CN104338923A - 用于冶炼中间包的稳流装置、稳流装置的制作方法及稳流装置加工模具 - Google Patents

用于冶炼中间包的稳流装置、稳流装置的制作方法及稳流装置加工模具 Download PDF

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龚志翔
丁忠山
王民章
牛金强
钱玉林
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张东生
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Abstract

本发明提供一种应用于冶炼设备技术领域的用于冶炼中间包的稳流装置，本发明同时还涉及稳流装置的制作方法及稳流装置加工模具，所述的用于冶炼中间包的稳流装置的装置本体(1)包括中空的腔体部(2)、本体边沿部(3)，本体边沿部(3)上设置沿本体边沿部(3)一周的斜坡面(4)，腔体部(2)还包括腔体下端部(5)，腔体下端部(5)设置沿腔体部(2)一周布置的凹进槽(6)。本发明的稳流装置，进入冶炼中间包的钢水先由斜坡面进入稳流装置内，能够控制飞溅起来的钢水的湍流，稳定流场，促使钢水中的夹杂物上浮，改善冶金效果，提高钢的品质，提高了冶炼中间包的使用寿命。

Description

用于冶炼中间包的稳流装置、稳流装置的制作方法及稳流装置加工模具
技术领域
本发明属于冶炼设备技术领域，更具体地说，是涉及一种用于冶炼中间包的稳流装置，本发明同时还涉及稳流装置的制作方法及稳流装置加工模具。
背景技术
在钢铁冶炼行业，冶炼中间包是冶金生产过程中的重要容器，其耐火材料的设计、应用直接影响到连铸生产的安全顺行和钢水质量。当钢水从钢包中流入到冶炼中间包时，钢水产生的冲击力在中间包冲击处产生翻溅，形成不规则、不稳定的流场，若稳流不适当，造成此处及其周围的耐火材料侵蚀消耗加剧，导致因钢水中夹杂物增加。冲击的产生及钢水中夹杂的杂物的增加，导致钢铁成品的品质下降，而且带来冶炼中间包使用寿命降低，钢铁料消耗增加等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，能够控制进入冶炼中间包内的钢水的湍流，稳定流场，延长钢水在中间包内的流程，促使钢水中的夹杂物上浮，改善冶金效果提高钢的品质，同时减少对冲击区及其周围的耐火材料侵蚀、提高中间包的使用寿命的用于冶炼中间包的稳流装置。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种用于冶炼中间包的稳流装置，所述的稳流装置包括装置本体，装置本体包括中空的腔体部、本体边沿部，本体边沿部上设置沿本体边沿部一周的斜坡面，腔体部还包括腔体下端部，腔体下端部设置沿腔体部一周布置的凹进槽。
所述的凹进槽设置为截面呈圆弧形的结构，装置本体和腔体部均设置为圆柱形结构，稳流装置设置为位于冶炼中间包底部位置的结构。
所述的装置本体由镁砂材料铸造而成，装置本体材质的ω(MgO)≥88％。
所述的装置本体的原料及原料的质量份为：镁砂颗粒60-70、镁砂细粉20-25、结合剂4-6、外加剂0.3、水3.5—3.7。
本发明还涉及一种上述的稳流装置的制作方法，本发明的制作方法制作的稳流装置，性能可靠，成本较低，能够有效达到洁净钢水目的，同时提高提高稳流装置的抗渣性、抗剥落性，从而能够有效提高冶炼中间包使用寿命。所述的制作方法的步骤为：1)将包括镁砂颗粒、镁砂细粉、结合剂、外加剂、水，镁砂颗粒、镁砂细粉、结合剂、外加剂的装置本体(1)原料进行混合，形成配料；2)利用混碾机干混碾配料，加水湿混；3)配料混碾均匀无料团、干料后出料；4)将配料加入稳流装置加工模具；5)用振动台振动加工稳流装置。
利用混碾机干混碾配料时，混碾机干混碾时间持续2～3分钟，加水湿混配料时，加水湿混碾时间持续4～6分钟；用振动台进行振动成型时，振动台振动至加工中的装置本体表面翻浆、无大气泡排出，即加工完成半成品的装置本体。
所述的半成品的装置本体加工完成后，将湿的半成品的装置本体置于温度18～35℃、湿度≤40％的环境内进行养护，持续20～24h后脱模。
脱模的半成品装置本体脱模后，移至恒温恒湿房内烘烤24～48h，烘烤温度230-350℃，烘烤持续时间15-20h，然后自然降温至80℃，装置本体加工完成。
