CN1138507A - 中间包 - Google Patents

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Abstract

一用来接纳和过滤铁类金属的熔料的中间包，包括底部中一把流过转向和/或过滤装置的熔化金属排出的出口，在该中间包中装有一可以现有方式拆卸的大致覆盖中中间包的整个水平截面的陶瓷过滤件，该过滤件大致伸展在水平方向上，其上有方向与流过中间包的熔化金属的流动方向相同的大致垂直的筛孔，从而提供一种结构简单而高铸造速度的熔化金属净化或过滤装置。

Description

中间包
本发明涉及用来接纳和过滤铁类金属熔料的中间包，包括底部的一出口，该出口用来排出流过一转向和/或过滤装置的熔化金属。
这类又称作中间容器或中间铁水包的中间包可用于熔化金属的连续铸造或不连续铸造。用这类中间包处理熔化金属、特别是钢是众所周知的，它至少可确保从该熔料中清除掉大部分杂质、尤其是炉渣或把过滤出的炉渣轻易地清除掉。
例如DE-OS 3509113开了一种过滤金属熔料的装置。在该已知实施例中，顺着熔化金属的流动方向设置两块互相间距的板，其中，两板上的孔相互错开，并在两板之间设置一用来降低流速的小室。这里假定，杂质从金属熔料中的分离需要一定时间，因此熔料在过滤装置处的流速须减弱，并且通过把两通道孔错开使熔料转向，以利于过滤。
EP-A0376506公开了接纳或过滤钢之类熔化金属的中间容器或中间包的另一实施例。在该实施例中，设置一过滤件，其上有大致垂直的筛孔，其中，熔化金属从该过滤件的一边流入而从该过滤件的另一边流出该中间容器或中间包。该实施例也旨在使熔料的流动方向转向以利于分离出杂质，因此还设置一导流板，它从熔料表面伸出，以便明显分开中间包的各部位。若在底部设置足够的导流板，还可造成熔料涡流。
从US-PS5071107中的另一接纳和净化金属熔料的中间包的已知实施例中可以看出，为了造成层流，熔料通过其上有大致为水平的孔口的一导流板，然后在中间包的出口处设置一过滤件。过滤作用主要发生在大致以垂直方向布置的一过滤件中，从而熔料流过该过滤件的大致为水平方向的筛孔。这一已知实施例的缺点是，会有大量杂质或炉渣沉积并固化在该过滤件的紧前方部位从而堵塞该过滤件。此时必须花很多时间更换中间包或清除掉沉积并冷却的杂质。
鉴于现有技术的这些问题，本发明旨在提供一种简单装置，它以高流率或高铸造速度过滤出高质量熔化金属，从而同时防止中间包被固化炉渣堵塞。为解决上述问题，本发明的中间包的突出特征在于，在中间包中装一可以现有方式拆卸并大致覆盖中间包整个水平截面的陶瓷过滤件，该过滤件大致以水平方向伸展，其上有方向与流过中间包的熔化金属的流动方向相同的大致垂直的筛孔。由于该陶瓷过滤件大致覆盖中间包的整个水平截面，因此为熔化金属提供足够大的有效流动面积，从而在足够短的时间中就可实现过滤。由于使用了可拆卸从而便于更换的陶瓷过滤件，因此为了充分清除杂质或炉渣无需使熔化金属流转向或减低流速或造成层流，从而按照本发明，大致布置在水平方向上的过滤件具有很大的有效面积。而且，按照本发明，过滤件上筛孔的方向布置成与熔化金属流动方向相同的大致垂直方向，因此流入的熔化金属可只在重力作用下尽可能迅速地流过过滤件。因此本发明的中间包的过滤和净化过程进行得非常迅速，因为它与现有技术不同，现有技术必须把很多时间花在使中间包中的熔化金属减低流速和转向上。由于中间包中只有放置成水平的过滤件，因此无需防止炉渣固化和沉积的垂直导流板，从而中间包的整个体积大大减小。
为了防止在熔化金属流入中间包时炉渣直接流到或嵌入大致覆盖中间包的整个横截面的过滤件上，本发明的一个优选实施例的特征在于，在熔化金属流入部位在与过滤件同一平面或过滤件上方一平面中设置一防止铁水冲击装置、具体地说是一防止铁水冲击泥芯块。这种设置在过滤件同一平面或其上方平面中的防止铁水冲击装置、具体地说是防止铁水冲击泥芯块可防止熔化金属直接冲击到过滤件上，同时使熔化金属在中间包的过滤件上的分布更为均匀，从而其后的几乎整个过滤件面积可用来过滤和净化熔化金属。
若防止铁水冲击装置，具体地说是防止铁水冲击泥芯块设置在过滤件平面上方，则大致整个中间包水平横截面可为过滤件覆盖并用来过滤和净化熔化金属，为了把熔化金属小心地倒入中间包中，该实施例的特征在于，防止铁水冲击装置的面对熔化金属流入部位的表面设置在过滤件平面上方不到熔化金属熔池的一半高度处，具体地说是该熔池的三分之一高度处。若这样布置防止铁水冲击装置，就可在把熔化金属倒入中间包中已有的熔化金属中时防止产生涡流并在防止铁水冲击装置下方的该装置与过滤件之间形成足够大的容量而防止熔化金属在该部位固化。
为了简便地更换过滤件，按照一优选实施例，该中间包的特征在于，过滤件装在一现有的可互换框架上，该框架设置在中间包底部或者它本身构成中间包的底部，若防止铁水冲击装置，具体地说，是防止铁水冲击泥芯块设置在过滤件所在平面中，则该防止铁水冲击装置也就装在该框架中，从而在更换过滤件的同时也就更换防止铁水冲击装置。若防止铁水冲击装置设置在过滤件上方的一平面中，则框架上只有过滤件。由于把过滤件设置在一设置在中间包底部或其本身就构成中间包底部的可互换框架中，从而可确保简便地更换过滤件从而迅速更新中间包。因此为更换过滤件而中断中间包工作的时间很短。这与现有技术中的各实施例相比可大大节省时间，在那里，必须清除掉大致垂直设置的导流板或过滤件上的固化沉积杂质或炉渣。因此按照本发明，中间包的有效工作时间与便宜得多的过滤件的有效工作时间大致无关。
