CN103862014A - 一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置及精炼方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置及精炼方法，包括湍流控制器、精炼罩、气幕透气砖，所述精炼罩的两侧端固定于中间包包壁永久衬上，精炼罩的下端浸入中间包内钢渣层以下的钢液中，精炼罩位于气幕透气砖正上方并与气幕透气砖相对，在精炼罩本体内设置有气体通道，气体通道的两端与中间包包盖和中间包内钢渣层之间的空隙相连通，在精炼罩本体上设置与气体通道相连通的排气孔，所述的排气孔与气幕透气砖相对，气幕透气砖吹入大流量氩气，在气幕透气砖与精炼罩之间形成连续密集度大的气幕屏障，捕获夹杂物被钢渣层吸附去除，然后氩气流通过气体通道在中间包内钢渣层与中间包包盖之间的空间形成氩气密封，保护钢渣面减少钢水的二次氧化，大大提高了钢水的洁净度，使得LHG2钢中四类夹杂物0.5级达到90%以上。

Description

一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置及精炼方法

技术领域

本发明涉及一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置及精炼方法，属钢铁冶金连铸中间包技术领域。

背景技术

连铸中间包气幕挡墙技术，是20世纪末发展起来的一项去除连铸中间包内钢液中非金属夹杂物的新技术，其原理是：利用与钢液流动方向垂直的条形透气砖，置于中间包底某一位置，吹入氩气，氩气透过透气砖上浮形成一道微气泡气幕屏障，这些微气泡将夹杂物扑捉、上浮，从而被渣层所吸附，达到去除夹杂物净化钢液的目的。

如，中国专利文献CN101121199（申请号：200710121680.2）公开了一种连铸中间包气幕挡墙去除非金属夹杂物的方法，中间包永久层上放置透气砖，联接吹氩管路，砌筑工作层后，要求透气砖上面透气面露出中间包底尺寸0MM～40MM，开浇前先小流量吹氩，流量控制在50NL/MIN，压力0.2MPA，1分钟后大包开浇，增大吹氩流量，中间包的吹气量的压力控制在0.2～0.5MPA，流量控制在50-100NL/MIN。从中间包底吹氩气，有利于夹杂物颗粒碰撞长大而排除；上浮的气泡可以捕获夹杂物颗粒，并携带着它一同上浮，这样就使微小夹杂物颗粒上浮速度增大到气泡上浮的速度，可以全部和部分代替原有中间包挡墙(坝)，从而减小由挡墙(坝)侵蚀带入钢液的夹杂物，有效提高钢液纯净度。

中国专利文献CN201186339（申请号：200820004823.1）公开了一种透气砖气幕挡墙，所述气幕挡墙基座内设置有透气砖以及与所述透气砖连通的气管，沿所述气幕挡墙长度方向设置有两个或两个以上的透气砖。

上述两篇专利文献的透气砖气幕挡墙虽然在一定程度上能去除钢液中夹杂物，起到净化钢液的目的，但仍然存在以下技术缺陷：透气砖的吹气量受限、不能吹开渣面，吹气量大容易钢渣面吹开造成钢水卷渣和钢水二次氧化，所以气幕挡墙形成的氩气泡捕获并去除夹杂物的能力有限，同比应用传统的控流装置，在改善钢液流动特性、去除夹杂物方面没有表现出优越性，也无法满足高纯洁净钢对夹杂物的控制要求。

中国专利CN102764868A（专利号：201210241154.0）公开了一种用于去除中间包钢液夹杂物的吹气精炼装置,其特征在于精炼装置包括中间包(1)、吹气装置(2)、浸渍罩(3)、永久层(5)、工作层(6)、致密层(7)、透气层(8)、气室(9)、气管(10)、透气砖(11)、罩体(12)、浸入部分(13)、自动升降系统(14)、排气孔(15)；所述中间包包括永久层(5)及设置在永久层内表面上的工作层(6),所述永久层底部上设有吹气装置(2),所述吹气装置包括透气砖(11)与通气管(10),所述透气砖包括致密层(7)与透气层(8),所述透气层中部有气室(9),外界气体通过所述通气管向所述气室内吹气,所述浸渍罩(3)是由钢板支承的耐火材料罩,设置在所述吹气装置(2)的正上方,与自动升降系统(14)连接；浸渍罩由罩体(12)和浸入部分(13)组成,设有排气孔(15)。采用该装置可以引入大气量的气幕挡墙,形成连续紧密的气泡柱,明显延长了中间包内钢液平均停留时间。但该发明存在以下不足：1）浸渍罩的罩体上设置有排气孔，从透气砖气室吹出的的氩气透过钢液气由浸渍罩上的排气孔排出，湿热的氩气直接冲刷浸渍罩上方的中间包包盖内衬耐火材料（图示中未标示），气流长时间冲刷中间包包盖内衬耐火材料同一位置，导致该位置内衬脱层掉料污染钢水，久而久之，会使中间包包盖龟裂、变形，严重影响中间包包盖的使用寿命，导致成本增加；2）从透气砖气室吹出的氩气透过钢液由浸渍罩上的排气孔直接排出中间包外，氩气未进行环流利用，造成氩气的浪费。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，本发明的装置提高了从气幕透气砖吹出形成氩气泡的密集度，使气幕透气砖与精炼罩之间形成连续紧密的气泡柱，提高了氩气泡捕获并去除夹杂物的能力；同时本发明的装置使吹入钢水中的氩气泡环流到中间包内钢渣面与包盖之间的空间内，在钢渣面上方形成氩封，有效的起到隔绝空气的作用，保护钢渣面减少钢水的二次氧化，大大提高了钢水的洁净度，使得LHG2钢中四类夹杂物0.5级达到90%以上，同时延长了中间包包盖内衬的使用寿命，由15～20个浇次同比提高到35～40个浇次。

