CN113275549A - 一种用于小方坯连铸的长寿命中间包 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，涉及连铸设备技术领域，位于中间包本体的包底部位的工作层由镁质干式料制成，镁质干式料包含50%以上的用后镁碳砖破碎料；位于中间包本体的渣线部位的工作层由镁碳砖一制成，镁碳砖一包含50%以上的用后镁碳砖破碎料；位于中间包本体的包壁部位的工作层由镁碳砖二制成，镁碳砖二包含50%以上的用后镁碳砖破碎料和30%的镁橄榄砂。可以有效延长中间包的使用寿命。提高中间包寿命就直接降低了耐材消耗和炼钢生产成本，提高生产效率，经济效益和社会效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及连铸设备技术领域，特别是涉及一种用于小方坯连铸的长寿命中间包。
背景技术
连铸中间包不仅是盛放钢水的容器，而且担负着分配钢水、调整钢流流速和钢水温度、均匀成分及去除非金属夹杂物等重要作用。在使用过程中必须避免自身耐火材料对钢水产生新的污染，所以中间包耐火材料质量的可靠性和使用寿命都是非常重要的。国内外有上百家钢企有小方坯连铸机，小方坯年产量约有2亿多吨。同其他连铸坯（如板坯、大方坯）中间包相比，小方坯中间包对寿命的要求更高。
钢液对小方坯中间包工作层的侵蚀，尤其是上水口、渣线、冲击区稳流器、冲击板、侧板的侵蚀和剥落等因素，限制了中间包的使用寿命。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，包括中间包本体，中间包本体包括永久层，永久层的内侧设有工作层，位于中间包包底、包壁和渣线部分的工作层选用不同的干式料、不烧砖、预制件砌筑而成，中间包包底均匀设置有多个座砖，中间包本体的入口端设置有整体式稳流器，整体式稳流器的下方设有冲击板，座砖的下部设置有快换机构，快换机构包含镶嵌氧化锆芯的下滑块和上水口，
位于中间包本体的包底部位的工作层由镁质干式料制成，镁质干式料包含50%以上的用后镁碳砖破碎料；位于中间包本体的渣线部位的工作层由镁碳砖一制成，镁碳砖一包含50%以上的用后镁碳砖破碎料；位于中间包本体的包壁部位的工作层由镁碳砖二制成，镁碳砖二包含50%以上的用后镁碳砖破碎料。
技术效果：中间包本体的包底工作层使用条件好，只与钢水接触，不与中间包渣接触，采用普通干式料就可以实现长寿，因此本发明中包底部位的工作层采用镁质干式料。渣线工作层使用条件最为苛刻，包壁次之，镁质干式料体积密度小，强度低，即使在渣线和包壁采取加厚工作层（150mm厚）以及提高镁砂的纯度的方式，也难以满足72小时以上的使用寿命要求，本发明渣线部位的工作层和包壁部位的工作层采用镁碳砖，与镁质干式料相比，镁碳砖体积密度高，强度高，抗侵蚀、抗冲刷性能明显提高，采用80mm厚的普通镁碳砖也可以满足120小时使用寿命的要求。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，镁碳砖一的氧化镁含量＞75%，碳含量＞10%。
前所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，镁碳砖二还包含30%的镁橄榄砂，并且氧化镁含量＞60%，碳含量＞5%。
前所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，整体式稳流器采用铝镁尖晶石质制成，并且氧化铝含量＞80%，镁含量＞3%。
前所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，整体式稳流器的壁厚＞100mm，底部厚度＞250mm。
前所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，冲击板采用铝碳质制成，并且氧化铝含量＞75%，碳含量＞5%，1400℃×1h高温抗折强度＞18MPa，厚度≥150mm。
前所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，上水口的高度比座砖高20mm，镶嵌的氧化锆芯的体积密度＞5.30g/cm3，并且氧化锆含量＞94.5%。
前所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，中间包本体的包底厚度≥250mm，其中包底的永久层厚度≥150mm，工作层厚度≥100mm。
前所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，永久层采用高铝浇注料制成，并且氧化铝含量＞60%，氧化硅含量＜25%。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中，拆下来的镁碳砖大部分还可以重复使用，性价比相当高；包底选用的镁质干式料包含50%以上的用后镁碳砖破碎料，进一步提高性价比；
（2）本发明中，实际整体式稳流器的寿命与材质紧密相关，镁质、硅质、高铝质整体式稳流器不能满足72小时以上的使用寿命要求，仅仅靠加厚也满足不了冲击区抗冲刷和抗侵蚀的苛刻使用条件要求，本发明设计的整体式稳流器解决了上述问题；
（3）本发明中，实际冲击板的寿命与材质、成型方式及高温抗折强度等相关，预制型冲击板、高温抗折强度低的冲击板不能满足72小时以上的使用寿命要求，本发明设计的冲击板解决了上述问题；
