CN103990786B - 一种用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，第一挡坝、第二挡坝、挡墙依次间隔平行排列在其中一个中间包上水口与湍流控制器之间，第二挡坝的高度高于第一挡坝，在湍流控制器与其两侧的挡墙之间对称设置有气幕透气砖(4)，两气幕透气砖(4)呈“倒八”字排列在湍流控制器的外围，使用本发明的装置使得连铸坯中等效直径大于50μm的夹杂物全部去除，连铸坯中等效直径小于50μm的微小夹杂物数量比使用双流板坯连铸机中间包内设置湍流控制器、挡墙、挡坝的装置生产出来的连铸坯中夹杂物同比减少50％以上，比双流板坯连铸机中间包内单纯设置湍流控制器、气幕透气的装置生产出来的连铸坯中夹杂物减少30％以上。

Description

一种用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置及方法，属钢铁冶金连铸中间包工艺技术领域。

背景技术

连铸中间包作为钢包和结晶器之间的冶金反应器，随着连铸坯质量要求的不断提高，其作用已由最初的减压、稳流、贮钢、分流等基本功能发展为具有促进夹杂物上浮、分离，防止钢水二次氧化，控制夹杂物形态以及对钢水进行微合金化的冶金功能。

一般双流板坯连铸机中间包包括中间包包体，包体内设有湍流控制器，包体的底部开有两个中间包上水口，湍流控制器设置在两个中间包上水口之间，在连铸机中间包内设置由湍流控制器、挡墙、挡坝组合使用的控流装置，可以改变中间包内钢水的运行路线，延长钢水在中间包内的停留时间，促进夹杂物上浮和去除，减少铸坯内部夹杂、改变夹杂物形态的冶金功能。近年来，为满足开发生产高纯洁净钢对夹杂物的控制要求，研究应用连铸中间包气幕挡墙技术，即将气幕透气砖置于中间包包底，吹入氩气，氩气透过气幕挡墙上浮、并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CN201603865U（申请号：201020116865.1）公开了一种安装有控流装置的T型中间包。一种采用“两墙两坝”式控流装置的T型中间包，包括包体、长水口、第一、第二、第三、第四出水口和控流装置,控流装置包括两个挡墙和两个挡坝,挡墙对称布置分别位于长水口两侧第二、第三出水口之间的包体空腔内,挡墙周缘部分与包体空腔内壁相接,挡墙中下部开有挡墙导流孔,两个挡坝对称布置分别位于第一与第二出水口、第三与第四出水口之间的包体空腔内，挡坝底面和两个侧面与包体空腔内壁相接。本实用新型的T型中间包内采用“两墙两坝”式控流装置,改善了中间包内钢水的流动形态,延长了钢水到达出水口的时间,促进了夹杂物上浮分离,均匀了钢水成分和温度。

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，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。

在实际的生产过程中，经过长期的生产实践证明，现有的控流装置以及连铸中间包气幕挡墙技术两种设置方案均有技术缺陷：（1）连铸机中间包内设置由湍流控制器、挡墙、挡坝组合使用的控流装置方案，只能有效去除等效直径大于50μm的夹杂物，而不能有效去除等效直径小于50μm的微小夹杂物，即使能去除去除等效直径大于50μm的夹杂物，也不能完全去除；在连铸机中间包内设置气幕透气砖的技术方案，只能有效去除等效直径小于50μm的微小夹杂物，而不能有效去除等效直径大于50μm的夹杂物，且等效直径小于50μm的微小夹杂物去除效果也不理想；（2）现有气幕透气砖的安装位置有技术缺陷：现有气幕透气砖替代挡坝或安装在挡坝与中间包上水口之间的浇注区，有效去除等效直径小于50μm的微小夹杂物的实际应用效果差；（3）为了去除钢液中夹杂物的效果，要求气幕透气砖产生的气泡直径小而密集度高，但现有技术生产的狭缝型气幕透气砖，其气孔较大，一般等效直径大于50μm，产生的气泡当量直径较大（经水模实验测定，气泡当量直径大于1.5mm）而数量少，形成气幕挡墙的气泡密集度小，由此去除夹杂物的实际应用效果不理想；（4）双流板坯连铸机中间包内安置挡墙后的技术缺陷：在对称安装的两个挡墙之间的冲击区内，一是冲击区内的浮在液面的钢渣不能通过溢流口定期排渣，二是在冲击内加入的中间包覆盖剂不能随钢渣流动，实现均匀覆盖钢渣面，进而造成钢水裸露和二次氧化，产生新的夹杂物。

