CN110834085A - 一种抑制短路流的中间包湍流抑制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抑制短路流的中间包湍流抑制器，包括：圆柱形基体、反向钢液溜槽A、反向钢液溜槽B，所述反向钢液溜槽A和反向钢液溜槽B呈矩形形状，互相呈90°直角关系，安装在圆柱形基体上，以水平线为基点，反向钢液溜槽A与圆柱形基体1呈45°，反向钢液溜槽B与圆柱形基体呈135°，反向钢液溜槽A和反向钢液溜槽B的矩形延伸长度依据中间包入水口两个侧角的距离而定，取值范围为1m—1.5m，该抑制器安装在长水口正下方的中间包底部，两个矩形的反向溜槽延伸至中间包入水口的两个侧角。该抑制器可以有效阻止中间包内钢液短路流的发生。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金工业炼钢连铸技术领域，涉及连铸中间包配套装置，特别是一种抑制短路流的中间包湍流抑制器。
背景技术
中间包冶金是一项特殊的炉外精炼技术，是从钢的熔炼和精炼到制成固态连铸坯这个生产流程中，保证获得优质钢的关键一环。在连续铸钢技术发展的初期,中间包只是作为钢液的储存和分配器来使用。随着连铸技术的发展，钢液质量对连铸工艺的重要意义逐渐为人们所认识，中间包的精炼功能越来越受到冶金工作者的关注，在中间包内进一步除去夹杂物、防止钢液的二次污染等重要作用越来越受到重视。为了保证连铸顺利进行和多炉连浇，钢液必须有足够的洁净度,钢液成分要尽可能精确地控制从而达到均匀化，钢液温度要在足够长的时间内保持稳定。因此作为钢的冶炼过程中的最后一个耐火容器，中间包的冶金作用受到了越来越多的关注。
当钢液从中间包长水口处流入中间包内，注流区钢液速度梯度非常大，高速度的钢液冲到中间包底部后直接流向钢液表面和附近包壁，引起钢液表面剧烈扰动，部分中间包覆盖剂被卷入钢液中而形成夹杂，同时，容易卷入空气发生二次氧化，冲击包底造成包底处耐火材料过分侵蚀，这些极大的影响了钢液在中间包内的流动形态以及对耐火材料的损耗。
针对以上问题，在中间包底部冲击点处设置湍流抑制器是最常用的一种控制紊流的方法。目前湍流抑制器结构有平板形、蹄铁形、圆形等多种。它能够有效的减少中间包钢液注流区的速度，减弱钢流对包底冲击产生的反射流的强度，从而减少钢液表面紊流，减少钢渣的乳化，以及减少对耐火材料的冲刷，同时湍流控制器能在中间包开浇、换包以及其他非稳态时控制好中间包钢液的湍动能，保证换钢包期间拉坯速度不变。显著提高中间包去除夹杂物的能力，提高铸坯质量尤其是头坯的质量。
发明内容
本发明提供了一种抑制短路流的中间包湍流抑制器，可以有效阻止中间包内钢液短路流的发生。
本发明提供的一种抑制短路流的中间包湍流抑制器，包括：圆柱形基体、反向钢液溜槽A、反向钢液溜槽B，所述反向钢液溜槽A和反向钢液溜槽B呈矩形形状，互相呈90°直角关系，安装在圆柱形基体上，以水平线为基点，反向钢液溜槽A与圆柱形基体1呈45°，反向钢液溜槽B与圆柱形基体呈135°，反向钢液溜槽A和反向钢液溜槽B的矩形延伸长度依据中间包入水口两个侧角的距离而定，取值范围为1m—1.5m，该抑制器安装在长水口正下方的中间包底部，两个矩形的反向溜槽延伸至中间包入水口的两个侧角。
本发明与现有同类装置相比，添加了反向溜槽，改变了传统湍流抑制器的结构，加强了对进入湍流抑制器内钢液的导向作用，防止了钢液直接由中间包长水口流向中间包出口，从而使进入中间包内的钢液进一步均匀混合，避免了中间包内钢液短路流的发生。本发明增加了钢液在中间包内的流动路径，延长钢液停留时间，使钢液内夹杂物易于上浮排除，提高了中间包效率和铸坯质量。
附图说明
图1是一种抑制短路流的中间包湍流抑制器立体图。
图2是安装在长水口正下方中间包底部的抑制器结构示意图。
图3是现有中间包湍流抑制器的中间包RTD曲线。
图4是本发明中间包湍流抑制器的中间包RTD曲线。
图5是现有中间包湍流抑制器的中间包钢液流线图。
图6是本发明中间包湍流抑制器的中间包钢液流线图。
具体实施方式
一种抑制短路流的中间包湍流抑制器，如图1、图2所示，包括：圆柱形基体1、反向钢液溜槽A 2、反向钢液溜槽B 3，所述反向钢液溜槽A 2和反向钢液溜槽B 3均呈矩形形状，互相呈90°直角关系，安装在圆柱形基体1上，以水平线为基点，反向钢液溜槽A 2与圆柱形基体1呈45°，反向钢液溜槽B 3与圆柱形基体呈135°，反向钢液溜槽A 2和反向钢液溜槽B 3的矩形延伸长度依据中间包入水口两个侧角的距离而定，取值范围为1m—1.5m，该抑制器安装在长水口正下方的中间包底部，两个矩形的反向溜槽2、3延伸至中间包4入水口5的两个侧角。
采用30t单流板坯连铸中间包浇注1425mm×220mm的板坯，浇注钢种为高碳钢82B。安装现有中间包湍流抑制器与安装本发明中间包湍流抑制器对比如下：
（一）中间包RTD曲线
安装现有湍流抑制器的中间包内钢液停留时间分布曲线（Residence TimeDistribution）如图3所示；安装本发明的湍流抑制器的中间包RTD曲线如图4所示。
（二）中间包内钢液停留时间分布曲线所反映的特征参数
（三）中间包内钢液流动流场分布
安装现有中间包湍流抑制器的中间包钢液流线图如图5所示；安装本发明中间包湍流抑制器的中间包钢液流线图如图6所示。
（四）中间包内耐火材料侵蚀
现有中间包湍流抑制器：85%，本发明中间包湍流抑制器25%。
Claims (1)
1.一种抑制短路流的中间包湍流抑制器，其特征是：包括圆柱形基体、反向钢液溜槽A、反向钢液溜槽B，所述反向钢液溜槽A和反向钢液溜槽B呈矩形形状，互相呈90°直角关系，安装在圆柱形基体上，以水平线为基点，反向钢液溜槽A与圆柱形基体1呈45°，反向钢液溜槽B与圆柱形基体呈135°，反向钢液溜槽A和反向钢液溜槽B的矩形延伸长度依据中间包入水口两个侧角的距离而定，取值范围为1m—1.5m，该抑制器安装在长水口正下方的中间包底部，两个矩形的反向溜槽延伸至中间包入水口的两个侧角。
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