本发明的技术方案如下：

一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，包括湍流控制器（1）、精炼罩（2）、气幕透气砖（4），湍流控制器安装在中间包注流冲击区包壁工作衬的内侧，其纵向中心线与大包长水口的中心线重合，气幕透气砖（4）固定于中间包包底永久衬（6）上，并部分埋入中间包包底工作衬（5）内，其特征在于，所述精炼罩（2）的两侧端固定于中间包包壁永久衬（6）上，精炼罩（2）的下端浸入中间包内钢渣层（10）以下的钢液中，上端位于中间包包盖（9）与中间包内钢渣层（10）之间的空隙内，所述的精炼罩（2）位于气幕透气砖（4）正上方并与气幕透气砖（4）相对，精炼罩（2）的纵向中心线与气幕透气砖（4）的纵向中心线重合，在精炼罩本体（4）内设置有气体通道，气体通道与中间包包盖（9）和中间包内钢渣层（10）之间的空隙相连通，在精炼罩（2）本体上设置与气体通道相连通的排气孔（17），所述的排气孔（17）与气幕透气砖（4）相对。

本发明优选的，所述精炼罩（2），包括外弧板（12）、内弧板（13）和浸渍罩（14），所述的内弧板（13）套装在浸渍罩（14）上，在内弧板（13）的内壁上设置有锚固钉（20），内弧板（13）通过锚固钉（20）与浸渍罩（14）固定连接，外弧板（12）套装在内弧板（13）的上方，在内弧板（13）的外壁上固定有连接球（19），所述的外弧板（12）通过连接球（19）与内弧板（13）连接在一起，在外弧板（12）与内弧板（13）之间形成环流缝（18），该环流缝（18）为气体通道，所述的排气孔（17）设置在浸渍罩上，在内弧板（12）上设置有与排气孔（17）相对的通孔（16），所述的排气孔（17）通过通孔（16）与环流缝（18）连通。

本发明优选的，所述的外弧板（12）和内弧板（13）均包括横板和侧板，横板呈水平设置并与钢渣层平行，侧板连接在横板的两端并向下倾斜，所述的侧板与横板的连接处呈圆弧过渡，侧板所在的平面与横板所在的平面之间的夹角为110～140°，所述的浸渍罩的形状与内弧板的形状相配合。

本发明优选的，在外弧板在外侧还设置有筋板，所述筋板的形状与外弧板的形状相配合。

本发明优选的，浸渍罩（14）的下端浸入钢液中深度z为30～50mm，所述湍流控制器（1）的中心线与气幕透气砖（4）的中心距离a为200～400mm。

本发明的精炼装置的精炼罩位于气幕透气砖正上方并与气幕透气砖相对，精炼罩的纵向中心线与气幕透气砖的纵向中心线重合，精炼罩的外弧板与内弧板之间设置有环流缝，所述的排气孔设置在浸渍罩上，在内弧板上设置有与排气孔相对的通孔，排气孔通过通孔与环流缝连通，以及内弧板的侧板所在的平面与横板所在的平面之间的夹角为110～140°，都是基于本发明的任务：保护钢渣面，减少钢水的二次氧化，降低钢水中夹杂物量，提高钢水洁净度，延长中间包包盖的使用寿命，合理利用浸渍罩上的排气孔排出的氩气，降低成本，而特定选择的，是本领域的技术人员经过长期的实验摸索得到的，气幕透气砖在气幕透气砖与精炼罩之间形成连续紧密的气泡柱形成的条形气幕屏障，一方面降低了钢液的流速，延长了中间包内钢液的停留时间，改善了钢液流动行为，解决了条形气幕冲破钢渣面造成的钢水卷渣和钢水二次氧化问题，另一方面，密集的氩气泡捕获夹杂物上浮，提高了氩气泡捕获、去除夹杂物的能力，使钢水中夹杂物数量降低，提高了钢水洁净度。

