CN110026533A - 一种中间包浇注钢液回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种中间包浇注钢液回收装置及方法，装置的湍流控制器四周侧壁设有钢液回收孔洞，其内部设有浮板，浮板支臂延伸至钢液回收孔洞外部，浮板底部中心设有塞棒；湍流控制器底部为锥形结构且中心处设有余留钢液出口；中间包底板内部设有滑槽，槽内设有电机驱动的滑板，滑板上设有余留钢液通过孔，滑槽下方设有钢液导出管。方法为：钢液浇注阶段末期，浮板上浮，烘烤预热好的钢包移至钢液导出管正下方，余留钢液通过钢液回收孔洞流入湍流控制器的锥形凹槽内；移动滑板，余留钢液通过孔与余留钢液出口变为同轴且导通状态，余留钢液最终通过钢液导出管流入钢包中；余留钢液量逐渐减少，浮板下沉，塞棒封堵余留钢液出口，滑板复位，余留钢液回收结束。

Description

一种中间包浇注钢液回收装置及方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别是涉及一种中间包浇注钢液回收装置及方法。

背景技术

在20世纪80年代初期，“中间包冶金”的概念被提出，随着连铸技术的发展，中间包的作用越来越重要且内涵也越来越丰富，“中间包冶金”也被定义为一种特殊的炉外精炼技术，使得中间包同时具有减压、稳流、去渣、储钢和分流等重要作用。

中间包内钢水的流动状况，会直接影响钢水中夹杂物的上浮，以及注流在结晶器内的流动状态，进而影响这铸坯的质量，大量研究表明，在中间包内采用合适的控流元件，可以减少铸坯中非金属夹杂物的数量、降低漏钢的概率、增加钢液温度和成分的均匀性等，而“湍流控制器+挡墙”的组合是目前使用最为广泛的控流元件，但是，该类型的控流元件尽管具有诸多优点，同时也存在着较为明显的不足之处。

中间包的容量通常是钢包容量的20％～40％，由于挡墙及湍流控制器对钢液的控流作用，使得中间包在检修及更换时，中间包包底仍会余留约占中间包容量的5％的钢液，并且这部分余量的钢液是夹杂物相对含量最少的钢液，即钢液质量也是最佳的；但是，目前对于这部分钢液的处理方式通常采取自然冷却后作为废钢进行处理，导致质量上佳的钢液被浪费，废钢处理过程中也必然导致能源的浪费和额外的碳排放，对环境也会产生不良影响。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种中间包浇注钢液回收装置及方法，仅需对现有中间包进行简单的结构改造即可获得，能够有效满足中间包包底余留钢液的回收，而不必作为废钢进行处理，从而有效提高资源利用率，避免能源的浪费以及对环境产生不良影响。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种中间包浇注钢液回收装置，包括中间包及湍流控制器，湍流控制器设置在中间包底板上，湍流控制器的四周侧壁底端均布开设有钢液回收孔洞，湍流控制器的底板采用锥形结构，所述中间包底板上开设有锥形凹槽，湍流控制器的锥形结构底板位于锥形凹槽内；在所述湍流控制器的内部设置有浮板，浮板上设有支臂，浮板支臂穿过钢液回收孔位于湍流控制器外部，浮板支臂的厚度小于钢液回收孔洞的高度，在浮板底部中心处设置有塞棒；在所述塞棒正下方的湍流控制器锥形结构底板中心处开设有余留钢液出口；在所述中间包底板内部开设有滑槽，滑槽与余留钢液出口相通；在所述滑槽内设置有滑板，滑板可沿滑槽直线移动；在所述滑板内开设有直线孔道，在直线孔道的孔口处安装有丝母，在丝母上穿装有一根丝杠，丝杠一端位于直线孔道内，丝杠另一端延伸至滑槽外部，在滑槽外部设有一台电机，电机的电机轴通过联轴器与丝杠相连；在所述滑板上开设有余留钢液通过孔；在所述滑槽下方的中间包底板上安装有钢液导出管。

当中间包处于钢液浇注阶段时，在钢液冲击作用下，所述浮板处在沉底状态，通过浮板底部中心处的塞棒对余留钢液出口进行封堵，滑板上的余留钢液通过孔与余留钢液出口处于错开且不导通状态。

当中间包处于余留钢液回收阶段时，所述浮板处在上浮状态，浮板底部中心处的塞棒与余留钢液出口处于分离状态，滑板上的余留钢液通过孔与余留钢液出口处于同轴且导通状态。

一种中间包浇注钢液回收方法，采用了所述的中间包浇注钢液回收装置，包括如下步骤：

步骤一：在钢液浇注阶段的末期，由于钢液对浮板的冲击力逐渐减小，浮板由沉底状态逐渐变为上浮状态，此时通过运输车将余留钢液回收用的钢包移至钢液导出管的正下方，且该钢包已经将温度烘烤至800℃以上；