中国专利文献CN202779663U（申请号：201220454113.5）一种中间包控流装置，包含有中间包、湍流控制器，在湍流控制器左右两侧分别依次对称设有上挡墙、下挡墙，所述中间包为敞口式结构，其横截面为倒梯形，所述下挡墙为倒梯形体结构，所述上挡墙的下端面的垂直高度小于下挡墙上端面的垂直高度；在下挡墙的外侧设有出钢口，在出钢口和下挡墙之间的中间包内腔底壁上设有一排由透气砖砌筑的透气墙。本发明的中间包控流装置利用底部安装有新型的湍流控制器，注流的钢水形成两个途径，不仅有效延长了其在中间包内的停留时间，有利于夹杂物的去除，且使得钢液的流动更加的平缓有序。但该专利存在以下缺点，上挡墙、下挡墙虽然能去除一部分等效直径大于50μm的夹杂物，去除效果不理想，且气幕透气砖的气孔较大，产生的氩气泡直径较大而稀少，整个导致等效直径大于50μm的夹杂物和等效直径小于50μm的夹杂物去除不理想。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置及方法，本发明在双流板坯连铸机中间包内合理优化布置控流装置与气幕透气砖的位置，应用效果明显提高，使用本发明的装置使得连铸坯中等效直径大于50μm的夹杂物全部去除，连铸坯中等效直径小于50μm的微小夹杂物数量比使用双流板坯连铸机中间包内设置湍流控制器、挡墙、挡坝的装置生产出来的连铸坯中夹杂物同比减少50%以上，比双流中间包内单纯设置湍流控制器、气幕透气的装置生产出来的连铸坯中夹杂物减少30%以上。

本发明的技术方案如下：

一种用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，包括第一挡坝（1）、第二挡坝（2）、挡墙（3）和湍流控制器（5），湍流控制器（5）安装在双流连铸机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，并位于两个中间包上水口之间，其特征在于，所述的第一挡坝（1）、第二挡坝（2）、挡墙（3）均为两个，对称设置在湍流控制器的两侧，第一挡坝（1）、第二挡坝（2）、挡墙（3）依次间隔平行排列在其中一个中间包上水口与湍流控制器之间，第二挡坝（2）位于第一挡坝（1）与挡墙（3）之间，第二挡坝（2）的高度高于第一挡坝（1），第一挡坝、第二挡坝固定于中间包包底永久衬（6）上、且底端埋入中间包包底工作衬（7）内，挡墙（3）的两侧端固定于中间包包壁工作衬上，所述的第二挡坝（2）与挡墙（3）上下交错设置，在湍流控制器（5）与其两侧的挡墙（3）之间对称设置有气幕透气砖（4），两气幕透气砖（4）呈“八”字排列在湍流控制器（5）的外围，所述湍流控制器（5）的纵向中心线与挡墙（3）的水平距离c为650～900mm，第二挡坝（2）与挡墙（3）的水平距离b为200～400mm，第一挡坝（1）与中间包上水口（8）的水平距离a为400～600mm。

根据本发明优选的，所述湍流控制器（5）的纵向中心线与挡墙（3）的水平距离c为750～800mm，第二挡坝（2）与挡墙（3）的水平距离b为200～250mm，第一挡坝（1）与中间包上水口（8）的水平距离a为400～450mm。

