CN108907170A - 一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法 - Google Patents

一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108907170A
CN108907170A CN201810962700.7A CN201810962700A CN108907170A CN 108907170 A CN108907170 A CN 108907170A CN 201810962700 A CN201810962700 A CN 201810962700A CN 108907170 A CN108907170 A CN 108907170A
Authority
CN
China
Prior art keywords
whirlpool
river
mouth
stopper
metallurgical process
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810962700.7A
Other languages
English (en)
Inventor
周建安
丁斌
周鹏
王宝
陶讯
张翔
宋伟明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Wuhan University of Science and Technology WHUST
Original Assignee
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Science and Engineering WUSE filed Critical Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority to CN201810962700.7A priority Critical patent/CN108907170A/zh
Publication of CN108907170A publication Critical patent/CN108907170A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/16—Closures stopper-rod type, i.e. a stopper-rod being positioned downwardly through the vessel and the metal therein, for selective registry with the pouring opening
    • B22D41/20—Stopper-rod operating equipment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

本发明涉及一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法，当冶金包浇注末期液面下降到接近产生汇流漩涡的临界高度时，通过旋转装置驱动冶金包内的塞棒朝即将形成的漩涡的旋转方向的反向进行转动，以使流体运动的切向速度减弱。本发明的有益效果是：在进行冶金包浇注时，通过旋转装置驱动塞棒转动来破坏金属液浇注过程中产生的漩涡，不仅可以完全的消除现行条件产生的汇流旋涡和防止漩涡卷渣下渣，而且改变了浇注末期金属液在包内的流动状态，对夹杂物的上浮也有一定的促进作用，减少空气卷入和卷渣，提高的金属液的洁净度和提升金属液收得率，降低了生产成本，提高了生产效益。

