屬板成分與結(jié)晶器內(nèi)連鑄坯的成分相同。針對(duì)該申請(qǐng)案，申請(qǐng)人做了多次模擬計(jì)算發(fā)現(xiàn):(I)當(dāng)該自消式金屬板被送入結(jié)晶器內(nèi)后，由于該自消式金屬板消耗熱量較大，打破結(jié)晶器內(nèi)的熱平衡，降低結(jié)晶器內(nèi)鋼水溫度，減小鋼水流動(dòng)性，使化渣與夾渣物上浮難以進(jìn)行。(2)當(dāng)該自消式金屬板被送入鋼水后，其熔化并非是自上而下的，與浸入式水口側(cè)孔噴出的射流直接接觸的部分會(huì)最先熔化，形成一個(gè)洞，這樣會(huì)難以計(jì)算自消式金屬板的送入速度，為了保證結(jié)晶器中鋼水和鑄坯的“收支平衡”，鑄坯拉速也會(huì)很難確定。所以，該申請(qǐng)案提供的技術(shù)方案，難以在實(shí)際生產(chǎn)過程中予以應(yīng)用。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中雖對(duì)結(jié)晶器液面波動(dòng)的控制做出許多實(shí)驗(yàn)和研宄，但最終難以大規(guī)模普及，宄其原因有二:(I)控制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置成本過高，且連鑄現(xiàn)場(chǎng)處于高溫下，擋渣裝置不易于維護(hù)；(2)控制液面波動(dòng)的效果不理想，甚至?xí)斐尚碌奈：?，得不償失。如何在連鑄過程中實(shí)現(xiàn)良好的抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的效果，且能夠進(jìn)一步去除鋼水中夾雜物，以實(shí)現(xiàn)高純凈鋼的冶煉目標(biāo)，是困擾鋼鐵冶金生產(chǎn)企業(yè)多年的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置無法實(shí)現(xiàn)結(jié)晶器內(nèi)良好的抑制液面波動(dòng)的效果，且不能夠去除隨結(jié)晶器下回流進(jìn)入鋼液深部的夾雜物的難題，提供了一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠有效抑制高拉速下結(jié)晶器的液面波動(dòng)，進(jìn)而降低卷渣、鑄坯的縱裂漏等發(fā)生的幾率，且能夠有效地去除隨結(jié)晶器下回流進(jìn)入鋼液深部的夾雜物。
[0008]2.技術(shù)方案
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0010]本發(fā)明的一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置，包括聚流機(jī)構(gòu)、分流機(jī)構(gòu)及連接機(jī)構(gòu)，其中:
[0011]所述的聚流機(jī)構(gòu)包括聚流器、擋流板、出流口和聚流口，所述的聚流器為一圓柱體，該圓柱體內(nèi)部設(shè)有圓柱體空腔，聚流器側(cè)面設(shè)有與其相連通的聚流口，聚流口上邊沿向上方傾斜；所述的聚流器內(nèi)部設(shè)有擋流板，該擋流板固定于聚流器與聚流口上邊沿的連接處，擋流板向下方傾斜；所述的聚流器上部設(shè)有圓形孔，該圓形孔與其上方的連接管相連通；所述的出流口為一中心帶通孔的矩形塊，所述的連接管與其上方的出流口相連通；
[0012]所述的分流機(jī)構(gòu)包括分流器，所述的分流器為一長方體，分流器上部設(shè)有若干通孔，分流器下部設(shè)有矩形凹槽；
[0013]所述的連接機(jī)構(gòu)包括吊柱和大吊柱，所述的出流口上表面的四個(gè)角分別與4根吊柱的一端相連，上述4根吊柱的另一端與分流器下表面相連；所述的大吊柱一端與分流器上表面的中心點(diǎn)相連，大吊柱另一端與外界相連；
[0014]上述的聚流機(jī)構(gòu)、分流機(jī)構(gòu)及連接機(jī)構(gòu)由低碳鋼部件構(gòu)成，所述的低碳鋼部件的內(nèi)外表面均設(shè)有涂覆層。
[0015]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述的聚流口上邊沿向上傾角=浸入式水口側(cè)孔向下傾角X2。
[0016]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述的擋流板向下傾角為16°。
[0017]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述的大吊柱與中間包底部或外部支架相連。
[0018]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述的分流器上部設(shè)有6個(gè)通孔，上述6個(gè)通孔關(guān)于大吊柱對(duì)稱分布。
[0019]3.有益效果
