CN104475695B - 用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置 - Google Patents
用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置。其技术方案是：大圆管(2)和小圆管(3)同轴心地固定在圆形底座(1)上，大圆管(2)和小圆管(3)的上端同轴心地固定有圆形盖板(9)，空心腔体(4)内装有填充料(5)。圆形底座(1)和圆形盖板(9)均设有中心通孔，中心通孔的直径均与小圆管(3)的内径相同；大圆管(2)的外径与圆形盖板(9)的外径相同，圆形底座(1)的外径为圆形盖板(9)外径的1.1~1.3倍，大圆管(2)的内壁与小圆管(3)的外壁的半径差为中间包塞棒(12)的直径的1~4倍。大圆管(2)、小圆管(3)和圆形盖板(9)依次对应地开有大圆管导流孔(6)、小圆管导流孔(7)和盖板导流孔(8)。本发明具有结构简单、更换方便、成本较低和对钢液净化效果好的特点。
Description
技术领域
本发明属于钢液夹杂物捕捉装置技术领域。尤其涉及一种用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置。
背景技术
随着连铸技术的发展，连铸中间包不仅起着储存和分配钢水的作用，还具有去除钢液夹杂物、提高钢水洁净度的功能。由于钢铁行业技术水平的不断提高，钢材市场对钢的强度、深冲性能、耐腐蚀性和耐久性的要求也不断提高，同时洁净钢的需求量不断增加。因此，在炼钢生产流程中，减少钢中夹杂物、杜绝炼钢过程的外来污染和提高钢的洁净度成为生产高品质钢的永恒主题。而连铸中间包作为钢冶炼过程中最后一个反应器，其去夹杂的能力就显得尤为重要。
为了提高连铸中间包去夹杂的能力，国内外学者做了大量研究，采用湍流抑制器、坝、挡墙、导流墙和过滤器等控流装置，以获得合理的连铸中间包钢液流场、延长钢液在连铸中间包的平均停留时间和促进夹杂物的上浮去除。但是仍然有一定数量未能上浮去除的夹杂物，最后随钢液从连铸中间包浸入式水口进入结晶器而留在钢坯中，对后续钢坯的加工产生很大影响，进而影响最终产品的质量。不仅如此，进入到连铸中间包浸入式水口的夹杂物还会聚集在其中，影响浇铸，甚至造成水口堵塞，致使浇铸不能连续进行。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺陷，目的是提供一种结构简单、更换方便、成本较低和对钢液净化效果好的用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述装置由圆形底座、大圆管、小圆管、填充料和圆形盖板组成。大圆管和小圆管同轴心地固定在圆形底座上，大圆管和小圆管的上端同轴心地固定有圆形盖板，由圆形底座、大圆管、小圆管和圆形盖板围成的空心腔体内装有填充料。
圆形底座和圆形盖板均设有中心通孔，所述中心通孔的直径均与小圆管的内径相同，所述中心通孔的直径为中间包塞棒直径的1.5~3倍。大圆管的外径与圆形盖板的外径相同，圆形底座的外径为圆形盖板外径的1.1~1.3倍，大圆管的内壁半径与小圆管的外壁半径之差为中间包塞棒直径的1~4倍。大圆管的管壁均匀地开有大圆管导流孔，小圆管的管壁均匀地开有小圆管导流孔，圆形盖板均匀地开有盖板导流孔。
所述大圆管和小圆管的壁厚均为连铸中间包塞棒直径的0.3~2倍；圆形底座的厚度和圆形盖板的厚度与小圆管的壁厚相等。
所述大圆管导流孔、小圆管导流孔和盖板导流孔的直径为10~60mm。
所述填充料为球形或为块状耐火材料，填充料的粒径为小圆管导流孔直径的1.5~3倍。
所述圆形底座、大圆管、小圆管、圆形盖板和填充料的材质为高铝质耐火材料，高铝质耐火材料中的氧化铝含量大于80wt%。
本装置在使用时，先将所述圆形底座同轴心地固定在连铸中间包底部的浸入式水口处，再将连铸中间包塞棒沿竖直方向装入本装置的中心位置处，连铸中间包塞棒的上端固定在连铸中间包盖的外壁处，连铸中间包塞棒的下端靠近浸入式水口的出口处。
