CN101474664B - 一种异型坯连铸机中间包控流装置 - Google Patents

Abstract

一种异型坯连铸机中间包控流装置，属于钢铁冶金中异型坯连铸中间包工艺技术领域。包括稳流器1、导流板2、挡渣坝3，稳流器1由外壳7、底板9和内腔壁8组装而成；导流板2采用弧形整体结构、两侧开设梯形槽6、上沿高出稳流器120～150mm；挡渣坝3定位于中间铸流的两水口4与导流板2的梯形槽6之间的中间位置，呈“八”字形安装。本发明优化了异型坯中间包内钢水流场，促进了夹杂物的上浮排除，实现了钢水温度的均匀分布，减少了因中间流温度高造成的漏钢停浇和铸坯质量缺陷；使中间包使用寿命达到36小时以上，减少了中间包注余和铸坯切头、切尾增多，进一步提高了异型坯合格率，达到99.7％以上。

Description

一种异型坯连铸机中间包控流装置

技术领域

本发明涉及一种异型坯连铸机中间包控流装置，属于钢铁冶金中异型坯连铸中间包工艺技术领域。

背景技术

随着连铸技术的进步，中间包已由传统的简单容器转变为具有冶金功能的反应器，不仅用作钢液的储存器和分配器，而且通过设置中间包控流装置，优化钢水流场，具有促进夹杂物上浮排除，减少铸坯内部夹杂、改变夹杂物形态的冶金功能。异型坯连铸机因其断面的特殊性，它是集圆坯、方坯、板坯于一体的新型连铸工艺，中间包具有和其他传统连铸连铸中间包不同的工艺特点，中间包设计狭长，每个铸流采用2个定径水口浇注，且不同铸坯断面的每个铸流的2个定径水口的间距不同。莱钢大H型钢异型坯连铸机是莱钢与奥钢联合作建设的国内规格最大、腹板最薄的异型坯连铸机，也是继马钢以后国内第二条异型坯生产线。在中间包方面存在的主要是，原设计都没有控流装置，在冲击区只有一个湍流垫，中间包内钢水流场不均，导致异形坯合格率低，98％左右；控流装置耐侵蚀、抗冲刷性能较差，使用寿命12～24小时，制约了中间包使用寿命的进一步提高，而中间包使用寿命低又造成中间包注余增多和铸坯的切头、切尾增多，进而降低了异型坯合格率。

CN201030424公开了一种长寿命的连铸中间包稳流器，属于钢铁冶金设备技术领域。提供一种使用寿命和成品成品率比较理想的复合材质套装式连铸中间包稳流器。其特征是镁碳砖制成的底板(3)置于由钢纤维铝镁浇注料制成的整体外壳(1)底部，由镁质预制块料制成的套芯(2)安装在镁碳砖制成的底板(3)上面，外壳(1)与套芯(2)之间采用易烧结的粘土填充物(4)固定。但使用寿命相对较低。

CN201140273公开了一种安装在中间包底部冲击区，集挡渣墙、稳流器、防漏板及护板于一体的多功能整体稳流器。该装置是由六个侧面和一个底面构成的空心敞口六棱台整体结构，其口部大、底部小。在其不与中间包工作衬接触的侧面上设有若干个分流孔；装置底面安装有防漏板。存在的缺陷是，其侧面上设有若干个分流孔，有利于提高寿命，但失去了促进夹杂物上浮的作用。

发明内容

针对异型坯连铸中间包工艺特点和现有技术的缺陷，本发明依据异型坯连铸中间包流场的水模和数结合的研究结果，结合控流装置的加工、制作、修砌、固定、寿命等多种因素设计一种异型坯连铸中间包控流装置。

一种异型坯连铸机中间包控流装置，包括稳流器1、导流板2、挡渣坝3，稳流器1安装在中间包注流冲击区包壁工作衬5的内侧，中间包包底工作衬5的中心线上安装定径水口4，稳流器1的外侧安装导流板2，导流板2为弧形结构，导流板2的两侧开有梯形槽6，在导流板2的梯形槽6与定径水口4之间分别安装档渣坝3。

优选的，稳流器1采用套装式复合材质结构，由稳流器外壳7、稳流器底板9和稳流器内腔壁8组装而成；导流板2采用弧形整体结构、两侧开设梯形槽6、上沿高出稳流器120～150mm；挡渣坝3定位于中间铸流的两定径水口4的外侧与导流板2的梯形槽6的外侧之间的中间位置，呈“八”字形安装。