[0020]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0021](I)本發(fā)明的一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置，由聚流機(jī)構(gòu)、分流機(jī)構(gòu)及連接機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成了特定結(jié)構(gòu)的抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置，通過水模實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):拉坯速度越大，浸入式水口側(cè)孔的射流強(qiáng)度越大，傾斜向下的射流噴射到結(jié)晶器壁的強(qiáng)度越大，所形成的向上和向下的兩個(gè)回流區(qū)的液流強(qiáng)度就越大，由于上回流的剪切力，結(jié)晶器液面出現(xiàn)較大波動(dòng)，隨下回流進(jìn)入鋼液深部的夾雜物也不易上浮。本發(fā)明的一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置能夠在傾斜向下的射流接觸結(jié)晶器壁前將這一射流通過聚流口引入聚流器中，在聚流器內(nèi)，射流動(dòng)量減小并被分散，同時(shí)由于聚流器內(nèi)擋流板的作用，射流很難再由聚流口流出，被引入聚流器的射流動(dòng)量減小后由出流口流出，遇分流器并被均勻分散，最終由分流器水口流出并與保護(hù)渣接觸，由于分流器邊板的作用，液流不會(huì)避過分流器而直接沖擊結(jié)晶器壁，結(jié)晶器液面波動(dòng)得到很好的抑制，大部分夾雜物也由本裝置直接引向保護(hù)渣，在保證夾雜物去除的同時(shí)有效抑制了結(jié)晶器液面波動(dòng)，避免了結(jié)晶器液位較大波動(dòng)帶來的危害，改善了結(jié)晶器內(nèi)的流場(chǎng)。
[0022](2)本發(fā)明的一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置，其涂覆層的組分為85%CaOU.8% MgO,3.2% MnO,0.5%A1203、1.5% S12,0.05% FeO,0.15%Fe203>4% ZrO2,3.8%Cr2O3，該涂覆層不僅具有耐高溫、耐侵蝕性，還具有吸附鋼水中夾雜物的作用，使用本發(fā)明的高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置，其涂覆層在與鋼水接觸的過程中，能夠有效地去除鋼水中的三氧化二鋁、硅酸錳和鋁酸鈣等夾雜物，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼水中夾雜物的進(jìn)一步去除，以達(dá)到高純凈鋼的冶煉目標(biāo)。
[0023](3)本發(fā)明的一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，制造成本低，便于推廣使用。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置的左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明的一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明應(yīng)用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中標(biāo)號(hào)說明:1、聚流器；2、擋流板；3、出流口 ；4、吊柱；5、分流器水口 ；6、大吊柱；7、分流器；8、分流器邊板；9、聚流口 ；10、浸入式水口 ；11、保護(hù)渣；12、結(jié)晶器壁；13、射流。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0030]實(shí)施例1
[0031]如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)施例的一種高拉速下抑制結(jié)晶器液面波動(dòng)的裝置，包括聚流機(jī)構(gòu)、分流機(jī)構(gòu)及連接機(jī)構(gòu)，聚流機(jī)構(gòu)能夠先聚集浸入式水口 10側(cè)孔噴出的射流13，減小其動(dòng)量，然后分流機(jī)構(gòu)將動(dòng)量減小的液流均勻釋放，結(jié)晶器液面波動(dòng)得到很好的抑制。連接機(jī)構(gòu)分別用于連接聚流機(jī)構(gòu)與分流機(jī)構(gòu)、分流機(jī)構(gòu)與外界。
[0032]聚流機(jī)構(gòu)包括聚流器1、擋流板2、出流口 3和聚流口 9，聚流器I為一圓柱體，該圓柱體內(nèi)部設(shè)有圓柱體空腔，聚流器I側(cè)面設(shè)有與其相連通的聚流口 9，聚流口 9上邊沿向上方傾斜；聚流器I內(nèi)部設(shè)有擋流板2，該擋流板2固定于聚流器I與聚流口 9上邊沿的連接處，擋流板2向下方傾斜；聚流器I上部設(shè)有圓形孔，該圓形孔與其上方的連接管相連通；出流口 3為一中心帶圓形通孔的矩形塊，連接管與其上方的出流口 3相連通。
[0033]分流機(jī)構(gòu)包括分流器7，分流器7為一長方體，分流器7上部設(shè)有6個(gè)通孔，上述6個(gè)通孔關(guān)于大吊柱6對(duì)稱分布，分流器7下部設(shè)有矩形凹槽。
[0034]連接機(jī)構(gòu)包括吊柱4和大吊柱6，出流口 3上表面的四個(gè)角分別與4根吊柱4的一端相連，上述4根吊柱4的另一端與分流器7下表面相連；大吊柱6 —端與分流器7上表面的中心點(diǎn)相