步骤二：随着浮板的不断上浮，中间包中所余留的钢液则会通过钢液回收孔洞逐渐流入湍流控制器的锥形凹槽内；

步骤三：启动电机，带动丝杠正向转动，进而带动丝母及滑板在滑槽内移动，直到滑板上的余留钢液通过孔与余留钢液出口由错开且不导通状态变为同轴且导通状态，此时锥形凹槽内的余留钢液将依次通过余留钢液出口、余留钢液通过孔及钢液导出管流入钢包中；

步骤四：随着中间包中余留钢液量的逐渐减少，钢渣开始进入锥形凹槽内，浮板由上浮状态逐渐变为沉底状态，直到浮板底部中心处的塞棒对余留钢液出口进行封堵，此时重新启动电机，带动丝杠反向转动，进而带动丝母及滑板在滑槽内移动，直到滑板上的余留钢液通过孔与余留钢液出口由同轴且导通状态恢复到错开且不导通状态，余留钢液回收结束。

本发明的有益效果：

本发明的中间包浇注钢液回收装置及方法，仅需对现有中间包进行简单的结构改造即可获得，能够有效满足中间包包底余留钢液的回收，而不必作为废钢进行处理，从而有效提高资源利用率，避免能源的浪费以及对环境产生不良影响。

附图说明

图1为本发明的一种中间包浇注钢液回收装(中间包处于钢液浇注阶段)结构示意图；

图2为本发明的一种中间包浇注钢液回收装(中间包处于余留钢液回收阶段)结构示意图；

图中，1—中间包，2—湍流控制器，3—钢液回收孔洞，4—锥形凹槽，5—浮板，6—塞棒，7—余留钢液出口，8—滑槽，9—滑板，10—直线孔道，11—丝母，12—丝杠，13—电机，14—联轴器，15—余留钢液通过孔，16—钢液导出管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1、2所示，一种中间包浇注钢液回收装置，包括中间包1及湍流控制器2，湍流控制器2设置在中间包1底板上，湍流控制器2的四周侧壁底端均布开设有钢液回收孔洞3，湍流控制器2的底板采用锥形结构，所述中间包1底板上开设有锥形凹槽4，湍流控制器2的锥形结构底板位于锥形凹槽4内；在所述湍流控制器2的内部设置有浮板5，浮板5上设有支臂，浮板5支臂穿过钢液回收孔3位于湍流控制器2外部，浮板5支臂的厚度小于钢液回收孔洞3的高度，在浮板5底部中心处设置有塞棒6；在所述塞棒6正下方的湍流控制器2锥形结构底板中心处开设有余留钢液出口7；在所述中间包1底板内部开设有滑槽8，滑槽8与余留钢液出口7相通；在所述滑槽8内设置有滑板9，滑板9可沿滑槽8直线移动；在所述滑板9内开设有直线孔道10，在直线孔道10的孔口处安装有丝母11，在丝母11上穿装有一根丝杠12，丝杠12一端位于直线孔道10内，丝杠12另一端延伸至滑槽8外部，在滑槽8外部设有一台电机13，电机13的电机轴通过联轴器14与丝杠12相连；在所述滑板9上开设有余留钢液通过孔15；在所述滑槽8下方的中间包1底板上安装有钢液导出管16。

当中间包1处于钢液浇注阶段时，在钢液冲击作用下，所述浮板5处在沉底状态，通过浮板5底部中心处的塞棒6对余留钢液出口7进行封堵，滑板9上的余留钢液通过孔15与余留钢液出口7处于错开且不导通状态。

当中间包1处于余留钢液回收阶段时，所述浮板5处在上浮状态，浮板5底部中心处的塞棒6与余留钢液出口7处于分离状态，滑板9上的余留钢液通过孔15与余留钢液出口7处于同轴且导通状态。

本实施例中，以70吨单流中间包的生产过程为例，中间包1采用传统梯形结构，中间包1中除了正常设置有湍流控制器2，还正常设置有挡墙和挡坝，在中间包1钢液浇注阶段的末期，先将直径为50mm、密度为4.5g/cm³的硅质挡渣球投入湍流控制器2内。

一种中间包浇注钢液回收方法，采用了所述的中间包浇注钢液回收装置，包括如下步骤：

步骤一：在钢液浇注阶段的末期，由于钢液对浮板5的冲击力逐渐减小，浮板5由沉底状态逐渐变为上浮状态，此时通过运输车将余留钢液回收用的钢包移至钢液导出管16的正下方，且该钢包已经将温度烘烤至800℃以上；

