CN116851735A - 一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构及施工方法，包括底面向下倾斜的钢包，倾斜方向朝向钢包底面上的水口，钢包底面上设有下沉式水口坐砖和导流槽，水口坐砖与水口同轴设置，导流槽为倾斜向下设置，上端与钢包底面位于同一平面上，下端与水口坐砖位于同一平面上，钢包的侧壁上对应于水口坐砖设有控渣凸台，本发明通过在钢包底部砌筑新型结构，可有效降低钢包渣下渣临界高度，从而减少钢包尾期下渣量，降低钢包浇铸尾期铸余。

Description

一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构及施工方法

技术领域

本申请涉及炼钢连铸的技术领域，具体而言，涉及一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构及施工方法。

背景技术

钢包是连铸工艺流程中用于盛放钢液并进行精炼和浇铸的容器。在连续铸钢的生产过程中，当钢包中含氧化铁、氧化锰和氧化硅的炉渣流入中间包后，会造成钢水中铝和钛等易氧化合金元素的烧损，并产生氧化铝夹杂物，从而影响钢水的洁净度，并容易造成钢材表面质量问题。此外，钢水中的氧化铝夹杂还会造成水口堵塞，影响结晶器内的流场以及中间包连浇炉数。为了避免钢包中的炉渣进入中间包，在生产洁净度要求非常严格的钢种如汽车板时，有些钢厂采用电磁感应下渣监测系统，带来的后果是钢包浇铸尾期必须采取留钢操作，这样虽然满足了质量要求，但也降低了尾期钢水的收得率。目前，在保证钢包浇铸尾期不下渣的情况下，如何提高钢包浇铸尾期钢水的收得率是困扰不少炼钢厂的一个难题，如何采取措施来削弱甚至消除汇流漩涡是控制钢包下渣并提高钢水收得率的关键所在。因此，开发高效抑漩控渣方法，对于提高钢水浇铸尾期钢水收得率显得十分重要和迫切。

传统的控制大包下渣的方法中，如“一种用于防止大包漩涡卷渣的挡渣球”(CN205110763U)，公开了一种挡渣球，该挡渣球由实心球体和包覆在实心球体外的耐火材料层构成，耐火材料层表面开设有两条凹槽所在位置的截面均经过挡渣球的球心，挡渣球的直径为170-190mm，可有效消除钢包的漩涡卷渣。“一种连铸钢包用均质挡渣球用耐火材料及其制作挡渣球的方法”(CN106588005A)，该专利中公开了一种钢包用均质挡渣球，其组成中包括ZrO2 62～80wt％、Al2O3 14～32wt％、SiO2 2～6wt％、SiC 2～4wt％，外加硅溶胶3.0～6.5wt％，可有效防止钢包中炉渣进入中间包。“一种通过钢包底部环出钢口吹氩气控制钢包下渣的方法”(CN104525929A)，该发明中通过在钢包底部出钢口周围设置透气宽度为50～300mm的环形透气砖，在钢包浇铸过程中，当钢包内钢水浇铸液面高度为150～400mm时，控制吹氩压力为0.2～0.7MPa，使氩气通过环形透气砖吹入钢液，控制钢包下渣。该发明能够有效抑制钢包浇铸过程中汇流漩涡和排流沉坑所引起的下渣，并能够进一步提高钢水的收得率。

总体而言，目前下渣控制主要集中于磁场检测控制方面，磁场检测只能判断下渣时间，不能有效减少下渣量。因此，研究和开发更加高效的结构用于钢包底部控制下渣，同时降低浇铸尾期铸余，提高钢水收得率，对于洁净钢的生产具有良好的经济效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构及施工方法，通过在钢包底部砌筑新型结构，可有效降低钢包渣下渣临界高度，从而减少钢包尾期下渣量、降低钢包浇铸尾期铸余。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构，其特征在于，包括底面向下倾斜的钢包，倾斜方向朝向所述钢包底面上的水口，钢包底面上设有下沉式水口坐砖和导流槽，所述水口坐砖与水口同轴设置，所述导流槽为倾斜向下设置，上端与钢包底面位于同一平面上，下端与水口坐砖位于同一平面上。

在一些可选的实施方案中，所述钢包的侧壁上对应于所述水口坐砖设有控渣凸台。

在一些可选的实施方案中，所述导流槽为等腰梯形结构的凹槽，下端与所述水口坐砖的一侧边相连通，两者边长相等。

在一些可选的实施方案中，所述控渣凸台为沿所述钢包内壁延伸的弧形凸台，弧形凸台的弦长中心与所述水口的圆心的连线与所述弦长垂直设置。

在一些可选的实施方案中，所述控渣凸台为沿所述钢包内壁单独砌筑，或与钢包一体砌筑。

在一些可选的实施方案中，所述钢包底面的倾斜角度为0.5°～5°。

在一些可选的实施方案中，所述水口坐砖的下沉高度为50～200mm。

在一些可选的实施方案中，所述导流槽的延伸长度为450～1700mm，上端的边长为400～1300mm。

在一些可选的实施方案中，所述控渣凸台的高度为250～800mm，厚度为50～400mm，圆心角为45°～120°。

一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤a，先砌筑钢包底部，预留水口坐砖凹坑，再通过垫块调整钢包底面的倾斜角度，然后采用凹槽反向模具浇注钢包底部斜面和导流槽；

