CN107812929B - 一种中间包及其湍流控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铸造熔融物容器技术领域，尤其涉及一种中间包及其湍流控制装置。该湍流控制装置包括湍流控制部和旋转部，所述湍流控制部为底部封闭的圆筒，圆筒内为钢液注入腔，所述旋转部套设于湍流控制部外，且与所述湍流控制部同轴间隔设置，形成旋转腔，所述湍流控制部的侧壁上设有至少一个用于连通所述钢液注入腔和所述旋转腔的弧形导向槽，引导钢液流入所述旋转腔，并使所述钢液在所述旋转腔内绕所述湍流控制部轴线旋转流动，该湍流控制装置无需使用附加设备，利用钢液自身的动能即可使钢液旋转流动，钢液中的夹杂物螺旋上升，延长夹杂物在中间包的停留时间，并在离心力作用下向旋转中心聚集，促进夹杂物碰撞长大而上浮，减少铸坯内部夹杂物。

Description

一种中间包及其湍流控制装置
技术领域
本发明涉及铸造熔融物容器技术领域，尤其涉及一种中间包及其湍流控制装置。
背景技术
随着社会的发展，对钢材的性能要求越来越高，为提高钢材的性能需要尽可能地降低钢液中非金属夹杂物的含量。同时我国目前钢铁产能严重过剩，研究如何通过低成本的工艺设计生产出高质量的钢材是当前降低生产成本，提高企业的竞争力的重要研究方向。
近年来，为保证钢液的纯净，减少钢液中的夹杂物，中间包在冶金过程中的作用不断扩大，中间包去除夹杂物技术不断发展，目前有多种方法被用于中间包控流，如设置挡墙、坝、导流墙或者安装过滤器、运用湍流控制器、利用电磁离心搅拌、设置气幕等方法。但受制于技术限制和外加设备的成本限制等因素，目前，湍流控制器与挡墙、坝或者导流墙组合运用仍为中间包冶金的主要途径。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种结构简单、能够改善中间包钢液流动状态，延长钢液的停留时间促进夹杂物碰撞长大而上浮，减少铸坯内部夹杂物的湍流控制装置。
本发明的另一个目的是提供一种包括上述湍流控制装置的中间包。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种湍流控制装置，包括湍流控制部和旋转部，所述湍流控制部为底部封闭的圆筒，圆筒内为钢液注入腔；
所述旋转部套设于所述湍流控制部外，且与所述湍流控制部同轴间隔设置，形成旋转腔；
所述湍流控制部的侧壁上设有至少一个用于连通所述钢液注入腔和所述旋转腔的弧形导向槽，引导钢液流入所述旋转腔，并使所述钢液在所述旋转腔内绕所述湍流控制部轴线旋转流动；
在所述旋转部与中间包的分配室连接的侧壁上，设有用于连通所述旋转腔和所述分配室的导流孔。
优选地，所述湍流控制部的底部呈下凹弧面结构。
优选地，所述湍流控制部的侧壁上设有两个所述弧形导向槽，且两个所述弧形导向槽在所述湍流控制部的周向上间隔180°设置。
优选地，所述弧形导向槽在所述湍流控制部的内外壁之间形成的弧形导向路径呈逆时针走向，引导所述钢液在旋转腔内绕所述湍流控制部的轴线逆时针旋转流动。
优选地，所述湍流控制部轴向高度低于所述旋转部的轴向高度。
本发明还提供了一种中间包，包括上述的任一种湍流控制装置。
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的湍流控制装置包括湍流控制部和旋转部，所述湍流控制部为底部封闭的圆筒，圆筒内为钢液注入腔，所述旋转部套设于所述湍流控制部外，且与所述湍流控制部同轴间隔设置，形成旋转腔，所述湍流控制部的侧壁上设有至少一个用于连通所述钢液注入腔和所述旋转腔的弧形导向槽，引导钢液流入所述旋转腔，并使所述钢液在所述旋转腔内绕所述湍流控制部轴线旋转流动，该湍流控制装置无需使用附加设备，就能够利用钢液流自身的动能即可使钢液旋转，并且由于钢液密度比夹杂物密度大，在旋转过程中会因为离心力向旋转部中心聚集，有利于夹杂物碰撞长大并上浮，另外，钢液旋转能够延长钢液停留时间，进一步促进夹杂物碰撞长大，从而降低铸坯内部夹杂物。
本发明提供的中间包，包括湍流控制装置，减少铸坯内部夹杂物，该中间包结构简单，易于批量生产及对现有的设备进行改造，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例湍流控制装置俯视示意图；
图2是图1的A部放大示意图；
图3是本发明实施例湍流控制部的正视示意图；
图4是本发明实施例湍流控制部的另一角度的示意图；
图5是本发明实施例钢液在湍流控制装置内的流动方向示意图。