本发明优选的，所述的气幕透气砖（4）与中间包横向中心线的夹角β为30°～60°，气幕透气砖（4）至湍流控制器（5）纵向中心线的垂直距离z为100～150mm。

进一步优选的，所述的气幕透气砖（4）与中间包纵向中心线的夹角β为45°。

本发明的湍流控制器（5）的纵向中心线与挡墙（3）的水平距离c、第二挡坝（2）与挡墙（3）的水平距离b、第一挡坝（1）与中间包上水口（8）的水平距离a以及气幕透气砖（4）与中间包横向中心线的夹角β都是基于本发明的任务：既能使连铸坯中等效直径大于50μm的夹杂物全部去除，又能提高等效直径小于50μm的微小夹杂物的去除能力，整体提高中间包内钢液夹杂物的去除能力而特定选择的，是本领域的技术人员经过长期的实验摸索得到的，本发明由于湍流控制器的作用，进入双流连铸中间包内的钢液流向改变、流速降低，钢液流经湍流控制器分别向湍流控制器两侧分流，流经气幕透气砖上方，由于两气幕透气砖（4）呈“八”字排列在湍流控制器（5）的外围，气幕透气砖吹出连续紧密的氩气泡，两气幕透气砖形吹出的气幕成弧形气幕屏障，弧形气幕屏障将湍流控制器围绕，使气幕屏障与钢液接触面积加大，捕捉夹杂物的能力增强，同时降低了钢液的流速，延长了中间包内钢液的停留时间，改善了钢液流动行为，此时钢液中等效直径小于50μm的微小夹杂物相对活跃，密集的氩气泡捕获微小夹杂物上浮和部分等效直径大于50μm的夹杂物上浮，从而被渣层所吸附，大部分钢液从液面翻过第一挡坝形成向上流动的流股，钢液经过挡墙，通过挡墙的折流、降速，到达挡坝，一部分钢液翻过挡坝形成向上流动的流股，另一部分钢液在挡坝和侧壁交界处沿着侧壁向上流动到表面，进一步使等效直径大于50μm的夹杂物去除，气幕透气砖与挡墙、挡坝的配合使等效直径大于50μm的夹杂物基本都去除。

本发明的湍流控制器（5）的纵向中心线与挡墙（3）的水平距离c、第二挡坝（2）与挡墙（3）的水平距离b、第一挡坝（1）与中间包上水口（8）的水平距离a以及气幕透气砖（4）与中间包横向中心线的夹角β大小，是本领域的技术人员经过长期的实验摸索得到的，应用本发明使得连铸坯中等效直径小于50μm的微小夹杂物数量比使用双流板坯连铸机中间包内设置湍流控制器、挡墙、挡坝的装置生产出来的连铸坯中夹杂物同比减少50%以上，比双流中间包内单纯设置湍流控制器、气幕透气的装置生产出来的连铸坯中夹杂物减少30%以上。

本发明优选的所述的气幕透气砖（4），包括气幕透气砖本体（12），其外形为矩形，气幕透气砖本体（12）内设有圆形气室（13），气室的一端套装有套管（14），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（15），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（16），进气管通过内接头与气源连接，所述的透气砖本体为弥散型镁质透气砖，采用现有技术机压成型。

本发明优选的，第二挡坝（2）的高度k为300～350mm，第一挡坝（1）的高度y为200～250mm。

本发明优选的，第二挡坝（2）、第一挡坝（1）上均设有对称设置有两个圆形的流钢孔（18），流钢孔的半径为35～45mm，流钢孔分别位于挡坝两端1/4处，流钢孔中心线与双流连铸机中间包包底工作衬上表面的距离为40～70mm。

本发明优选的，挡墙（3）的高度H为800～900mm，挡墙（3）的厚度L为100～160mm。

根据本发明优选的，所述挡墙与第二挡坝上下交错高度e为100～150mm，第一挡坝（1）、第二挡坝（2）的厚度X均为120～200mm。

根据本发明优选的，所述的湍流控制器由湍流控制器外壳（9）、湍流控制器套芯（10）、湍流控制器底板（11）组装而成，在工作面上涂抹抗氧化涂抹料涂层，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采用镁质浇注料浇注成型，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为镁质浇注料浇注成型后采用中温烧成工艺制备而成，所述的湍流控制器底板采用镁碳砖砌筑成型。

本发明的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置去除中间包内钢液夹杂物的方法，包括以下步骤：

1)双流板坯连铸机中间包工作衬（6）烘烤过程中，气幕透气砖（3）全程吹氩，氩气压力控制在0.15～0.2MPa，流量控制在10～20NL/min，以防止氩气管路高温氧化、变形；

2）双流板坯连铸机中间包预吹氩，在大包开浇前20~30s，通过气幕透气砖（3）向密封的双流连铸机中间包内吹氩气，氩气压力控制在0.25～0.3MPa，流量控制在20～30NL/min，通入氩气置换双流板坯连铸机中间包内空气；