本装置在使用过程中，大部分钢液从大圆管导流孔和盖板导流孔流入，经填充料的间隙从小圆管导流孔流出，再进入连铸中间包浸入式水口到达结晶器。在钢水流经填充料间隙的时，由于填充料提供了足够大的表面积，使钢液中的夹杂物颗粒被粘附捕捉，从而达到减少进入结晶器内夹杂物数量的目的。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下积极效果：
1、本发明将大圆管和小圆管同轴心地固定在圆形底座上，大圆管和小圆管的上端同轴心地固定有圆形盖板，由圆形底座、大圆管、小圆管和圆形盖板围成的空心腔体内装有填充料，故结构简单，成本较低。
2、由于钢液在流经位于空心腔体中的填充料间隙时，其中的大部分夹杂物颗粒被填充料表面粘附捕捉，从而使通过连铸中间包浸入式水口流入结晶器的夹杂物数量很大程度地减少，进而减少留在铸坯中的夹杂物数量，减少了产品缺陷，提高了产品的质量。
3、由于进入连铸中间包浸入式水口的钢液已被本装置净化，夹杂物数量很少，所以会降低甚至会排除夹杂物在水口聚集所引发的水口堵塞。
4、由于本发明提供了较大的粘附捕捉面积，所以在换包浇铸时，能最大限度地减少进入到结晶器的连铸中间包保护渣，因而可以提高换包时铸坯的质量。
5、由于本发明的空心腔体内装有大量的填充料，因此所产生的间隙提供了较大的粘附捕捉空间，因此不会轻易堵塞，具有较长的工作时间，从而减少更换次数、提高浇铸操作的连续性和效率。
6、该装置不仅结构简单，且能通过简单埋入的方式固定在连铸中间包底部水口的出口处，更换方便，具有很强的可操作性。
因此，本发明具有结构简单、更换方便、成本较低和对钢液净化效果好的特点。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为图1的俯视结构示意图；
图3为图1的使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置。如图1和图2所示，所述装置由圆形底座1、大圆管2、小圆管3、填充料5和圆形盖板9组成。大圆管2和小圆管3同轴心地固定在圆形底座1上，大圆管2和小圆管3的上端同轴心地固定有圆形盖板9，由圆形底座1、大圆管2、小圆管3和圆形盖板9围成的空心腔体4内装有填充料5。
如图1和图2所示，圆形底座1和圆形盖板9均设有中心通孔，所述中心通孔的直径均与小圆管3的内径相同，所述中心通孔的直径为中间包塞棒12直径的1.5~2倍。大圆管2的外径与圆形盖板9的外径相同，圆形底座1的外径为圆形盖板9外径的1.1~1.2倍，大圆管2的内壁半径与小圆管3的外壁半径之差为中间包塞棒12直径的1~2倍。大圆管2的管壁均匀地开有大圆管导流孔6，小圆管3的管壁均匀地开有小圆管导流孔7，圆形盖板9均匀地开有盖板导流孔8。
所述大圆管2和小圆管3的壁厚均为连铸中间包塞棒12直径的0.3~1倍；圆形底座1的厚度和圆形盖板9的厚度与小圆管3的壁厚相等。
所述大圆管导流孔6、小圆管导流孔7和盖板导流孔8的直径为10~30mm。
所述填充料5为球形或为块状耐火材料，填充料5的粒径为小圆管导流孔7直径的1.5~2倍。
所述圆形底座1、大圆管2、小圆管3、圆形盖板9和填充料5的材质为高铝质耐火材料，高铝质耐火材料中的氧化铝含量大于80wt%。
如图3所示，本装置在使用时，先将所述圆形底座1同轴心地固定在连铸中间包底部11的浸入式水口10处，再将连铸中间包塞棒12沿竖直方向装入本装置的中心位置处，连铸中间包塞棒12的上端固定在连铸中间包盖13的外壁处，连铸中间包塞棒12的下端靠近浸入式水口10的出口处。
本装置在使用过程中，大部分钢液从大圆管导流孔6和盖板导流孔8流入，经填充料5的间隙从小圆管导流孔7流出，再进入连铸中间包浸入式水口10到达结晶器。在钢水流经填充料5间隙的时，由于填充料5提供了足够大的表面积，使钢液中的夹杂物颗粒被粘附捕捉，从而达到减少进入结晶器内夹杂物数量的目的。
实施例2
一种用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置。除下述技术参数外，其余同实施例1。
所述中心通孔的直径为中间包塞棒12直径的2~2.5倍；
圆形底座1的外径为圆形盖板9外径的1.15~1.25倍；
大圆管2的内壁半径与小圆管3的外壁半径之差为中间包塞棒12直径的2~3倍；
所述大圆管2和小圆管3的壁厚均为连铸中间包塞棒12直径的1~1.5倍；
所述大圆管导流孔6、小圆管导流孔7和盖板导流孔8的直径为30~50mm；