优选的，稳流器外壳7采用热振稳定能良好的钢纤维铝镁浇注料预制件。

稳流器底板9采用抗侵蚀性能良好的机压成型的镁碳砖砌筑。

稳流器内腔壁8采用机压成型的万能弧形镁碳砖砌筑。

所述的稳流器采用套装式复合材质结构，其制备方法分为以下步骤：

1)稳流器外壳，外形根据中间包冲击区的形状和尺寸设计，采用热振稳定能良好的钢纤维铝镁浇注料预制件。预制件所需物料包括一级高铝矾土、电熔镁砂、钢纤维、三聚磷酸钠、硅微粉。其制备方法是：将物料加入混料机内搅匀，再加6～8％的水均匀混合成为浇注料，将混合好的浇注料放入胎模内，用振动棒振实，无大的气泡冒出时，稳流器外壳预制件的生坯浇注完成，经自然养护和烘烤成型。

2)稳流器内腔底板，采用抗侵蚀性能良好的机压成型的镁碳砖砌筑，镁碳砖的长、宽、厚尺寸分别为300mm、150mm、100mm。

3)稳流器内腔壁采用机压成型的万能弧形镁碳砖砌筑，镁碳砖厚度a为100～120mm。

4)稳流器组装，待外壳预制件生产完毕后，首先在稳流器外壳内用规格尺寸为300×150×100的镁碳砖砌筑底板，然后用万能弧形镁碳砖砌筑内腔壁，稳流器外壳7与稳流器内腔壁8之间采用膨胀砂填充、捣实，得到稳流器。

优选的，所述的镁碳砖牌号为MT-14A，其化学成分及理化指标见下表：

优选的，所述的膨胀砂为含MgO重量百分比为92％、粒度为0～3mm的烧结镁砂。

所述的导流板、挡渣坝采用镁质预制块，制备方法同上述稳流器生产的步骤3)，导流板2采用弧形整体结构、两侧开设梯形槽6、上沿高出稳流器120～150mm；挡渣坝3定位于中间铸流的两个定径水口4的外侧与导流板2的梯形槽6的外侧之间的中间位置，呈“八”字形安装。

中间包工作衬5施工完毕后，首先在中间包的大包注流冲击区安装稳流器1，在稳流器1的外侧安装导流板2，最后在中间铸流的两定径水4口与导流板2的梯形槽6之间位置分别安装一个挡渣坝3。

本发明具有以下优点：

1)控流装置优化了异型坯中间包内钢水流场，促进了夹杂物的上浮排除，实现了钢水温度的均匀分布，各流温度差由12℃降低到4℃，减少了因中间流温度高造成的漏钢停浇和铸坯质量缺陷，提高了异型坯合格率；

2)本发明在CN201030424实用新型的基础上，稳流器内腔壁由镁质预制件改为万能弧形镁碳砖砌筑，进一步提高了对高温钢水的耐冲刷、抗侵蚀性能，制约中间包寿命的瓶颈问题得到解决，中间包寿命平均使用寿命由27小时提高到36小时以上。

本发明在莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂大H型钢异型坯连铸中间包上成功应用，应用效果好：(1)优化了异型坯中间包内钢水流场，促进了夹杂物的上浮排除，实现了钢水温度的均匀分布，各流温度差由12℃降低到4℃，减少了因中间流温度高造成的漏钢停浇和铸坯质量缺陷，异型坯合格率由96.01％同比提高到2005年11月的99.02％；(2)控流装置耐侵蚀、抗冲刷，使用寿命达到36小时以上，由此延长了中间包的使用寿命，由16小时提高到36小时以上，减少了中间包注余和铸坯切头、切尾增多，进一步提高了异型坯合格率，达到99.7％以上。

附图说明

图1为异型坯连铸机中间包控流装置安装示意图。

图2为稳流器结构示意图。

图3为挡渣墙结构示意图。

图4为挡渣坝结构示意图。

其中，1、稳流器，2、导流板，3、挡渣坝，4、定径水口，5、中间包工作衬，6、导流板的梯形槽，7、稳流器外壳，8、稳流器内腔壁，9、稳流器内腔底板。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明进一步说明：

实施例：

一种异型坯连铸机中间包控流装置，包括稳流器1、导流板2、挡渣坝3，稳流器1安装在中间包注流冲击区包壁工作衬5的内侧，中间包包底工作衬5的中心线上安装定径水口4，稳流器1的外侧安装导流板2，导流板2为弧形结构，导流板2的两侧开有梯形槽6，在导流板2的梯形槽6与定径水口4之间分别安装档渣坝3。