本发明还涉及一种上述的稳流装置的加工模具，所述的模具能够方便快捷地加工出性能可靠的稳流装置。所述的加工模具包括模腔，模芯，模腔和模芯之间形成加工腔，所述的模腔包括模腔本体，模腔本体上端部设置喇叭口状的模腔端口部，所述的模芯包括模芯本体，模芯本体上端设置喇叭口状的模芯上端部，模芯本体外部套装凹槽模芯，加工腔与设置在模腔上的配料加入口连通。
所述的凹槽模芯设置为由多个凹槽模芯组件拼装成的环形结构。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的用于冶炼中间包的稳流装置，稳流装置安装在冶炼中间包底部位置，通过设置斜坡面和凹进槽，进入冶炼中间包的钢水先由斜坡面进入稳流装置内，凹进槽能够控制进入冶炼中间包内的飞溅起来的钢水的湍流，稳定流场，延长钢水在中间包内的流程，同时促使钢水中的夹杂物上浮，改善冶金效果，提高钢的品质，这样的结构设置，减少了飞溅的钢水对冶炼中间包冲击区及其周围的耐火材料侵蚀、有效提高了冶炼中间包的使用寿命。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的用于冶炼中间包的稳流装置安装在冶炼中间包的剖视结构示意图；
图2为本发明所述的用于冶炼中间包的稳流装置的加工模具的剖视结构示意图；
图3为图2所述的用于冶炼中间包的稳流装置的加工模具的凹槽模芯组件的俯视结构示意图；
附图中标记分别为：1、装置本体；2、腔体部；3、本体边沿部；4、斜坡面；5、腔体下端部；6、凹进槽；7、冶炼中间包；8、配料加入口；9、模腔；10、模芯；11、模腔本体；12、模腔端口部；13、模芯本体；14、模芯上端部；15、凹槽模芯；16、凹槽模芯组件；17、加工腔。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1所示，本发明为一种用于冶炼中间包的稳流装置，所述的稳流装置包括装置本体1，装置本体1包括中空的腔体部2、本体边沿部3，本体边沿部3上设置沿本体边沿部3一周的斜坡面4，腔体部2还包括腔体下端部5，腔体下端部5设置沿腔体部2一周布置的凹进槽6。上述的稳流装置安装在冶炼中间包底部位置，通过设置斜坡面和凹进槽，进入冶炼中间包的钢水先由斜坡面进入稳流装置内，凹进槽能够控制进入冶炼中间包内的飞溅起来的钢水的湍流，稳定流场，延长钢水在中间包内的流程，同时促使钢水中的夹杂物上浮，改善冶金效果提高钢的品质，这样的结构设置，减少了飞溅的钢水对冶炼中间包冲击区及其周围的耐火材料侵蚀、提高中间包的使用寿命。
所述的凹进槽6设置为截面呈圆弧形的结构，装置本体1和腔体部2均设置为圆柱形结构，稳流装置设置为位于冶炼中间包7底部位置的结构。这样的结构设置，既有利于释放钢水冲击能，又有助于控制湍流、稳定钢水流场和夹杂上浮，提高钢水纯度，经过水模试验验证，圆形稳流器不存在死角，进入稳流装置的钢水在凹进槽的作用下，有利于减少钢水翻贱，减缓钢水流速和冲击力，减少耐材消耗。而稳流装置设置在冶炼中间包7底部位置，钢水会先行进入稳流装置，发生损坏更多的是稳流装置，因此避免直接对冶炼中间包产生冲击损坏，稳流装置损坏后，只需更换稳流装置，提高了冶炼中间包的使用寿命。
所述的装置本体1由镁砂材料铸造而成，装置本体1材质的ω(MgO)≥88％。
所述的装置本体1的原料及原料的质量份为：镁砂颗粒60-70、镁砂细粉20-25、结合剂4-6、外加剂0.3、水3.5—3.7。
本发明还涉及一种上述的稳流装置的制作方法，所述的制作方法制作的稳流装置，性能可靠，成本较低，能够有效达到洁净钢水目的，同时提高提高稳流装置的抗渣性、抗剥落性，从而能够有效提高冶炼中间包使用寿命。
所述制作方法的步骤为：1)将包括镁砂颗粒、镁砂细粉、结合剂、外加剂、水，镁砂颗粒、镁砂细粉、结合剂、外加剂的装置本体1原料进行混合，形成配料；2)利用混碾机干混碾配料，加水湿混；3)配料混碾均匀无料团、干料后出料；4)将配料加入稳流装置加工模具；5)用振动台振动加工稳流装置。
利用混碾机干混碾配料时，混碾机干混碾时间持续2～3分钟，加水湿混配料时，加水湿混碾时间持续4～6分钟；用振动台进行振动成型时，振动台振动至加工中的装置本体1表面翻浆、无大气泡排出，加工完成半成品装置本体1。
所述的半成品的装置本体1加工完成后，将湿的半成品的装置本体1置于温度18～35℃、湿度≤40％的环境内进行养护，持续20～24h后脱模。
脱模的半成品装置本体1脱模后，移至恒温恒湿房内烘烤24～48h，烘烤温度230-350℃，烘烤持续时间15-20h，然后自然降温至80℃，装置本体1加工完成。上述步骤加工出的半成品装置本体1，质量可靠。