Description

一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法。
背景技术
钢包是盛储钢水的容器，又是精炼设备的组成部分，钢水在装入钢包后的浇铸末期易出现下渣现象，导致钢水回磷，同时对浇注水口冲刷严重，造成后续连铸铸坯的质量缺陷。
随着炼钢技术的不断发展，对钢液的洁净度的要求不断提高，而中间包作为钢液凝固之前所经过的最后一个耐火材料容器，对钢的质量有着重要影响。为了获得洁净钢，则要求尽可能的使钢中的非金属夹杂物的颗粒在钢处于液体时排除掉，并尽可能防止钢液吸收空气及耐火材料的氧，避免二次氧化，才能满足纯净钢的品质要求。
中间包钢水浇注末期的液面下降过程在水口处产生汇流旋涡。由经验可知，随着容器中液体的排出，液面不断下降，当降到一定高度时，在液相排出口的上方自由液面处就会形成漩涡，任何漩涡的产生都存在这样的临界高度，如果低于临界高度，产生的漩涡就会逐渐发展演化，最终贯通排出口。钢液面汇流旋涡形成过程：最初钢液面出现不稳，有少量液滴吸入熔池内部，随着液面下降，在水口上形成旋转流动，最后形成贯通的旋涡漏斗。钢液流出过程形成的汇流旋涡，能把液面上的渣卷入钢液内部，增加钢中夹杂物含量，甚至卷入空气，增加二次氧化，严重恶化钢的质量。
为减少夹渣和减弱以至消除汇流漩涡的产生，目前工业上用得最多的是：保留包内足够的液面，在撤走大包和更换中间包之前留下深度大于临界高度的钢液量的情况下停止浇注，从上部躲避旋涡的发生，因而也称为过量余钢法，该法要以牺牲很大的钢液收得率为代价。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法，以克服上述现有技术中的不足。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法，当冶金包浇注末期液面下降到接近产生汇流漩涡的临界高度时，通过旋转装置驱动冶金包内的塞棒朝即将形成的漩涡的旋转方向的反向进行转动，以使流体运动的切向速度减弱。
本发明的有益效果是：在进行冶金包浇注时，通过旋转装置驱动塞棒转动来破坏金属液浇注过程中产生的漩涡，不仅可以完全的消除现行条件产生的汇流旋涡和防止漩涡卷渣下渣，而且改变了浇注末期金属液在包内的流动状态，对夹杂物的上浮也有一定的促进作用，减少空气卷入和卷渣，提高的金属液的洁净度和提升金属液收得率，降低了生产成本，提高了生产效益。
进一步，所述旋转装置包括横臂、驱动装置和轴承，所述横臂的长槽内嵌设有轴承，所述驱动装置设置在所述横臂上，所述塞棒的尾部穿过轴承的内圈后与驱动装置的输出轴相连接。
进一步，所述轴承通过两对螺母紧固在横臂上。
进一步，所述塞棒尾部螺纹段通过连接鞘与驱动装置的输出轴相连接。
进一步，所述旋转装置还包括隔热板，所述隔热板设置在所述驱动装置的下方。
进一步，所述隔热板为陶瓷纤维板。
进一步，所述驱动装置为变频电机或气动马达。
附图说明
图1为本发明所述旋转装置的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、横臂，2、驱动装置，3、轴承，4、塞棒，5、螺母，6、连接鞘，7、隔热板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法，当冶金包浇注末期液面下降到接近产生汇流漩涡的临界高度时，通过旋转装置驱动冶金包内的塞棒4朝即将形成的漩涡的旋转方向的反向进行转动，起到降低流体运动的切向速度即对环流运动起到制动作用，从而最大限度削弱环流强度，并改变金属液进入水口前的流动方向，使其附近的流动转变为接近汇流动的状态，其结果在金属液面下降到所留间隙高度以前，完全不会发生漩涡，在下降到间隙高度范围内，由于间隙不大，所剩金属液仅为一个薄层，加之温度下降，其流动性减弱，流速减慢，炉渣的粘度比金属液的大的多，更难以流入水口，利用现有的检测手段，当金属液流明显减少时，关闭水口，则可以防止下渣，通过调节的冶金包塞棒4转动速度来破坏产生的汇流旋涡，以此减小旋涡的产生乃至消除旋涡带来的有害影响。
如图1所示，所述旋转装置包括横臂1、驱动装置2和轴承3，轴承3选用滚动轴承，将滚动轴承内嵌设在横臂1的长槽内，其高度、内径尺寸选择与长槽开口大小一致，且与塞棒4直径相匹配，将塞棒4尾部通过滚动轴承，通过一对上下螺母固定在横臂1上。
滚动轴承上下面通过两对螺母5对其夹紧，通过滚动轴承，塞棒4可以自由转动。
变频电机或气动马达作为动力源的驱动装置固定在横臂上，在调节塞棒4位置时，驱动装置位置也可以相应运动，通过连接鞘6将塞棒4尾部螺纹段与驱动装置输出轴连接并锁紧固定确保在转动过程中塞棒4不会脱落。
为保证变频电机或气动马达正常运转，在变频电机或气动马达下方加装隔热板7，隔热板7为陶瓷纤维板。
本发明以一种简单可靠的方法达到防止水口涡流卷渣的效果，其基本原理是保留原塞棒水口控流方式的塞棒系统，利用在原塞棒加装一个变频电机或气动马达，在产生涡流的临界高度通过变频电机或气动马达带动塞棒旋转，破坏浇注末期产生的汇流漩涡。
应用例1
某钢厂中间包容量为60t，有上下挡墙和塞棒，塞棒用于开浇和应急处理，浇注宽度1200mm，在拉速1.0m/s条件下进行浇注，检测到中间包内开始出现漩涡和出现稳定漩涡时的液位高度为250mm和180mm，在现行条件下为减少夹渣，目前企业采用上躲法即在液面在200mm左右液面停止浇注，这样牺牲了很大的钢液收得率。
通过使用本发明在塞棒4上部加装一个变频电机，在浇注过程当中间包液面下降到250mm左右时，开启变频电机，调节转速度为400r/min,变频电机带动塞棒开始转动(与漩涡方向相反)，观测到变频电机带动塞棒4旋转破坏了产生的漩涡，直到停止浇注前都没有观察到旋窝的产生，对连铸所得钢坯质量检测发现，钢中夹渣物含量减少50％左右，本发明不仅有效的抑制了漩涡的产生，而且对夹杂物的上浮也有一定的促进作用，减少空气卷入和卷渣，提高的钢液的洁净度和提升钢液收得率，降低了生产成本，提高了生产效益。
应用例2
某钢厂中间包容量为40t，浇注宽度1400mm，在拉速1.2m/s条件下进行浇注，测的在浇注末期汇流漩涡产生的高度为220mm，旋涡全通的高度为160mm。在浇注过程当中间包液面下降到220mm左右时，开启气动马达，调节转速度为300r/min,气动马达带动塞棒4开始转动(与漩涡方向相反),观察到在浇注过程中没有漩涡的产生，钢坯进行检测，钢中夹杂物和渣量减少30％左右，有效的抑制了涡流的产生，卷渣减少，提高了钢液洁净度和质量。
应用例3
某钢厂钢包容量为20t，浇注高度1500mm，在浇注末期汇流漩涡产生的高度为210mm，旋涡全通的高度为160mm。在浇注过程当包液面下降到200mm左右时，开启气动马达，调节转速度为100r/min,气动马达带动塞棒4开始转动(与漩涡方向相反)，观察到在浇注后期过程中没有漩涡的产生，钢坯进行检测，钢中夹杂物和渣量减少20％左右，有效的抑制了涡流的产生，卷渣减少，提高了钢液洁净度和质量。
应用例4
某铜厂铜包容量为10t，浇注宽度1400mm，在浇注末期汇流漩涡产生的高度为270mm，旋涡全通的高度为200mm。通过使用本发明，在浇注末期当浇注液面下降到270mm左右时，开启气动马达，调节转速度为30r/min,变频电机带动塞棒4开始转动(与漩涡方向相反),观察到在浇注过程中没有漩涡的产生，铜锭进行检测，锭中夹杂物和渣量减少50％左右，说明通过使用本发明技术，有效的抑制了浇注末期涡流的产生，减少了渣和空气的卷入，提高了铜液洁净度和质量，吨钢生产效益提升了10％。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法，其特征在于，当冶金包浇注末期液面下降到接近产生汇流漩涡的临界高度时，通过旋转装置驱动冶金包内的塞棒朝即将形成的漩涡的旋转方向的反向进行转动，以使流体运动的切向速度减弱。
2.根据权利要求1所述的一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法，其特征在于，所述旋转装置包括横臂、驱动装置和轴承，所述横臂的长槽内嵌设有轴承，所述驱动装置设置在所述横臂上，所述塞棒的尾部穿过轴承的内圈后与驱动装置的输出轴相连接。
3.根据权利要求2所述的一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法，其特征在于，所述轴承通过两对螺母紧固在横臂上。
4.根据权利要求2所述的一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法，其特征在于，所述塞棒尾部螺纹段通过连接鞘与驱动装置的输出轴相连接。
5.根据权利要求2-4任一项所述的一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法，其特征在于，所述旋转装置还包括隔热板，所述隔热板设置在所述驱动装置的下方。
6.根据权利要求5所述的一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法，其特征在于，所述隔热板为陶瓷纤维板。
7.根据权利要求6所述的一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法，其特征在于，所述驱动装置为变频电机或气动马达。
CN201810962700.7A 2018-08-22 2018-08-22 一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法 Pending CN108907170A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810962700.7A CN108907170A (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810962700.7A CN108907170A (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108907170A true CN108907170A (zh) 2018-11-30