本发明精炼罩的外弧板与内弧板之间设置有环流缝，并且与中间包包盖和中间包内钢渣层之间的空隙相连通，从气幕透气砖吹出的氩气穿过钢液、流经排气孔、通孔进入精炼罩的外弧板与内弧板之间的环流缝内，环流缝对氩气流起改变流向和降速的作用，使氩气流环流到中间包内钢渣面与包盖之间的空间内，在钢渣面上方形成氩封，有效的起到隔绝空气的作用，并防止氩气流冲刷中间包包盖内衬耐火材料，造成内衬脱层掉料污染钢水，避免了因内衬脱层掉料引发的中间包包盖龟裂、变形，延长了中间包包盖的使用寿命，同时有效的利用了排出的氩气，使氩气进行环流利用，在钢渣面上方形成氩封，保护钢渣面减少钢水的二次氧化，本发明的内弧板侧板所在的平面与横板所在的平面之间的夹角为110～140°，侧板与横板的此种设计，进一步对氩气流起改变流向和降速的作用，防止氩气直冲中间包包沿，氩气经环流缝进入中间包钢渣层上面，呈缓和水平铺展，内弧板侧板所在的平面与横板所在的平面之间的夹角过大或过小均会影响氩气的水平铺展，若夹角过大可导致氩气流冲刷中间包包沿，造成包沿塌料，若夹角过小可导致氩气流吹开钢渣层，造成钢水卷渣。本发明的精炼装置使连铸坯中的夹杂物量同比现有气幕挡墙技术减少70%以上，大大提高了钢水的洁净度。

所述湍流控制器由湍流控制器外壳、湍流控制器套芯、湍流控制器底板和涂抹料涂层组装而成；湍流控制器套芯位于湍流控制器外壳内腔的内侧壁上，湍流控制器底板位于湍流控制器外壳内腔的底部，所述的湍流控制器外壳为镁质浇注料浇注预制件，所述的湍流控制器套芯呈上端直径大于下端直径的圆锥台形，中间空心呈上端直径小于于下端直径的圆锥台形，所述的湍流控制器套芯中间空心的上端口圆的直径d为300～350mm，下端口圆的直径D为360～400mm，所述的湍流控制器套芯为镁质浇注料浇注预制件，所述的湍流控制器底板采用镁碳砖砌筑成型。

所述气幕透气砖（4），包括气幕透气砖本体（21），其外形为矩形，气幕透气砖本体（21）内设有矩形气室（22），气室的一端套装有套管（23），套管的端口内壁上设置内接丝，所述的套管通过内接丝连接有进气管，进气管通过套管与气室内连通，进气管的另一端连接有内接头（25），进气管通过内接头连接有连接管，所述的连接管与中间包外的气源连接，所述的气幕透气砖本体的上表面高出中间包包底工作衬的高度为10～15mm。

本发明的气幕透气砖本体为弥散型镁质透气砖，所述的镁质透气砖采用现有技术机压成型。

一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置的安装方法，包括以下步骤：

1）采用用高铝质浇注料浇注中间包包底永久衬，连铸中间包包壁永久衬（6）浇注施工时，采用胎模方式在中间包包壁永久衬上留设供连接管穿过的凹槽，所述凹槽的深度、宽度均为15～20mm；

2）气幕透气砖（4）安装：安装前在气幕透气砖（4）工作面上贴上一层保护胶带，将气幕透气砖（4）的底端置于中间包包底永久衬（6）上面，将进气管连接在气幕透气砖本体的套管上，然后再将进气管（24）通过内接头（25）与连接管（26）连接；

3）精炼罩（2）安装：将精炼罩夹持于气幕透气砖（4）的正上方中，使浸渍罩（14）的下端浸入到中间包内钢渣层（10）以下的钢液深度z为30～50mm，精炼罩的浸渍罩（14）朝向气幕透气砖，精炼罩的排气孔与气幕透气砖相对，将精炼罩的两侧端固定于中间包包壁永久衬上；

4）中间包工作衬（5）施工：在中间包永久衬（6）的外表面上涂抹镁质涂抹料，形成中间包工作衬（5），使气幕透气砖（4）工作面高出中间包包底工作衬上表面10～15mm，将气幕透气砖（4）周围与中间包包底工作衬连接处抹成流线型，浸渍罩（14）周围抹实、平整，中间包工作衬（5）施工完成；自然养生4～16小时后，盖上中间包包盖（9）；

5）在烘烤位烘烤中间包工作衬，先小火烘烤20-30分钟，然后中火烘烤0.5-1.5小时，再大火烘烤2～3小时；

6）烘烤完毕后，将中间包转移到浇注位，快速将连接管延伸出中间包包底永久衬的一端通过外接头与气源管路连接，所述的气源管路上依次设置单向阀、流量计、压力表、减压阀、气源，至此用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置安装完毕。