3）大包开浇至双流板坯连铸机中间包内钢液面到达正常液面前的吹氩，气幕透气砖（3）的氩气压力控制在0.25～0.3MPa，流量控制在20～30NL/min；

4）双流板坯连铸机中间包内正常浇注钢液面的吹氩，气幕透气砖（3）的氩气压力控制在0.15～0.2MPa，流量控制在10～20NL/min，

经试验证明，该压力、流量能控制中间包内钢液面微有波动、且不能吹开渣面。

5）双流板坯连铸机中间包内浇注液面低于正常液面时，调小氩气，气幕透气砖（3）的氩气压力控制在0.15～0.2MPa，流量控制在5～10NL/min；

6）双流板坯连铸机中间包停浇后，停止气幕透气砖（3）吹氩。

本发明的有益效果：

本发明将气幕透气砖（4）定位于湍流控制器（5）与挡墙（3）之间，两气幕透气砖（4）呈“八”字排列在湍流控制器（5）的外围，在双流板坯连铸机连铸中间包上应用后，取得了预料不到的技术效果：应用本发明的装置使得连铸坯中等效直径大于50μm的夹杂物全部去除，连铸坯中等效直径小于50μm的微小夹杂物数量比使用双流中间包内设置湍流控制器、挡墙、挡坝的装置生产出来的连铸坯中夹杂物同比减少50%以上，比双流中间包内单纯设置湍流控制器、气幕透气的装置生产出来的连铸坯中夹杂物减少30%以上。

本发明在莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂双流板坯连铸机中间包上应用后取得了预料不到的技术效果：钢种X80，连铸坯中未检测到等效直径大于50μm的夹杂物，连铸坯中等效直径小于50μm的微小夹杂物数量比使用双流中间包内设置湍流控制器、挡墙、第一挡坝和第二挡坝的装置生产出来的连铸坯中夹杂物同比减少59.0%，比双流中间包内单纯设置湍流控制器、气幕透气的装置生产出来的连铸坯中夹杂物减少35.7%，比双流中间包内对称设置气幕透气砖、挡坝、挡墙和湍流控制器的装置生产出来的连铸坯中夹杂物减少47.0%。

附图说明

图1是本发明用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置结构示意图。

图2是图1的A-A剖视结构示意图。

图3是本发明实施例中湍流控制器结构示意图，其中，A为湍流控制器的主视图，B为湍流控制器的俯视图。

图4是本发明实施例中气幕透气砖结构示意图。

图5是本发明实施例中挡墙结构示意图，其中，A为挡墙的主视图，B为挡墙的侧视图。

图6是本发明实施例中第二挡坝结构示意图，其中，A为第二挡坝主视图，B为第二挡坝侧视图。

图7是本发明实施例中第一挡坝的结构示意图，其中，A为第一挡坝的主视图，B为第一挡坝的侧视图。

图中，1.第一挡坝；2.第二挡坝；3.挡墙；4.气幕透气砖；5.湍流控制器；6.中间包永久衬；7.中间包工作衬；8.中间包上水口；9.湍流控制器外壳；10.湍流控制器套芯；11.湍流控制器底板；12.透气砖基体；13.气室；14.透气砖套管；15.进气管；16.连接接头；17.挡坝本体；18.流钢孔。

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

一种用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，结构如图1-图7所示，包括第一挡坝1、第二挡坝2、挡墙3和湍流控制器5，湍流控制器5安装在双流连铸机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，并位于两个中间包上水口之间，所述的第一挡坝1、第二挡坝2、挡墙3均为两个，对称设置在湍流控制器的两侧，第一挡坝1、第二挡坝2、挡墙3依次间隔平行排列在其中一个中间包上水口与湍流控制器之间，第二挡坝2位于第一挡坝1与挡墙3之间，第二挡坝2的高度高于第一挡坝1，第一挡坝、第二挡坝固定于中间包包底永久衬6上、且底端埋入中间包包底工作衬7内，挡墙3的两侧端固定于中间包包壁工作衬上，所述的第二挡坝2与挡墙3上下交错设置，在湍流控制器5与其两侧的挡墙3之间对称设置有气幕透气砖4，两气幕透气砖4呈“八”字排列在湍流控制器5的外围，所述湍流控制器5的纵向中心线与挡墙3的水平距离c为750mm，第二挡坝2与挡墙3的水平距离b为250mm，第一挡坝1与中间包上水口8的水平距离a为400mm。气幕透气砖4与中间包横向中心线的夹角β为45°，气幕透气砖4至湍流控制器5纵向中心线的垂直距离z为120mm。