步骤二：随着浮板5的不断上浮，中间包1中所余留的钢液则会通过钢液回收孔洞3逐渐流入湍流控制器2的锥形凹槽4内；

步骤三：启动电机13，带动丝杠12正向转动，进而带动丝母11及滑板9在滑槽8内移动，直到滑板9上的余留钢液通过孔15与余留钢液出口7由错开且不导通状态变为同轴且导通状态，此时锥形凹槽4内的余留钢液将依次通过余留钢液出口7、余留钢液通过孔15及钢液导出管16流入钢包中；

步骤四：随着中间包1中余留钢液量的逐渐减少，钢渣开始进入锥形凹槽4内，浮板5由上浮状态逐渐变为沉底状态，直到浮板5底部中心处的塞棒6对余留钢液出口7进行封堵，此时重新启动电机13，带动丝杠12反向转动，进而带动丝母11及滑板9在滑槽8内移动，直到滑板9上的余留钢液通过孔15与余留钢液出口7由同轴且导通状态恢复到错开且不导通状态，余留钢液回收结束。

经实际测试，钢包中回收的质量上佳的钢液达到3吨，钢液回收率达到4.2％。本发明的装置可循环多次使用，成本可控。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1.一种中间包浇注钢液回收装置，其特征在于：包括中间包及湍流控制器，湍流控制器设置在中间包底板上，湍流控制器的四周侧壁底端均布开设有钢液回收孔洞，湍流控制器的底板采用锥形结构，所述中间包底板上开设有锥形凹槽，湍流控制器的锥形结构底板位于锥形凹槽内；在所述湍流控制器的内部设置有浮板，浮板上设有支臂，浮板支臂穿过钢液回收孔位于湍流控制器外部，浮板支臂的厚度小于钢液回收孔洞的高度，在浮板底部中心处设置有塞棒；在所述塞棒正下方的湍流控制器锥形结构底板中心处开设有余留钢液出口；在所述中间包底板内部开设有滑槽，滑槽与余留钢液出口相通；在所述滑槽内设置有滑板，滑板可沿滑槽直线移动；在所述滑板内开设有直线孔道，在直线孔道的孔口处安装有丝母，在丝母上穿装有一根丝杠，丝杠一端位于直线孔道内，丝杠另一端延伸至滑槽外部，在滑槽外部设有一台电机，电机的电机轴通过联轴器与丝杠相连；在所述滑板上开设有余留钢液通过孔；在所述滑槽下方的中间包底板上安装有钢液导出管。

2.根据权利要求1所述的一种中间包浇注钢液回收装置，其特征在于：当中间包处于钢液浇注阶段时，在钢液冲击作用下，所述浮板处在沉底状态，通过浮板底部中心处的塞棒对余留钢液出口进行封堵，滑板上的余留钢液通过孔与余留钢液出口处于错开且不导通状态。

3.根据权利要求1所述的一种中间包浇注钢液回收装置，其特征在于：当中间包处于余留钢液回收阶段时，所述浮板处在上浮状态，浮板底部中心处的塞棒与余留钢液出口处于分离状态，滑板上的余留钢液通过孔与余留钢液出口处于同轴且导通状态。

4.一种中间包浇注钢液回收方法，采用了权利要求1所述的中间包浇注钢液回收装置，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：在钢液浇注阶段的末期，由于钢液对浮板的冲击力逐渐减小，浮板由沉底状态逐渐变为上浮状态，此时通过运输车将余留钢液回收用的钢包移至钢液导出管的正下方，且该钢包已经将温度烘烤至800℃以上；

步骤二：随着浮板的不断上浮，中间包中所余留的钢液则会通过钢液回收孔洞逐渐流入湍流控制器的锥形凹槽内；

步骤三：启动电机，带动丝杠正向转动，进而带动丝母及滑板在滑槽内移动，直到滑板上的余留钢液通过孔与余留钢液出口由错开且不导通状态变为同轴且导通状态，此时锥形凹槽内的余留钢液将依次通过余留钢液出口、余留钢液通过孔及钢液导出管流入钢包中；

步骤四：随着中间包中余留钢液量的逐渐减少，钢渣开始进入锥形凹槽内，浮板由上浮状态逐渐变为沉底状态，直到浮板底部中心处的塞棒对余留钢液出口进行封堵，此时重新启动电机，带动丝杠反向转动，进而带动丝母及滑板在滑槽内移动，直到滑板上的余留钢液通过孔与余留钢液出口由同轴且导通状态恢复到错开且不导通状态，余留钢液回收结束。