Family

ID=64406402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810962700.7A Pending CN108907170A (zh) 2018-08-22 2018-08-22 一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108907170A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113786651A (zh) * 2021-08-23 2021-12-14 淮北市中芬矿山机器有限责任公司 一种带有导流机构的高效稳流桶及其工作方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02175057A (ja) * 1988-12-26 1990-07-06 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 連続鋳造における自動鋳込装置
JPH03193252A (ja) * 1989-12-25 1991-08-23 Nippon Mining Co Ltd 鋳造ノズル用ストッパの電動制御装置
JPH05318068A (ja) * 1992-03-18 1993-12-03 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶融金属の連続鋳造方法と装置
JPH06238413A (ja) * 1993-02-15 1994-08-30 Kobe Steel Ltd 低温溶湯の連続鋳造法
JP2002011565A (ja) * 2000-06-27 2002-01-15 Akechi Ceramics Co Ltd 連続鋳造用ロングストッパー
US6540009B1 (en) * 2000-08-25 2003-04-01 Akechi Ceramics Kabushiki Kaisha Holding structure for continuous casting long stopper
CN102717039A (zh) * 2012-07-09 2012-10-10 田志恒 板坯连铸机中间包自动开浇方法及自动开浇系统
KR20130107792A (ko) * 2012-03-23 2013-10-02 주식회사 포스코 연속 주조 장치 및 그 방법
CN104162655A (zh) * 2014-06-30 2014-11-26 富士和机械工业（湖北）有限公司 浇注机防滴漏塞杆机构