气幕透气砖4，包括气幕透气砖本体12，其外形为矩形，气幕透气砖本体12内设有圆形气室13，气室的一端套装有套管14，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15，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16进气管通过内接头与气源连接，所述的透气砖本体为弥散型镁质透气砖，采用现有技术机压成型。

第二挡坝2的高度k为350mm，第一挡坝1的高度y为200mm。第二挡坝2、第一挡坝1上均设有对称设置有两个圆形的流钢孔18，流钢孔18的半径为35mm，流钢孔18分别位于挡坝两端1/4处，流钢孔中心线与双流连铸机中间包包底工作衬上表面的距离为50mm。

挡墙3的高度H为800mm，挡墙3的厚度L为100mm。所述挡墙与第二挡坝上下交错高度e为100mm，第一挡坝1、第二挡坝2的厚度X均为120mm。

所述的湍流控制器由湍流控制器外壳9、湍流控制器套芯10、湍流控制器底板11组装而成，在工作面上涂抹抗氧化涂抹料涂层，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采用镁质浇注料浇注成型，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为镁质浇注料浇注成型后采用中温烧成工艺制备而成，所述的湍流控制器底板采用镁碳砖砌筑成型。

实施例2、

如实施例1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，不同之处在于：

所述湍流控制器5的纵向中心线与挡墙3的水平距离c为800mm，第二挡坝2与挡墙3的水平距离b为200mm，第一挡坝1与中间包上水口8的水平距离a为450mm。

第二挡坝2的高度k为300mm，第一挡坝1的高度y为250mm。流钢孔18的半径为45mm，

实施例3、

如实施例1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，不同之处在于：

所述湍流控制器5的纵向中心线与挡墙3的水平距离c为650mm，第二挡坝2与挡墙3的水平距离b为400mm，第一挡坝1与中间包上水口8的水平距离a为600mm。

实施例4、

一种实施例1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置去除中间包内钢液夹杂物的方法，包括以下步骤：

1)双流板坯连铸机中间包工作衬烘烤过程中，气幕透气砖全程吹氩，氩气压力控制在0.15MPa，流量控制在10NL/min，以防止氩气管路高温氧化、变形；

2）双流板坯连铸机中间包预吹氩，在大包开浇前20s，通过气幕透气砖向密封的双流板坯连铸机中间包内吹氩气，氩气压力控制在0.3MPa，流量控制在30NL/min，通入氩气置换双流板坯连铸机中间包内空气；

3）大包开浇至双流板坯连铸机中间包内钢液面到达正常液面前的吹氩，气幕透气砖的氩气压力控制在0.3MPa，流量控制在30NL/min；

4）双流板坯连铸机中间包内正常浇注钢液面的吹氩，气幕透气砖的氩气压力控制在0.2MPa，流量控制在20NL/min，

5）双流板坯连铸机中间包内浇注液面低于正常液面时，调小氩气，气幕透气砖的氩气压力控制在0.2MPa，流量控制10NL/min；

6）双流板坯连铸机中间包停浇后，停止气幕透气砖吹氩。

实施例5、

一种实施例1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置去除中间包内钢液夹杂物的方法，包括以下步骤：

1)双流板坯连铸机中间包工作衬烘烤过程中，气幕透气砖全程吹氩，氩气压力控制在0.2MPa，流量控制在20NL/min，以防止氩气管路高温氧化、变形；

2）双流板坯连铸机中间包预吹氩，在大包开浇前30s，通过气幕透气砖向密封的双流板坯连铸机中间包内吹氩气，氩气压力控制在0.25MPa，流量控制在20NL/min，通入氩气置换双流板坯连铸机中间包内空气；