为了能使用大致不更换的过滤件接纳不同使用范围和不同铸造速度或倾泻速度的品位不变的钢水，按照本发明另一优选实施例，可用带孔件使过滤件的横截面面积可变。只须把这类可用来改变过滤件的有效横截面面积的带孔件比方说插入装有过滤件的框架中，从而控制过滤件的由该带孔件规定的净孔(Clean opening)，就可调节熔化金属的流速。通过适当地控制过滤件的有效过滤面积，同时就可影响熔化金属在中间包中的直接接触时间。若用各带孔件改变过滤件的依次不同的横截面面积，就可使用整个过滤面积而几乎与所需过滤面积无关。
为了在熔化金属以低速流动从而其停留时间较长时防止熔化金属固化在过滤件上，该实施例的另一有利特征在于，在过滤件和/或防止铁水冲击装置部位设置一加热装置。原则上应只加热过滤件部位或过滤件本身或防止铁水冲击装置的这类加热装置因此可做得较小而节能。在防止铁水冲击装置位于过滤件平面上方时，使用防止铁水冲击装置的加热装置特别有利。
为了大致防止熔化金属在流过过滤件后氧化或发生其它化学反应，该实施例的一个有利特征在于，在过滤件平面下设置至少一个进气口把一种惰性气体送入经纯化的熔化金属中。
特别是在把本发明中间包用于连续铸造时，须把飘浮的杂质和炉渣清除干净。为此，按照本发明，中间包的另一个改进之处在于，在中间包中与熔化金属进料口相对的前壁上设置一出口或壁上的一倾斜部以便排出炉渣。
为了保持足够高的倾泻或铸造速度并同时全部清除炉渣，该实施例的另一个有利特征在于，陶瓷过滤件的筛孔和/或过滤件的整个横截面面积选择成可获得约0.01-0.1kg熔化金属/cm2s具体地说是至少为0.25kg熔化金属/cm2s的流率。
特别是在非连续铸造中，有时需要检查过滤件在熔化金属全部流过过滤件后的渗透率，以便确定在进行下次铸造前是否需要更换过滤件。用压缩空气即可简便地检查过滤件的渗透率，为此，按照本发明该实施例的特征在于，在过滤件上方设置一送入压缩空气的装置，而在过滤件下游把一传感器装在中间包上，以便在熔化金属全部流出后测量流过过滤件的压缩空气量。
下面根据附图所示实施例详述本发明中间包，附图中：
图1为本发明中间包的示意剖面图；
图2为本发明中间包在图1实施例箭头正方向上的俯视图，其中，图1为沿图2中I-I线剖取的剖面图，以及
图3为本发明中间包另一实施例的示意剖面图。
在图1和图2中，中间包总的用标号1表示，熔化金属从一未画出的转炉或铁水包经过一送料管、特别是一耐熔管或一耐熔铸造槽流入该中间包1中。熔化金属流过一大致覆盖中间包1的整个截面、大致伸展在水平方向上，其上有许多大致垂直的筛孔4的可拆卸过滤件3后从中间包的漏斗形底部6经排出孔5流出。在送料管2部位、在一与过滤件3平面大致对齐的平面中有一防止铁水冲击装置，比方说一防止铁水冲击泥芯块7，从而防止从送料管2流入的熔化金属直接冲击过滤件3并防止所含杂质和炉渣在该部位直接阻塞过滤件3。
如图2所示，过滤件3装在一设置在中间包底部或其本身就构成过渡底部的可互换摇架8中，该摇架8上可另设带孔件9和10，从而可改变该过滤件的有效过滤面积，即只须沿箭头11和12横向移动这两个带孔件即可改变过滤件的有效面积。通过改变带孔件9和10的位置，即可按需要，比方说按一定的铸造速度等等调节过滤件3的有效过滤面积。
为了在熔化金属流过过滤件3的速度较低时防止在过滤件3部位发生熔料过度冷却而固化、从而过滤件3被固化熔料和固化杂质阻塞，如图1所示，在过滤件3的部位还设有加热装置13。该加热装置可只设置在中间包1的周壁部位，或者也可与装有过滤件3的框架8中的各加热装置连接而保持过滤件3的所需温度。
为了基本上防止熔化金属在流过过滤件3后发生化学反应，在中间包1的漏斗形底部6还设有把惰性气体引入经净化熔料中的送气口14。
特别是在把中间包用于连铸工艺时，必须从中间包1中除去飘浮在熔化金属表面上的累积杂质和炉渣，因此在中间包1的与送料管2相对的一壁上有一出口15。也可用该前壁上部的一倾斜部替代出口15。
为了在把熔化金属注入中间包中时防止熔化金属溅出并为了防止熔化金属在中间包1中过滤或净化时过度冷却，还设置一可沿双箭头17上下移动的盖16。
当把中间包用于非连续铸造工艺时可能需要在各次铸造之间检查过滤件3的渗透率，以便确定是否需要卸下框架8而更换过滤件3。可用压缩空气检查过滤件3的渗透率，因此，在熔化金属全部排出中间包1后，如图所示，用送气管18把压缩空气送入到过滤件3上，然后用设置在出口5处的一传感器9检测过滤件3所具有的渗透率。
在图3实施例中，同样的部件仍用前述附图中的标号表示。在该实施例中，用作防止铁水冲击装置7的防止铁水冲击泥芯块设置在过滤件3上方，其中，该防止铁水冲击装置7的正对熔化金属送料管2的表面2°相对水平面积稍倾斜，其高度约为中间包1的熔池高度h的三分之一。为了可靠地防止熔料和/或杂质固化在防止铁水冲击装置7部位，在防止铁水冲击装置7部位还设有加热装置21。在此实施例中为了排出炉渣，在与送料管2相对的前壁上有一用22简示的倾斜部。