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02175057A (ja) * 1988-12-26 1990-07-06 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 連続鋳造における自動鋳込装置
JPH03193252A (ja) * 1989-12-25 1991-08-23 Nippon Mining Co Ltd 鋳造ノズル用ストッパの電動制御装置
JPH05318068A (ja) * 1992-03-18 1993-12-03 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶融金属の連続鋳造方法と装置
JPH06238413A (ja) * 1993-02-15 1994-08-30 Kobe Steel Ltd 低温溶湯の連続鋳造法
JP2002011565A (ja) * 2000-06-27 2002-01-15 Akechi Ceramics Co Ltd 連続鋳造用ロングストッパー
US6540009B1 (en) * 2000-08-25 2003-04-01 Akechi Ceramics Kabushiki Kaisha Holding structure for continuous casting long stopper
KR20130107792A (ko) * 2012-03-23 2013-10-02 주식회사 포스코 연속 주조 장치 및 그 방법
CN102717039A (zh) * 2012-07-09 2012-10-10 田志恒 板坯连铸机中间包自动开浇方法及自动开浇系统
CN104162655A (zh) * 2014-06-30 2014-11-26 富士和机械工业（湖北）有限公司 浇注机防滴漏塞杆机构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113786651A (zh) * 2021-08-23 2021-12-14 淮北市中芬矿山机器有限责任公司 一种带有导流机构的高效稳流桶及其工作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109332625B (zh) 一种改善塞棒控流Al脱氧钢水口堵塞的浇铸方法
US5106411A (en) Method of and apparatus for removing non-metallic inclusions in molten metal
CN104249149B (zh) 一种通道式感应加热中间包及其浇铸方法
CN108907170A (zh) 一种在冶金过程中抑制水口处漩涡产生的方法
CN106141157A (zh) 用于钢水导流的防堵塞浸入式水口
JP5712574B2 (ja) 高清浄度鋼の連続鋳造方法
JPH09295109A (ja) 清浄溶湯の連続鋳造法
CN212168943U (zh) 一种旋转式钢水引流沙用引流装置
JP6188632B2 (ja) 下注ぎ造塊方法
JP6451466B2 (ja) 溶融金属中の非金属介在物の捕捉装置および除去方法
KR20150002095A (ko) 연속주조설비 및 이를 이용한 연속주조방법
CN207787694U (zh) 一种连铸过程中减少钢水铸余量的装置
JP2016215238A (ja) 下注ぎ造塊用の湯道及び下注ぎ造塊方法
CN107983944A (zh) 一种连铸过程中减少钢水铸余量的方法及装置
JPH09168845A (ja) 介在物と気泡のない溶湯の連続鋳造法および装置
JP2011194420A (ja) 高清浄度鋼の製造方法
CN215279864U (zh) 一种更换外挂水口的控流装置
JPH10193050A (ja) 溶融金属の連続鋳造方法
JPS61189848A (ja) 連続鋳造方法
JPH08229670A (ja) 気泡と介在物を除去する溶湯の清浄化法及び装置
Dutta et al. Continuous casting (concast)
JPH04367355A (ja) 連続鋳造用タンディッシュ内溶鋼の清浄化方法
JPH09122853A (ja) 高清浄度鋼連続鋳造用タンディッシュ
JPH04300055A (ja) 溶融金属中の非金属介在物除去装置
JP2019535524A (ja) 鋳造設備及びこれを用いた鋳造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181130

RJ01 Rejection of invention patent application after publication