3）大包开浇至双流板坯连铸机中间包内钢液面到达正常液面前的吹氩，气幕透气砖的氩气压力控制在0.25MPa，流量控制在20NL/min；

4）双流板坯连铸机中间包内正常浇注钢液面的吹氩，气幕透气砖的氩气压力控制在0.15MPa，流量控制在10NL/min，

5）双流板坯连铸机中间包内浇注液面低于正常液面时，调小氩气，气幕透气砖的氩气压力控制在0.15MPa，流量控制5NL/min；

6）双流板坯连铸机中间包停浇后，停止气幕透气砖吹氩。

对比例1

一种用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的冶金装置，包括挡坝、挡墙和湍流控制器；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，挡坝、挡墙均为两个，对称设置在湍流控制器的两侧，挡墙、挡坝按序依次间隔平行排列在湍流控制器4与其中一个中间包上水口8之间，挡墙固定于中间包包壁工作衬上，挡坝固定于中间包包底永久衬上、且埋入中间包包底工作衬内，挡坝与挡墙上下交错设置，湍流控制器的纵向中心线与挡墙的水平距离为750mm，挡坝与挡墙的水平距离为250mm，挡坝的高度为350mm，挡坝上设有对称布置的两个圆形的导流孔，导流孔的半径为35mm。挡墙的高度为850～900mm。

对比例2

一种用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的冶金装置，包括湍流控制器和气幕透气砖，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9的中心线重合，气幕透气砖为两个，两个气幕透气砖分别位于湍流控制器与中间包两个上水口之间，对称安装，固定于中间包包底永久衬上，所述湍流控制器的纵向中心线与气幕透气砖3的水平间距为800mm。

所述的气幕透气砖，包括气幕透气砖本体，其外形为矩形，气幕透气砖本体内设有圆形气室，气室的一端套装有套管，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，进气管通过内接头与气源连接，所述的透气砖本体为弥散型镁质透气砖，采用现有技术机压成型。

对比例3

一种用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，包括气幕透气砖、挡坝、挡墙和湍流控制器；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、挡坝、挡墙均为两个，对称设置在湍流控制器4的两侧，气幕透气砖、挡坝、挡墙按序依次间隔平行排列在湍流控制器4与其中一个中间包上水口之间，气幕透气砖位于湍流控制器与挡墙之间，固定于中间包包底永久衬上、且底端埋入中间包包底工作衬内，挡坝挡墙上下交错设置，所述湍流控制器的纵向中心线与挡墙的间距为650mm，挡坝与挡墙的间距为400mm，气幕透气砖与中间包上水口的间距为600mm。

实验例

对实施例1～3及对比例1～3的去除连铸中间包内钢液夹杂物的装置，在莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂双流板坯连铸机中间包上应用对比分析，钢种X80，分别取铸坯试样，试样尺寸为长、宽均为30mm，采用电镜检测分析，视场中电解夹杂物数量如表1所示，

表1视场中电解夹杂物数量（单位：个）

通过表1的数据对比，应用本发明的装置，视场中，本发明实施例1-3生产出的连铸坯中均未检测到等效直径大于30μm的电解夹杂物，而对比例2生产出的连铸坯中会检测到少数等效直径大于50μm的电解夹杂物，等效直径处于30~40μm以及等效直径处于40~50μm的电解夹杂物在对比例1-3均检测到，且等效直径处于30~40μm的夹杂物数量稍微多于等效直径处于40~50μm的夹杂物数量；对比例1-3生产出的连铸坯中等效直径小于30μm的电解夹杂物数量明显多于本发明实施例1-3生产出的连铸坯中电解夹杂物数量。

连铸坯中未检测到等效直径大于50μm的夹杂物，连铸坯中等效直径小于50μm的微小夹杂物数量比使用双流中间包内设置湍流控制器、挡墙、第一挡坝和第二挡坝的装置生产出来的连铸坯中夹杂物同比减少59.0%，比双流中间包内单纯设置湍流控制器、气幕透气的装置生产出来的连铸坯中夹杂物减少35.7%，比双流中间包内对称设置气幕透气砖、挡坝、挡墙和湍流控制器的装置生产出来的连铸坯中夹杂物减少47.0%。

Claims (10)