图中：1：分配室；2：湍流控制部；21：钢液注入腔；22：弧形导流槽；23：湍流控制部的底部；3：旋转部；31：旋转腔；32：导流孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的用于中间包的湍流控制装置包括湍流控制部2和旋转部3，湍流控制部2为底部封闭的圆筒，圆筒内的空间为钢液注入腔21。该钢液注入腔21的位于钢包长水口的下侧。旋转部3套设于湍流控制部2的外侧，两者同轴间隔设置，在两者之间形成旋转腔31。
为了更有利于夹杂物向中心聚集，优选地，湍流控制部2的轴向高度低于旋转部3的轴向高度。更优选的，旋转部3的轴向高度是湍流控制部2的轴向高度的2-5倍。
进一步地，为了防止后续注入的钢液影响漂浮的夹杂物，钢水长水口低于旋转部的上口，即伸入钢液内，直接将后续的钢液注入到漂浮的夹杂物层下。
优选地，旋转部3的内壁和湍流控制部2的外壁均圆滑过渡，形成圆筒状的旋转腔31，有利于降低钢液的动能损耗。
如图1、图3和图4所示，湍流控制部2的侧壁上设有两个用于连通钢液注入腔21和旋转腔31的弧形导向槽22，两个弧形导向槽22在湍流控制部2的周向上间隔180°设置，钢液垂直注入到钢液注入腔21，在钢液势能与湍流控制部的底部23碰撞后，流入弧形导向槽22，弧形导向槽22引导钢液流入旋转腔31，并且改变钢液的运动趋势，使钢液在旋转腔31内绕湍流控制部2的轴线旋转流动，在旋转的过程中，由于钢液密度比夹杂物密度大，夹杂物会随钢液做螺旋上升运动，并因为离心力向旋转部的中心聚集，其碰撞长大的机率大大提高，从而提高其上浮的效率，并且由于钢液的螺旋流动，延长了钢液在中间包的停留时间，进一步促进夹杂物碰撞长大，提高除杂率。
在本实施例中，如图1所示，弧形导向槽22是从湍流控制部2的上端面向下延伸至湍流控制部的底部23，且贯穿湍流控制部2的侧壁，在湍流控制部2的内外壁之间形成的弧形导向路径，引导钢液在旋转腔31内绕湍流控制部2的轴线旋转流动。
如图5所示，图中箭头为钢液旋转流动方向的示意，箭头两侧的虚线为弧向导向槽22延长部的示意，优选地，钢液沿湍流控制部2的内壁切线方向进入弧形导向槽22，并被弧形导向槽22引导，使钢液具有沿箭头方向运动的趋势，能够进一步的减少钢液动能的损失。
在本实施例中，弧形导向路径从钢液注入腔21的内侧壁(入口)到外侧壁(出口)呈逆时针走向，钢液从弧形导向槽22中经过后，在从出口流出时具有逆时针旋转流动的趋势。
在本实施例中，弧形导向槽的数量和弧形导向槽的开口尺寸没有具体地要求，主要以促进钢液旋转流动为目的，可以根据实际需要或者钢液的流量及钢液注入腔21和旋转腔31的直径等因素确定弧形导向槽22的数量和开口尺寸。
在其它一些实施例中，湍流控制部2的侧壁上的弧形导向槽22的数量可以为一个、三个或四个弧形导向槽22。
在另外一些实施例中，弧形导向路径从钢液注入腔21的内侧壁(入口)到外侧壁(出口)呈顺时针走向，钢液从弧形导向槽22中经过后，在从出口流出时具有顺时针旋转流动的趋势。
如图1和图2所示，在旋转部31与中间包的分配室1连接的侧壁上设有用于连通旋转腔31和分配室1的导流孔32，无需单独设置导流板。
本实施例的湍流控制装置与现有技术相比，无需使用附加设备，就能够利用钢液流自身的动能使钢液旋转，钢液中的夹杂物在旋转中聚集并螺旋上升，延长夹杂物在中间包的停留时间，提高夹杂物的碰撞机率，促进其碰撞长大而上浮。
另外由于无需使用附加设备来促使钢液旋转流动，使钢液旋转过程中夹杂物不会受外场力影响，更有利于夹杂物碰撞长大上浮。而且使该湍流控制装置加工和安装方便，对使用者的要求和使用成本都相对较低。
在优选地实施例中，为了减轻钢液对湍流控制部2的冲刷侵蚀，如图3所示，湍流控制部的底部23采用下凹弧面结构，能够尽量分散钢液对湍流控制部的底部23的冲力，同时使钢液有向上的运动并旋转的趋势。
更优选地，弧形导向槽22的入口沿湍流控制部2的内侧壁的弧向平滑设置，使钢液更自然平滑的流入弧形导向槽22，尽量减少钢液的动能损失。尤其是湍流控制部的底部23为下凹弧面结构时，不但能够减轻钢液对湍流控制部2的侵蚀，并且能够引导钢液进入弧形导向槽22，减少钢液的动能损失。
本发明还提供了一种包括上述任一种湍流控制装置的中间包，具体地，湍流控制装置通过圆筒旋转腔31上的导流孔32与分配室1连通，使钢液由此进入分配室，还可以在旋转部3外设档渣坝和档渣堰继续对钢液进行流态控制，其过程和方法与现有T形中间包相同，在此不在赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种中间包，其特征在于：
包括旋转部、分配室和湍流控制部；