填充料5的粒径为小圆管导流孔7直径的2~2.5倍。
实施例3
一种用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置。除下述技术参数外，其余同实施例1。
所述中心通孔的直径为中间包塞棒12直径的2.5~3倍；
圆形底座1的外径为圆形盖板9外径的1.2~1.3倍；
大圆管2的内壁半径与小圆管3的外壁半径之差为中间包塞棒12直径的3~4倍；
所述大圆管2和小圆管3的壁厚均为连铸中间包塞棒12直径的1.5~2倍；
所述大圆管导流孔6、小圆管导流孔7和盖板导流孔8的直径为40~60mm；
填充料5的粒径为小圆管导流孔7直径的2.5~3倍。
本具体实施方式具有以下积极效果：
1、本具体实施方式将大圆管2和小圆管3同轴心地固定在圆形底座1上，大圆管2和小圆管3的上端同轴心地固定有圆形盖板9；由圆形底座1、大圆管2、小圆管3和圆形盖板9围成的空心腔体4内装有填充料5；故结构简单，成本较低。
2、由于钢液在流经位于空心腔体4中的填充料5间隙时，其中的大部分夹杂物颗粒被填充料表面粘附捕捉，从而使通过连铸中间包浸入式水口10流入结晶器的夹杂物数量很大程度地减少，进而减少留在铸坯中的夹杂物数量，减少了产品缺陷，提高了产品的质量。
3、由于进入连铸中间包浸入式水口10的钢液已被本装置净化，夹杂物数量很少，所以会降低甚至会排除夹杂物在水口聚集所引发的水口堵塞。
4、由于本具体实施方式提供了较大的粘附捕捉面积，所以在换包浇铸时，能最大限度地减少进入到结晶器的连铸中间包保护渣，因而可以提高换包时铸坯的质量。
5、由于本具体实施方式的空心腔体4内装有大量的填充料5，因此所产生的间隙提供了较大的粘附捕捉空间，因此不会轻易堵塞，具有较长的工作时间，从而减少更换次数、提高浇铸操作的连续性和效率。
6、该装置不仅结构简单，且能通过简单埋入的方式固定在连铸中间包底部11水口的出口处，更换方便，具有很强的可操作性。
因此，本具体实施方式具有结构简单、更换方便、成本较低和对钢液净化效果好的特点。
Claims (4)
1.一种用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置，其特征在于所述装置由圆形底座(1)、大圆管(2)、小圆管(3)、填充料(5)和圆形盖板(9)组成；大圆管(2)和小圆管(3)同轴心地固定在圆形底座(1)上，大圆管(2)和小圆管(3)的上端同轴心地固定有圆形盖板(9)，由圆形底座(1)、大圆管(2)、小圆管(3)和圆形盖板(9)围成的空心腔体(4)内装有填充料(5)；
圆形底座(1)和圆形盖板(9)均设有中心通孔，所述中心通孔的直径均与小圆管(3)的内径相同，所述中心通孔的直径为中间包塞棒(12)直径的1.5～3倍；大圆管(2)的外径与圆形盖板(9)的外径相同，圆形底座(1)的外径为圆形盖板(9)外径的1.1～1.3倍，大圆管(2)的内壁半径与小圆管(3)的外壁半径之差为中间包塞棒(12)直径的1～4倍；大圆管(2)的管壁均匀地开有大圆管导流孔(6)，小圆管(3)的管壁均匀地开有小圆管导流孔(7)，圆形盖板(9)均匀地开有盖板导流孔(8)；
所述填充料(5)为球形或为块状耐火材料，填充料(5)的粒径为小圆管导流孔(7)直径的1.5～3倍。
2.根据权利要求1所述的用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置，其特征在于所述大圆管(2)和小圆管(3)的壁厚均为连铸中间包塞棒(12)直径的0.3～2倍；圆形底座(1)的厚度和圆形盖板(9)的厚度与小圆管(3)的壁厚相等。
3.根据权利要求1所述的用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置，其特征在于所述大圆管导流孔(6)、小圆管导流孔(7)和盖板导流孔(8)的直径为10～60mm。
4.根据权利要求1所述的用于连铸中间包出口处的钢液夹杂物捕捉装置，其特征在于所述圆形底座(1)、大圆管(2)、小圆管(3)、圆形盖板(9)和填充料(5)的材质为高铝质耐火材料，高铝质耐火材料中的氧化铝含量大于80wt％。
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