Claims (10)

1、用来接纳和过滤铁类金属熔料的中间包(1)，包括位于底部的把流过转向和/或过滤装置的该熔化金属排出的一出口(5)，其特征在于，该中间包(1)中装有一可用现有方式拆卸的、大致覆盖该中间包(1)的整个水平截面的陶瓷过滤件(3)，该过滤件(3)大致伸展在水平方向上，其上有方向与流过该中间包(1)的熔化金属的流动方向相同的大致垂直的筛孔(4)。
2、按权利要求1所述的中间包，其特征在于，在熔化金属注入部位(2)有一防止铁水冲击装置(7)具体地说是一防止铁水冲击泥芯块设置在该过滤件(3)的同一平面中或该过滤件(3)上方一平面中。
3、按权利要求2所述的中间包，其特征在于，该防止铁水冲击装置(7)面向熔化金属注入部位(2)的表面位于过滤件(3)的上方不到熔化金属熔池高度(h)一半处，具体地说是该熔池高度(h)的约三分之一处。
4、按权利要求1、2或3所述的中间包，其特征在于，该过滤件(3)装在一现有的可互换框架(8)中，该框架(8)设置在该中间包(1)的底部，或者该框架本身构成中间包(1)的底部。
5、按上述任一权利要求所述的中间包，其特征在于，用带孔件(9、10)使过滤件(3)的横截面面积可变动。
6、按上述任一权利要求所述的中间包，其特征在于，在过滤件(3)和/或防止铁水冲击装置(7)部位设置加热装置(13，20)。
7、按上述任一权利要求所述的中间包，其特征在于，在过滤件(3)下方设置至少一个把一种惰性气体送入经净化熔化金属中的送气口(14)。
8、按上述任一权利要求所述的中间包，其特征在于，在中间包(1)中，与熔化金属注入部(2)相对的前壁上设置一排出炉渣的出口(15)或侧壁倾斜部(22)。
9、按上述任一权利要求所述的中间包，其特征在于，陶瓷过滤件(3)的筛孔(4)和/或该过滤件(3)的整个横截面面积选择成可获得约0.01-1.0kg熔化金属/cm2s具体地说是至少为0.25kg熔化金属/cm2s的流率。
10、按上述任一权利要求所述的中间包，其特征在于，在中间包中可装有位于过滤件(3)上方、送入压缩空气的一装置(18)以及在过滤件(3)下游、测量在熔化金属全部排出后流过过滤件的压缩空气量的一传感器(19)。
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