所述的稳流器采用套装式复合材质结构，其制备方法分为以下步骤：

1)稳流器外壳，外形根据中间包冲击区的形状和尺寸设计，采用热振稳定能良好的钢纤维铝镁浇注料预制件。预制件所需物料包括一级高铝矾土、电熔镁砂、钢纤维、三聚磷酸钠、硅微粉。其制备方法是：将物料加入混料机内搅匀，再加6～8％的水均匀混合成为浇注料，将混合好的浇注料放入胎模内，用振动棒振实，无大的气泡冒出时，稳流器外壳预制件的生坯浇注完成，经自然养护和烘烤成型。

2)稳流器内腔底板，采用抗侵蚀性能良好的机压成型的镁碳砖砌筑，牌号为MT-14A，镁碳砖的长、宽、厚尺寸分别为300mm、150mm、100mm。

3)稳流器内腔壁采用机压成型的万能弧形镁碳砖砌筑，牌号为MT-14A，镁碳砖厚度a为100mm。

4)稳流器组装，待外壳预制件生产完毕后，首先在稳流器外壳内用规格尺寸为300×150×100的镁碳砖砌筑底板，然后用万能弧形镁碳砖砌筑内腔壁，稳流器外壳7与稳流器内腔壁8之间采用含MgO重量百分比为92％、粒度为0～3mm的烧结镁砂填充、捣实，得到稳流器。

所述的导流板、挡渣坝采用镁质预制块，制备方法同上述稳流器生产的步骤3)，导流板2采用弧形整体结构、两侧开设梯形槽6、上沿高出稳流器150mm；挡渣坝3定位于中间铸流的两个定径水口4的外侧与导流板2的梯形槽6的外侧之间的中间位置，呈“八”字形安装。

中间包工作衬5施工完毕后，首先在中间包的大包注流冲击区安装稳流器1，在稳流器1的外侧安装导流板2，最后在中间铸流的两定径水4口与导流板2的梯形槽6的中间位置分别安装一个挡渣坝3。

本发明在同等工艺条件下，优化了异型坯中间包内钢水流场，促进了夹杂物的上浮排除，实现了钢水温度的均匀分布，各流温度差由12℃降低到4℃，由此减少了因中间流温度高造成的漏钢停浇和铸坯质量缺陷；使中间包使用寿命达到36小时以上，减少了中间包注余和铸坯切头、切尾增多，进一步提高了异型坯合格率，达到99.7％以上。

Claims (6)

1.一种异型坯连铸机中间包控流装置，包括稳流器(1)、导流板(2)、挡渣坝(3)，稳流器(1)安装在中间包注流冲击区包壁工作衬(5)的内侧，中间包包底工作衬(5)的中心线上安装定径水口(4)，稳流器(1)的外侧安装导流板(2)，导流板(2)为弧形结构，导流板(2)的两侧开有梯形槽(6)，在导流板(2)的梯形槽(6)与定径水口(4)之间分别安装挡渣坝(3)。

2.如权利要求1所述的异型坯连铸机中间包控流装置，其特征是，稳流器(1)采用套装式复合材质结构，由稳流器外壳(7)、稳流器底板(9)和稳流器内腔壁(8)组装而成；导流板(2)采用弧形整体结构、两侧开设梯形槽(6)、上沿高出稳流器120～150mm；在中间铸流的两定径水口(4)与导流板(2)的梯形槽(6)的中间位置分别安装一个挡渣坝(3)，呈“八”字形安装。

3.如权利要求2所述的异型坯连铸机中间包控流装置，其特征是，稳流器外壳(7)采用钢纤维铝镁浇注料预制件。

4.如权利要求2所述的异型坯连铸机中间包控流装置，其特征是，稳流器底板(9)采用机压成型的镁碳砖砌筑。

5.如权利要求2所述的异型坯连铸机中间包控流装置，其特征是，稳流器内腔壁(8)采用万能弧形镁碳砖砌筑。

6.如权利要求1所述的异型坯连铸机中间包控流装置的组装方法，其特征是，

中间包工作衬(5)施工完毕后，首先在中间包的大包注流冲击区安装稳流器(1)，在稳流器(1)的外侧安装导流板(2)，最后在中间铸流的两定径水口(4)与导流板(2)的梯形槽(6)之间位置分别安装一个挡渣坝(3)。 

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