所述湍流控制部为底部封闭的圆筒，圆筒内为钢液注入腔；
所述旋转部套设于所述湍流控制部外，且与所述湍流控制部同轴间隔设置，形成圆筒状旋转腔；
所述湍流控制部的侧壁上设有至少一个用于连通所述钢液注入腔和所述旋转腔的弧形导向槽，引导钢液流入所述旋转腔，并使所述钢液在所述旋转腔内绕所述湍流控制部轴线旋转流动；
在所述旋转部与分配室连接的侧壁上，设有用于连通所述旋转腔和所述分配室的导流孔；
所述湍流控制部的底部呈下凹弧面结构；
所述湍流控制部轴向高度低于所述旋转部的轴向高度；
所述弧形导向槽的入口沿所述湍流控制部的内侧壁的切线方向设置，使所述钢液沿切线方向流入所述弧形导向槽。
2.根据权利要求1所述的中间包，其特征在于：所述湍流控制部的侧壁上设有两个所述弧形导向槽，且两个所述弧形导向槽在所述湍流控制部的周向上间隔180°设置。
3.根据权利要求1所述的中间包，其特征在于：所述弧形导向槽在所述湍流控制部的内外壁之间形成的弧形导向路径呈逆时针走向，引导所述钢液在旋转腔内绕所述湍流控制部的轴线逆时针旋转流动。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110814328A (zh) * 2019-11-25 2020-02-21 张家港扬子江冷轧板有限公司 一种高效除杂连铸中间包
CN114523078A (zh) * 2022-02-28 2022-05-24 北京科技大学 一种液态金属熔体搅拌装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2841198Y (zh) * 2005-11-29 2006-11-29 宝山钢铁股份有限公司 带离心旋转的连铸中间包
CN102389954A (zh) * 2011-11-08 2012-03-28 莱芜钢铁股份有限公司 一种连铸中间包湍流控制器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100333865C (zh) * 2005-08-03 2007-08-29 东北大学 一种钢水自旋式连铸中间包
DE102006005724B3 (de) * 2006-02-08 2007-05-31 Purmetall Gmbh & Co. Kg Eingusstopf zur Aufnahme einer aus einer Giesspfanne ausfliessenden metallischen Schmelze
JP2008132504A (ja) * 2006-11-27 2008-06-12 Jfe Steel Kk 連続鋳造用タンディッシュ
CN100453209C (zh) * 2007-04-29 2009-01-21 濮阳濮耐高温材料（集团）股份有限公司 具有熔融金属导分流装置的中间包
CN201366492Y (zh) * 2009-01-19 2009-12-23 莱芜钢铁股份有限公司 一种异型坯连铸机中间包控流装置
CN103990786B (zh) * 2014-05-16 2016-05-25 莱芜钢铁集团有限公司 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
UA121221C2 (uk) * 2014-08-15 2020-04-27 Арселормітталь Інвестігасіон І Десаррольо, Ес.Ель. Футерівка, розливний пристрій і апарат, який включає футерівку, та спосіб їх застосування
CN105710357A (zh) * 2014-12-01 2016-06-29 鞍钢股份有限公司 一种中间包控流装置及方法
CN206578286U (zh) * 2017-03-01 2017-10-24 武汉科技大学 连铸中间包月牙形挡块湍流抑制器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2841198Y (zh) * 2005-11-29 2006-11-29 宝山钢铁股份有限公司 带离心旋转的连铸中间包
CN102389954A (zh) * 2011-11-08 2012-03-28 莱芜钢铁股份有限公司 一种连铸中间包湍流控制器

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