步骤4）所述的自然养生为：夏季4小时，冬季16小时，春、秋8～12小时。

所述的小火烘烤是指火焰高度为中间包内腔高度的2／3，中火烘烤是指火焰高度大于中间包内腔高度1～10mm，大火烘烤是指火焰高度大于中间包内腔高度并反弹出中间包包沿200～300mm。大火火焰有力,火焰波及整个中间包内腔。

所述的镁质涂抹料、高铝质浇注料均为常规原料，市购产品。

本发明还提供一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置的精炼方法，

一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置的精炼方法，包括以下步骤：

1)中间包工作衬烘烤吹氩：通过连接管向气幕透气砖的气室内吹氩气，中间包工作衬烘烤过程中全程吹氩，氩气压力控制在0.2～0.3MPa，流量控制在5～10NL/min，以防止氩气管路高温氧化、变形；

2）开浇前中间包内预吹氩：在大包开浇前30～60s，通过气幕透气砖（4）向密封的中间包内吹氩气，氩气压力控制在0.2～0.3MPa，流量控制在10～15NL/min；

3）大包开浇后，逐步增大氩气流量至20～30NL/min，待中间包内钢液面即将达到正常液面时，迅速加大气幕透气砖（4）的流量，将浸渍罩（14）下方的钢渣层（10）吹开，此时氩气压力控制在0.3～0.4MPa，流量控制在60～120NL/min；

4）中间包内低钢液面吹氩：大包更换等中间包内浇注液面低于正常液面时，调小氩气流量，氩气压力控制在0.2～0.3MPa，流量控制在20～30NL/min；

5）中间包停浇后，停止气幕透气砖（2）吹氩气。

本发明的技术特点：本发明的精炼罩位于气幕透气砖正上方并与气幕透气砖相对，采用气幕透气砖与精炼罩的配合，可通过气幕透气砖吹入大流量的氩气，大流量的氩气将精炼罩底部的钢渣吹开，在气幕透气砖与浸渍罩之间形成氩气泡的密集度增大，氩气泡上浮过程中铺获、聚集钢液中夹杂物，并带动夹杂物上浮至钢渣面，氩气泡的密集度增大使得氩气泡铺获、去除钢液中夹杂物的能力大幅提高，精炼罩设有由浸渍罩排气孔、内弧板通孔、环流缝组成的氩气气体通道，气幕透气砖吹出的氩气，穿过中间包内钢液后继续上行，流经该环流气体通道，在中间包内钢渣层与中间包包盖之间的空间形成氩气密封，精炼罩的设置保护钢渣面，避免卷渣，减少钢水的二次氧化，并实现氩气的二次环流利用。

本发明的有益效果：本发明的气幕透气砖安装在湍流控制器之后，钢水从大包长水口注流到湍流控制器的内腔后，改变运行方向，由此大幅减小了钢水的动能，增加了氩气泡捕获、去除夹杂物的时间；在气幕透气砖正上方增设精炼罩，气幕透气砖吹入大流量氩气，吹开中间包内钢渣层，在气幕透气砖与浸渍罩之间形成连续密集度大的气幕屏障，提高了氩气泡捕获、去除夹杂物的能力，然后氩气穿过中间包内钢渣层继续上行，自下而上流经浸渍罩的排气孔、内弧板的通孔、环流缝，在中间包内钢渣层与中间包包盖之间的空间形成氩气密封，以保护钢渣面减少钢水的二次氧化，提高了钢水的洁净度，使得LHG2钢中四类夹杂物0.5级达到90%以上，同时延长了中间包包盖内衬的使用寿命，由15～20个浇次同比提高到35～40个浇次。

附图说明

图1是本发明的连铸中间包内精炼装置的纵剖面图结构示意图；

图2为图1的A-A剖视结构示意图；

图3是本发明实施例中精炼罩的主视结构示意图；

图4为图3的A-A剖视结构示意图；

图5是本发明实施例中气幕透气砖的结构示意图；

图6是本发明实施例中湍流控制器的纵剖面结构示意图；

图7为图6的俯视结构示意图。

图中，1.湍流控制器；2.精炼罩；3.氩气透过气幕透气砖上浮形成的条形气幕屏障；4.气幕透气砖；5.中间包工作衬；6.中间包永久衬；7.中间包内钢渣层与中间包包盖之间的氩气密封；8上水口；9.中间包包盖；10.中间包内钢渣层；11.大包长水口；12.外弧板；13.内弧板；14.浸渍罩；15.筋板；16.通孔；17.排气孔；18.环流缝；19.连接球；20.锚固钉；21.气幕透气砖本体；22.气室；23.套管；24.进气管；25.内接头；26.连接管；27.外接头；28.气源及控制管路,29.湍流控制器外壳；30.湍流控制器套芯；31.湍流控制器底板。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。