1.一种用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，包括第一挡坝（1）、第二挡坝（2）、挡墙（3）和湍流控制器（5），湍流控制器（5）安装在双流连铸机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，并位于两个中间包上水口之间，其特征在于，所述的第一挡坝（1）、第二挡坝（2）、挡墙（3）均为两个，对称设置在湍流控制器的两侧，第一挡坝（1）、第二挡坝（2）、挡墙（3）依次间隔平行排列在其中一个中间包上水口与湍流控制器之间，第二挡坝（2）位于第一挡坝（1）与挡墙（3）之间，第二挡坝（2）的高度高于第一挡坝（1），第一挡坝、第二挡坝固定于中间包包底永久衬（6）上、且底端埋入中间包包底工作衬（7）内，挡墙（3）的两侧端固定于中间包包壁工作衬上，所述的第二挡坝（2）与挡墙（3）上下交错设置，在湍流控制器（5）与其两侧的挡墙（3）之间对称设置有气幕透气砖（4），两气幕透气砖（4）呈“倒八”字排列在湍流控制器（5）的外围，所述湍流控制器（5）的纵向中心线与挡墙（3）的水平距离c为750～800mm，第二挡坝（2）与挡墙（3）的水平距离b为200～250mm，第一挡坝（1）与中间包上水口（8）的水平距离a为400～450mm。

2.根据权利要求1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，其特征在于，所述的气幕透气砖（4）与中间包包体横向中心线的夹角β为30°～60°，气幕透气砖（4）的几何中心至湍流控制器（5）纵向中心线的垂直距离z为100～150mm。

3.根据权利要求2所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，其特征在于，所述的气幕透气砖（4）与中间包包体横向中心线的夹角β为45°。

4.根据权利要求1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，其特征在于，所述的气幕透气砖（4），包括气幕透气砖本体（12），其外形为矩形，气幕透气砖本体（12）内设有圆形气室（13），气室的一端套装有套管（14），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（15），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（16），进气管通过内接头与气源连接，所述的透气砖本体为弥散型镁质透气砖，采用现有技术机压成型。

5.根据权利要求1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，其特征在于，第二挡坝（2）的高度k为300～350mm，第一挡坝（1）的高度y为200～250mm。

6.根据权利要求1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，其特征在于，第二挡坝（2）、第一挡坝（1）上均设有对称设置有两个圆形的流钢孔（18），流钢孔的半径为35～45mm，流钢孔分别位于挡坝两端1/4处，流钢孔中心线与双流连铸机中间包包底工作衬上表面的距离为40～70mm。

7.根据权利要求1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，其特征在于，挡墙（3）的高度H为800～900mm，挡墙（3）的厚度L为100～160mm。

8.根据权利要求1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，其特征在于，所述挡墙与第二挡坝上下交错高度e为100～150mm，第一挡坝（1）、第二挡坝（2）的厚度X均为120～200mm。

9.根据权利要求1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置，其特征在于，所述的湍流控制器由湍流控制器外壳（9）、湍流控制器套芯（10）、湍流控制器底板（11）组装而成，在工作面上涂抹抗氧化涂抹料涂层，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采用镁质浇注料浇注成型，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下端直径的圆锥台形，所述的湍流控制器套芯为镁质浇注料浇注成型后采用中温烧成工艺制备而成，所述的湍流控制器底板采用镁碳砖砌筑成型。

10.一种权利要求1所述的用于去除双流板坯连铸机中间包内钢液夹杂物的装置去除中间包内钢液夹杂物的方法，包括以下步骤：

1)双流板坯连铸机中间包工作衬烘烤过程中，气幕透气砖全程吹氩，氩气压力控制在0.15～0.2MPa，流量控制在10～20NL/min，以防止氩气管路高温氧化、变形；

2）双流板坯连铸机中间包预吹氩，在大包开浇前20~30s，通过气幕透气砖向密封的双流板坯连铸机中间包内吹氩气，氩气压力控制在0.25～0.3MPa，流量控制在20～30NL/min，通入氩气置换双流板坯连铸机中间包内空气；

3）大包开浇至双流板坯连铸机中间包内钢液面到达正常液面前的吹氩，气幕透气砖的氩气压力控制在0.25～0.3MPa，流量控制在20～30NL/min；

4）双流板坯连铸机中间包内正常浇注钢液面的吹氩，气幕透气砖的氩气压力控制在0.15～0.2MPa，流量控制在10～20NL/min，

5）双流板坯连铸机中间包内浇注液面低于正常液面时，调小氩气，气幕透气砖的氩气压力控制在0.15～0.2MPa，流量控制在5～10NL/min；

6）双流板坯连铸机中间包停浇后，停止气幕透气砖吹氩。