（4）本发明中，影响上水口寿命的关键之一是氧化锆芯的性能，而锆芯厚度不是关键所在；其次，上水口和座砖的配合方式（相对高度）对流钢通道流场的影响较大，合理的流钢通道设计可以降低钢水对上水口锆芯的冲刷，单单增加上水口高度不是理想方案，本发明设计的上水口及锆芯解决了上述问题。
附图说明
图1为本发明的7流小方坯中间包结构示意图；
图2为本发明的整体式稳流器和冲击板示意图；
图3为本发明的座砖和上水口示意图；
图4为本发明的下水口示意图；
其中：1、永久层；2、工作层；3、座砖；4、整体式稳流器；5、冲击板；6、下滑块；7、上水口；8、下水口。
具体实施方式
本实施例提供的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，结构如图1-4所示，包括中间包本体，中间包本体包括永久层1，永久层1的内侧设有工作层2。中间包本体的包底厚度255mm，其中包底的永久层1厚度150mm，工作层2厚度105mm。永久层1采用高铝浇注料制成，并且氧化铝含量62%，氧化硅含量23%。
位于中间包包底、包壁和渣线部分的工作层2选用不同的干式料、不烧砖、预制件砌筑而成。位于中间包本体的包底部位的工作层2由镁质干式料制成，镁质干式料包含60%的用后镁碳砖破碎料。位于中间包本体的渣线部位的工作层2由镁碳砖一制成，镁碳砖一包含55%的用后镁碳砖破碎料，并且氧化镁含量76%，碳含量11%。位于中间包本体的包壁部位的工作层2由镁碳砖二制成，镁碳砖二包含55%的用后镁碳砖破碎料、30%的镁橄榄砂，并且氧化镁含量61%，碳含量5.5%。
中间包包底均匀设置有多个座砖3，中间包本体的入口端设置有整体式稳流器4，整体式稳流器4采用铝镁尖晶石质制成，并且氧化铝含量82%，镁含量3.2%。壁厚120mm，底部厚度260mm。整体式稳流器4的下方设有冲击板5，冲击板5采用铝碳质制成，并且氧化铝含量77%，碳含量6%，1400℃×1h高温抗折强度20MPa，厚度160mm。座砖3的下部设置有快换机构，快换机构包含镶嵌氧化锆芯的下滑块6和上水口7，上水口7的高度比座砖3高20mm，镶嵌的氧化锆芯的体积密度5.40g/cm3，并且氧化锆含量95%。
上述中间包经过125小时的使用后，渣线80mm的镁碳工作层2还余60mm，冲击区可见整体式稳流器4和冲击板5，满足120小时以上的长时间使用要求。
因此，本发明提出的一种长寿命小方坯中间包，可以有效延长中间包的使用寿命。提高中间包寿命就直接降低了耐材消耗和炼钢生产成本，提高生产效率，经济效益和社会效益显著。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，包括中间包本体，所述中间包本体包括永久层（1），所述永久层（1）的内侧设有工作层（2），位于中间包包底、包壁和渣线部分的所述工作层（2）选用不同的干式料、不烧砖、预制件砌筑而成，所述中间包包底均匀设置有多个座砖（3），所述中间包本体的入口端设置有整体式稳流器（4），所述整体式稳流器（4）的下方设有冲击板（5），所述座砖（3）的下部设置有快换机构，所述快换机构包含镶嵌氧化锆芯的下滑块（6）和上水口（7），其特征在于：
位于所述中间包本体的包底部位的工作层（2）由镁质干式料制成，所述镁质干式料包含50%以上的用后镁碳砖破碎料；位于所述中间包本体的渣线部位的工作层（2）由镁碳砖一制成，所述镁碳砖一包含50%以上的用后镁碳砖破碎料；位于所述中间包本体的包壁部位的工作层（2）由镁碳砖二制成，所述镁碳砖二包含50%以上的用后镁碳砖破碎料。
2.根据权利要求1所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，其特征在于：所述镁碳砖一的氧化镁含量＞75%，碳含量＞10%。
3.根据权利要求1所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，其特征在于：所述镁碳砖二还包含30%的镁橄榄砂，并且氧化镁含量＞60%，碳含量＞5%。
4.根据权利要求1所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，其特征在于：所述整体式稳流器（4）采用铝镁尖晶石质制成，并且氧化铝含量＞80%，镁含量＞3%。
5.根据权利要求1所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，其特征在于：所述整体式稳流器（4）的壁厚＞100mm，底部厚度＞250mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，其特征在于：所述冲击板（5）采用铝碳质制成，并且氧化铝含量＞75%，碳含量＞5%，1400℃×1h高温抗折强度＞18MPa，厚度≥150mm。
7.根据权利要求1所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，其特征在于：所述上水口（7）的高度比所述座砖（3）高20mm，镶嵌的所述氧化锆芯的体积密度＞5.30g/cm3，并且氧化锆含量＞94.5%。
8.根据权利要求1所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，其特征在于：所述中间包本体的包底厚度≥250mm，其中包底的所述永久层（1）厚度≥150mm，所述工作层（2）厚度≥100mm。
9.根据权利要求1所述的一种用于小方坯连铸的长寿命中间包，其特征在于：所述永久层（1）采用高铝浇注料制成，并且氧化铝含量＞60%，氧化硅含量＜25%。
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