实施例1：

一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，结构如图1-图7所示，包括湍流控制器1、精炼罩2、气幕透气砖4，湍流控制器1安装在中间包注流冲击区包壁工作衬的内侧，其纵向中心线与大包长水口11的中心线重合，气幕透气砖4固定于中间包包底永久衬6上，并部分埋入中间包包底工作衬5内，所述的精炼罩2位于气幕透气砖4的正上方并与气幕透气砖4相对，精炼罩2的纵向中心线与气幕透气砖4的纵向中心线重合，精炼罩2的两侧端固定于中间包包壁永久衬6上，所述的精炼罩2，包括外弧板12、内弧板13、浸渍罩14和筋板15，所述的内弧板13套装在浸渍罩14上，在内弧板13的内壁上设置有锚固钉20，内弧板13通过锚固钉20与浸渍罩14固定连接，外弧板12套装在内弧板13的上方，在内弧板13的外壁上固定有连接球19，所述的外弧板12通过连接球19与内弧板13连接在一起，在外弧板12与内弧板13之间形成环流缝18，该环流缝18为气体通道，在浸渍罩14上设置有上下贯穿的排气孔17，在内弧板13上设置有与排气孔17相对的通孔16，排气孔17通过通孔16与环流缝18连通。浸渍罩14的下端浸入中间包内钢渣层10以下的钢液中，浸渍罩14的上端以及内弧板13、外弧板12位于中间包包盖9与中间包内钢渣层10之间的空隙内，所述的排气孔17与气幕透气砖4相对。

所述的外弧板12和内弧板13均包括横板和侧板，横板呈水平设置并与钢渣层平行，侧板连接在横板的两端并向下倾斜，所述的侧板与横板的连接处呈圆弧过渡，侧板所在的平面与横板所在的平面之间的夹角为110°，浸渍罩14的形状与内弧板13的形状相配合。在外弧板12在外侧还设置有筋板15，所述筋板15的形状与外弧板12的形状相配合。

浸渍罩14的下端浸入钢液中深度z为30mm，所述湍流控制器1的中心线与气幕透气砖4的中心距离a为200mm。

湍流控制器1由湍流控制器外壳29、湍流控制器套芯30、湍流控制器底板31组装而成；湍流控制器套芯30位于湍流控制器外壳29内腔的内侧壁上，湍流控制器底板31位于湍流控制器外壳29内腔的底部，湍流控制器外壳29为镁质浇注料浇注预制件，湍流控制器套芯30呈上端直径大于下端直径的圆锥台形，中间空心呈上端直径小于于下端直径的圆锥台形，湍流控制器套芯30中间空心的上端口圆的直径d为350mm，下端口圆的直径D为400mm，所述的湍流控制器套芯30为镁质浇注料浇注预制件，所述的湍流控制器底板31采用镁碳砖砌筑成型。气幕透气砖4，包括气幕透气砖本体21，其外形为矩形，气幕透气砖本体21内设有矩形气室22，气室的一端套装有套管23，套管的端口内壁上设置内接丝，所述的套管23通过内接丝连接有进气管24，进气管通过套管23与气室内连通，进气管24的另一端连接有内接头25，进气管24通过内接头25连接有连接管26，所述的连接管26与中间包外的气源连接，所述的气幕透气砖本体21的上表面高出中间包包底工作衬5的高度为10mm。

实施例2

如实施例1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，不同之处在于：

浸渍罩14的下端浸入钢液中深度z为50mm，所述湍流控制器1的中心线与气幕透气砖4的中心距离a为400mm。

湍流控制器套芯30中间空心呈上端直径小于于下端直径的圆锥台形，湍流控制器套芯30中间空心的上端口圆的直径d为300mm，下端口圆的直径D为360mm。

侧板所在的平面与横板所在的平面之间的夹角为120°。

实施例3

如实施例1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，不同之处在于：

浸渍罩14的下端浸入钢液中深度z为40mm，所述湍流控制器1的中心线与气幕透气砖4的中心距离a为300mm。

湍流控制器套芯30中间空心呈上端直径小于于下端直径的圆锥台形，湍流控制器套芯30中间空心的上端口圆的直径d为320mm，下端口圆的直径D为380mm。

侧板所在的平面与横板所在的平面之间的夹角为130°。

实施例4

实施例1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置的安装方法，包括以下步骤：

1）采用用高铝质浇注料浇注中间包包底永久衬，连铸中间包包壁永久衬6浇注施工时，采用胎模方式在中间包包壁永久衬上留设供连接管穿过的凹槽，所述凹槽的深度、宽度均为15mm；

2）气幕透气砖4安装：安装前在气幕透气砖4工作面上贴上一层保护胶带，将气幕透气砖4的底端置于中间包包底永久衬6上面，将进气管24连接在气幕透气砖本体的套管23上，然后再将进气管24通过内接头25与连接管26连接；