如附图2、附图3所示，本发明还涉及一种上述的稳流装置的加工模具，所述的模具能够方便快捷地加工出性能可靠的稳流装置。所述的加工模具包括模腔9，模芯10，模腔9和模芯10之间形成加工腔17，所述的模腔9包括模腔本体11，模腔本体11上端部设置喇叭口状的模腔端口部12，所述的模芯10包括模芯本体13，模芯本体13上端设置喇叭口状的模芯上端部14，模芯本体13外部套装凹槽模芯15，加工腔17与设置在模腔9上的配料加入口8连通。
所述的凹槽模芯15设置为由多个凹槽模芯组件16拼装成的环形结构。这样的结构设置，当加工完稳流装置后，由于凹槽模芯15与模芯为分开式结构，可以先从模腔9中拿出模芯10，然后拿出凹槽模芯15，这样的结构，便于稳流装置的加工，以及模芯、加工的稳流装置半成品及凹槽模芯15能够方便快捷地从模腔中取出，节约了时间，提高了稳流装置加工效率，而凹槽模芯15设置为由多个凹槽模芯组件16拼装成的环形结构，也便于凹槽模芯15方便取出。
本发明所述的用于冶炼中间包的稳流装置，稳流装置安装在冶炼中间包底部位置，通过设置斜坡面和凹进槽，进入冶炼中间包的钢水先由斜坡面进入稳流装置内，凹进槽能够控制进入冶炼中间包内的飞溅起来的钢水的湍流，稳定流场，延长钢水在中间包内的流程，同时促使钢水中的夹杂物上浮，改善冶金效果，提高钢的品质，这样的结构设置，减少了飞溅的钢水对冶炼中间包冲击区及其周围的耐火材料侵蚀、有效提高了冶炼中间包的使用寿命。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于冶炼中间包的稳流装置，其特征在于：所述的稳流装置包括装置本体(1)，装置本体(1)包括中空的腔体部(2)、本体边沿部(3)，本体边沿部(3)上设置沿本体边沿部(3)一周的斜坡面(4)，腔体部(2)还包括腔体下端部(5)，腔体下端部(5)设置沿腔体部(2)一周布置的凹进槽(6)。
2.根据权利要求1所述的用于冶炼中间包的稳流装置，其特征在于：所述的凹进槽(6)设置为截面呈圆弧形的结构，装置本体(1)和腔体部(2)均设置为圆柱形结构，稳流装置设置为位于冶炼中间包(7)底部位置的结构。
3.根据权利要求2所述的用于冶炼中间包的稳流装置，其特征在于：所述的装置本体(1)由镁砂材料铸造而成，装置本体(1)材质的ω(MgO)≥88％。
4.根据权利要求3所述的用于冶炼中间包的稳流装置，其特征在于：所述的装置本体(1)的原料及原料的质量份为：镁砂颗粒60-70、镁砂细粉20-25、结合剂4-6、外加剂0.3、水3.5—3.7。
5.根据权利要求4所述的稳流装置的制作方法，其特征在于：所述的制作方法的步骤为：1)将包括镁砂颗粒、镁砂细粉、结合剂、外加剂、水，镁砂颗粒、镁砂细粉、结合剂、外加剂的装置本体(1)原料进行混合，形成配料；2)利用混碾机干混碾配料，加水湿混；3)配料混碾均匀无料团、干料后出料；4)将配料加入稳流装置加工模具内；5)用振动台振动加工稳流装置。
6.根据权利要求5所述的稳流装置的制作方法，其特征在于：利用混碾机干混碾配料时，混碾机干混碾时间持续2～3分钟，加水湿混配料时，加水湿混碾时间持续4～6分钟；用振动台进行振动成型时，振动台振动至加工中的装置本体(1)表面翻浆、无大气泡排出，即加工完成半成品的装置本体(1)。
7.根据权利要求6所述的稳流装置的制作方法，其特征在于：所述的半成品的装置本体(1)加工完成后，将湿的半成品的装置本体(1)置于温度18～35℃、湿度≤40％的环境内进行养护，持续20～24h后脱模。
8.根据权利要求7所述的稳流装置的制作方法，其特征在于：脱模后的半成品的装置本体(1)脱模后，移至恒温恒湿房内养护24～48h后，进行烘烤，烘烤温度230-350℃，烘烤持续时间15-20h，然后自然降温至80℃，装置本体(1)加工完成。
9.一种加工权利要求4所述的稳流装置的加工模具，其特征在于：所述的加工模具包括模腔(9)，模芯(10)，模腔(9)和模芯(10)之间形成加工腔(17)，所述的模腔(9)包括模腔本体(11)，模腔本体(11)上端部设置喇叭口状的模腔端口部(12)，所述的模芯(10)包括模芯本体(13)，模芯本体(13)上端设置喇叭口状的模芯上端部(14)，模芯本体(13)外部套装凹槽模芯(15)，加工腔(17)与设置在模腔(9)上的配料加入口(8)连通。
10.根据权利要求9所述的稳流装置的加工模具，其特征在于：所述的凹槽模芯(15)设置为由多个凹槽模芯组件(16)拼装成的环形结构。
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