3）精炼罩2安装：将精炼罩夹持于气幕透气砖4的正上方中，使浸渍罩14的下端浸入到中间包内钢渣层10以下的钢液深度z为30mm，精炼罩的浸渍罩14朝向气幕透气砖，精炼罩的排气孔17与气幕透气砖4相对，将精炼罩2的两侧端固定于中间包包壁永久衬6上，

4）中间包工作衬5施工：在中间包永久衬6的外表面上涂抹镁质涂抹料，形成中间包工作衬5，使气幕透气砖4工作面高出中间包包底工作衬上表面10mm，将气幕透气砖4周围与中间包包底工作衬连接处抹成流线型，浸渍罩14周围抹实、平整，中间包工作衬5施工完成；自然养生4～16小时后，盖上中间包包盖9；

5）在烘烤位烘烤中间包工作衬5，先小火烘烤30分钟，然后中火烘烤1小时，再大火烘烤2小时；

6）烘烤完毕后，将中间包转移到浇注位，快速将连接管26延伸出中间包包底永久衬的一端通过外接头27与气源管路连接，所述的气源管路上依次设置单向阀、流量计、压力表、减压阀、气源，至此用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置安装完毕。

实施例5

实施例1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置的精炼方法，包括以下步骤：

1)中间包工作衬烘烤过程中吹氩操作：气幕透气砖4全程吹氩，氩气压力控制在0.2MPa，流量控制在5NL/min，以防止氩气管路高温氧化、变形；

2）中间包内预吹氩操作：在大包开浇前60s，通过气幕透气砖4向密封的中间包内吹氩气，氩气压力控制在0.2MPa，流量控制在10NL/min；

3）大包开浇后，逐步加大气幕透气砖4的流量至20NL/min，待中间包内钢液面即将达到正常液面时，迅速加大气幕透气砖4的流量，将浸渍罩14下方的钢渣层10吹开，保持氩气压力控制在0.3MPa，流量控制在60NL/min；

4）中间包内低钢液面的吹氩操作：大包更换等中间包内浇注液面低于正常液面时，要调小氩气，气幕透气砖4的氩气压力控制在0.2MPa，流量控制在20NL/min；

5）中间包停浇后，停止气幕透气砖2吹氩气。

实施例6

实施例2所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置的安装方法，包括以下步骤：

1）采用用高铝质浇注料浇注中间包包底永久衬，连铸中间包包壁永久衬6浇注施工时，采用胎模方式在中间包包壁永久衬上留设供连接管穿过的凹槽，所述凹槽的深度、宽度均为20mm；

2）气幕透气砖4安装：安装前在气幕透气砖4工作面上贴上一层保护胶带，将气幕透气砖4的底端置于中间包包底永久衬6上面，将进气管24连接在气幕透气砖本体的套管23上，然后再将进气管24通过内接头25与连接管26连接；

3）精炼罩2安装：将精炼罩夹持于气幕透气砖4的正上方中，使浸渍罩14的下端浸入到中间包内钢渣层10以下的钢液深度z为50mm，精炼罩的浸渍罩14朝向气幕透气砖4，精炼罩的排气孔17与气幕透气砖相对，将精炼罩的两侧端固定于中间包包壁永久衬6上，

4）中间包工作衬5施工：在中间包永久衬6的外表面上涂抹镁质涂抹料，形成中间包工作衬5，使气幕透气砖4工作面高出中间包包底工作衬上表面15mm，将气幕透气砖4周围与中间包包底工作衬连接处抹成流线型，浸渍罩14周围抹实、平整，中间包工作衬5施工完成；自然养生4～16小时后，盖上中间包包盖9；

5）于烘烤位烘烤中间包工作衬，先小火烘烤30分钟，然后中火烘烤1小时，再大火烘烤2小时；

6）烘烤完毕后，将中间包转移到浇注位，快速将连接管延伸出中间包包底永久衬的一端通过外接头与气源管路连接，所述的气源管路上依次设置单向阀、流量计、压力表、减压阀、气源，至此用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置安装完毕。

实施例7

实施例2所述的精炼装置去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼方法，包括以下步骤：

1)中间包工作衬烘烤过程中吹氩操作：气幕透气砖4全程吹氩，氩气压力控制在0.3MPa，流量控制在10NL/min，以防止氩气管路高温氧化、变形；

2）中间包内预吹氩操作：在大包开浇前30s，通过气幕透气砖4向密封的中间包内吹氩气，氩气压力控制在0.3MPa，流量控制在15NL/min；

3）大包开浇后，逐步加大气幕透气砖4的流量至30NL/min，待中间包内钢液面即将达到正常液面时，迅速加大气幕透气砖4的流量，将浸渍罩14下方的钢渣层10吹开，保持氩气压力控制在0.4MPa，流量控制在120NL/min；

4）中间包内低钢液面的吹氩操作：大包更换等中间包内浇注液面低于正常液面时，要调小氩气，气幕透气砖4的氩气压力控制在0.3MPa，流量控制在30NL/min；

5）中间包停浇后，停止气幕透气砖2吹氩气。

实验例

对比例1：中国专利文献CN102764868A（专利号：201210241154.0）公开的一种用于去除中间包钢液夹杂物的吹气精炼装置，

将实施例1-3的精炼装置与对比例1公开的吹气精炼装置进行对比，对比结果见表1所示。

表1

项目	LHG2钢中夹杂物控制水平	中间包包盖内衬寿命	浸渍罩使用寿命
				实施例1	四类夹杂物0.5级达到90.2%	35～40个浇次	9～11个浇次
实施例2	四类夹杂物0.5级达到90.7%。	35～40个浇次	9～11个浇次
				实施例3	四类夹杂物0.5级达到90.6%	35～40个浇次	9～11个浇次
对比例1	四类夹杂物0.5级达到19.4%。	15～20个浇次	1～2个浇次

由表中可以明显的看出，采用本发明的精炼装置制备出的LHG2钢中夹杂物控制水平四类夹杂物0.5级达到90%以上，而对比例的精炼装置LHG2钢中夹杂物控制水平则只有19.4%，由此可以看出本发明的精炼装置可以有效的起到隔绝空气的作用，保护钢渣面减少钢水的二次氧化，大大提高了钢水的洁净度，应用本发明的精炼装置可以有效的控制钢液中夹杂物，使钢液更纯净，对比本发明的中间包包盖内衬寿命及浸渍罩的使用寿命，本发明的中间包包盖内衬及浸渍罩使用寿命更长，同时延长了中间包包盖内衬的使用寿命，由15～20个浇次同比提高到35～40个浇次，浸渍罩使用寿命由1～2个浇次同比提高到9～11个浇次，因此，本发明的装置使吹入钢水中的氩气泡环流到中间包内钢渣面与包盖之间的空间内，在钢渣面上方形成氩封，有效的起到隔绝空气的作用，保护钢渣面减少钢水的二次氧化，大大提高了钢水的洁净度，使得LHG2钢中四类夹杂物0.5级达到90%以上，同时延长了中间包包盖内衬的使用寿命，由15～20个浇次同比提高到35～40个浇次。

Claims (10)

1.一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，包括湍流控制器（1）、精炼罩（2）、气幕透气砖（4），湍流控制器安装在中间包注流冲击区包壁工作衬的内侧，其纵向中心线与大包长水口的中心线重合，气幕透气砖固定于固定于中间包包底工作衬上，并部分埋入中间包包底工作衬内，其特征在于，所述精炼罩的两端固定于中间包包壁永久衬上，浸渍罩（14）的下端浸入中间包内钢渣层（10）以下的钢液中，上端位于中间包包盖与中间包内钢渣层之间的空隙内，所述的精炼罩位于气幕透气砖正上方并与气幕透气砖相对，精炼罩（2）的纵向中心线与气幕透气砖（4）的纵向中心线重合，在精炼罩本体内设置有气体通道，气体通道的两端与中间包包盖和中间包内钢渣层之间的空隙相连通，在精炼罩本体上设置有气体通道相连通的排气孔，所述的排气孔与气幕透气砖相对。

2.根据权利要求1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，其特征在于，所述精炼罩（2），包括外弧板（12）、内弧板（13）、浸渍罩（14）和筋板（15），所述的内弧板套装在浸渍罩上，在内弧板（13）的内壁上设置有锚固钉，内弧板通过锚固钉与浸渍罩固定连接，外弧板套装在内弧板的上方，在内弧板的外壁上固定有连接球，所述的外弧板通过连接球与内弧板连接在一起，在外弧板与内弧板之间形成环流缝，该环流缝为气体通道，所述的排气孔设置在浸渍罩上，在内弧板上设置有与排气孔相对的通孔，所述的排气孔通过通孔与环流缝连通。

3.根据权利要求1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，其特征在于，所述的外弧板（12）和内弧板（13）均包括横板和侧板，横板呈水平设置并与钢渣层平行，侧板连接在横板的两端并向下倾斜，所述的侧板与横板的连接处呈圆弧过渡，侧板所在的平面与横板所在的平面之间的夹角为110～140°，所述的浸渍罩的形状与内弧板的形状相配合。

4.根据权利要求1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，其特征在于，在外弧板在外侧还设置有筋板，所述筋板的形状与外弧板的形状相配合。

5.根据权利要求1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，其特征在于，浸渍罩（14）的下端浸入钢液中深度z为30～50mm，所述湍流控制器（1）的中心线与气幕透气砖（4）的中心距离a为200～400mm。

6.根据权利要求1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，其特征在于，所述湍流控制器由湍流控制器外壳、湍流控制器套芯、湍流控制器底板和涂抹料涂层组装而成；湍流控制器套芯位于湍流控制器外壳内腔的内侧壁上，湍流控制器底板位于湍流控制器外壳内腔的底部，所述的湍流控制器外壳为镁质浇注料浇注预制件，所述的湍流控制器套芯呈上端直径大于下端直径的圆锥台形，中间空心呈上端直径小于于下端直径的圆锥台形，所述的湍流控制器套芯中间空心的上端口圆的直径d为300～350mm，下端口圆的直径D为360～400mm，所述的湍流控制器套芯为镁质浇注料浇注预制件，所述的湍流控制器底板采用镁碳砖砌筑成型。

7.根据权利要求1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置，其特征在于，所述气幕透气砖（4），包括气幕透气砖本体（21），其外形为矩形，气幕透气砖本体（21）内设有矩形气室（22），气室的一端套装有套管（23），套管的端口内壁上设置内接丝，所述的套管通过内接丝连接有进气管，进气管通过套管与气室内连通，进气管的另一端连接有内接头（25），进气管通过内接头连接有连接管（26），所述的连接管与中间包外的气源连接，所述的气幕透气砖本体的上表面高出中间包包底工作衬的高度为10～15mm。

8.一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置的安装方法，包括以下步骤：

1）采用用高铝质浇注料浇注中间包包底永久衬，连铸中间包包壁永久衬（6）浇注施工时，采用胎模方式在中间包包壁永久衬上留设供连接管穿过的凹槽，所述凹槽的深度、宽度均为15～20mm；

2）气幕透气砖（4）安装：安装前在气幕透气砖（4）工作面上贴上一层保护胶带，将气幕透气砖（4）的底端置于中间包包底永久衬（6）上面，将进气管连接在气幕透气砖本体的套管上，然后再将进气管（24）通过内接头（25）与连接管（26）连接；

3）精炼罩（2）安装：将精炼罩夹持于气幕透气砖（4）的正上方中，使浸渍罩（14）的下端浸入到中间包内钢渣层（10）以下的钢液深度z为30～50mm，精炼罩的浸渍罩（14）朝向气幕透气砖，精炼罩的排气孔与气幕透气砖相对，将精炼罩的两侧端固定于中间包包壁永久衬上；

4）中间包工作衬（5）施工：在中间包永久衬的外表面上涂抹镁质涂抹料，形成中间包工作衬（5），使气幕透气砖（4）工作面高出中间包包底工作衬上表面10～15mm，将气幕透气砖（4）周围与中间包包底工作衬连接处抹成流线型，浸渍罩（14）周围抹实、平整，中间包工作衬（5）成型；自然养生4～16小时后，盖上中间包包盖（9）；

5）于烘烤位烘烤中间包工作衬，先小火烘烤20-30分钟，然后中火烘烤0.5-1.5小时，再大火烘烤2～3小时；

6）烘烤完毕后，将中间包转移到浇注位，快速将连接管延伸出中间包包底永久衬的一端通过外接头与气源管路连接，所述的气源管路上依次设置单向阀、流量计、压力表、减压阀、气源，至此用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置安装完毕。

9.根据权利要求1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置的安装方法，其特征在于，步骤4）中所述的自然养生为：夏季4小时，冬季16小时，春、秋8～12小时，所述的小火烘烤是指火焰高度为中间包内腔高度的2／3，中火烘烤是指火焰高度大于中间包内腔高度1～10mm，大火烘烤是指火焰高度大于中间包内腔高度并反弹出中间包包沿200～300mm。大火火焰有力,火焰波及整个中间包内腔。

10.一种权利要求1所述的用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的精炼装置的精炼方法，包括以下步骤：

1)中间包工作衬烘烤吹氩：通过连接管向气幕透气砖的气室内内吹氩气，中间包工作衬烘烤过程中全程吹氩，氩气压力控制在0.2～0.3MPa，流量控制在5～10NL/min，以防止氩气管路高温氧化、变形；

2）开浇前中间包内预吹氩：在大包开浇前30～60s，通过气幕透气砖（4）向密封的中间包内吹氩气，氩气压力控制在0.2～0.3MPa，流量控制在10～15NL/min；

3）大包开浇后，逐步增大氩气流量至20～30NL/min，待中间包内钢液面即将达到正常液面时，迅速加大气幕透气砖（4）的流量，将浸渍罩（14）下方的钢渣层（10）吹开，此时氩气压力控制在0.3～0.4MPa，流量控制在60～120NL/min；

4）中间包内低钢液面吹氩：大包更换等中间包内浇注液面低于正常液面时，调小氩气流量，氩气压力控制在0.2～0.3MPa，流量控制在20～30NL/min；

5）中间包停浇后，停止气幕透气砖（2）吹氩气。

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