步骤b，砌筑钢包包壁，在设计的控渣凸台位置采用与包壁相同材质的长条形砖，向内凸出砌筑控渣凸台，或在钢包砌筑完毕后再进行控渣凸台的砌筑，最后用耐火浇注料使控渣凸台与包壁紧密贴合。

本申请的有益效果是：本申请提供的一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构及施工方法，设置斜面包底、导流槽及水口坐砖凹坑的组合模式，可在钢渣未达到起漩高度时使得钢包尾期钢水量尽可能小，从而减少钢包尾期下渣量，降低钢包浇铸尾期铸余；在水口坐砖附近靠包壁设置控渣凸台，可提高水口偏心率，从而降低下渣临界高度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例的轴测图；

图2为本申请实施例的正视图；

图3为本申请实施例的俯视图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明提出了一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构，包括底面向下倾斜的钢包1，倾斜方向朝向钢包底面上的水口，倾斜角度为0.5°～5°，钢包底面上设有下沉式水口坐砖2和导流槽3，水口坐砖与水口同轴设置，水口坐砖的下沉高度为50～200mm，导流槽为倾斜向下设置，上端与钢包底面位于同一平面上，下端与水口坐砖位于同一平面上。

在一些可选的实施方案中，钢包的侧壁上对应于水口坐砖设有控渣凸台4。控渣凸台的高度为250～800mm，厚度为50～400mm，圆心角为45°～120°，控渣凸台的宽度由圆心角确定。

在一些可选的实施方案中，导流槽为等腰梯形结构的凹槽，下端与水口坐砖的一侧边相连通，两者边长相等。导流槽的延伸长度为450～1700mm，上端的边长为400～1300mm。

在一些可选的实施方案中，控渣凸台为沿钢包内壁延伸的弧形凸台，弧形凸台的弦长中心与水口的圆心的连线与弦长垂直设置。

在一些可选的实施方案中，控渣凸台为沿钢包内壁单独砌筑，或与钢包一体砌筑。

上述钢包的施工方法，包括如下步骤：

步骤a，先砌筑钢包底部，预留水口坐砖凹坑，再通过垫块调整钢包底面的倾斜角度，然后采用凹槽反向模具浇注钢包底部斜面和导流槽。

步骤b，砌筑钢包包壁，在设计的控渣凸台位置采用与包壁相同材质的长条形砖，向内凸出砌筑控渣凸台，或在钢包砌筑完毕后再进行控渣凸台的砌筑，最后用耐火浇注料使控渣凸台与包壁紧密贴合。

实施本发明后，钢包尾期铸余可从8吨左右降低至1-3吨。

实施例1

实施过程包括以下步骤：

1)结构包括整体浇注或砌筑的斜面包底，倾斜度为2°。斜面方向为钢包中心与水口中心连线，向水口方向依次降低包底厚度。

2)结构包括下沉式水口坐砖结构，下沉式水口凹坑的边长，其尺寸与正方形坐砖的边长相等，为460mm下沉式水口凹坑的深度为80mm。

3)结构包括沿包底斜面方向布置有上宽下窄的导流槽结构，其中，导流槽的下沿宽度与下沉式水口凹坑相等，导流槽下沿底端与下沉式水口凹坑底部平齐，导流槽的上沿与斜包底平齐。导流槽的延伸方向长度为1200mm，上端长度为900mm。

4)结构包括在钢包斜面底部靠近水口的包壁处设置的控渣凸台，其高度为600mm，厚度为200mm。控渣凸台靠近包壁砌筑，宽度采用圆心角进行控制，圆心角取为90°。

5)进一步的，在砌筑底部结构时，先砌筑底部，保留水口坐砖凹坑，再通过垫块调整钢包倾斜角度，再采用凹槽反向模具浇注斜面包底和导流槽，保证斜包底的角度为2°。

6)进一步的，砌筑钢包包壁时，采用与包壁相同材质的长条形砖，砌筑凸台式控渣结构。

7)采用实施例进行实施后，钢包尾期铸余为2.5吨。

Claims (10)

1.一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构，其特征在于，包括底面向下倾斜的钢包，倾斜方向朝向所述钢包底面上的水口，钢包底面上设有下沉式水口坐砖和导流槽，所述水口坐砖与水口同轴设置，所述导流槽为倾斜向下设置，上端与钢包底面位于同一平面上，下端与水口坐砖位于同一平面上。

2.根据权利要求1所述的一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构，其特征在于，所述钢包的侧壁上对应于所述水口坐砖设有控渣凸台。

3.根据权利要求2所述的一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构，其特征在于，所述导流槽为等腰梯形结构的凹槽，下端与所述水口坐砖的一侧边相连通，两者边长相等。

4.根据权利要求2或3所述的一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构，其特征在于，所述控渣凸台为沿所述钢包内壁延伸的弧形凸台，弧形凸台的弦长中心与所述水口的圆心的连线与所述弦长垂直设置。

5.根据权利要求4所述的一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构，其特征在于，所述控渣凸台为沿所述钢包内壁单独砌筑，或与钢包一体砌筑。

6.根据权利要求3或4或5所述的一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构，其特征在于，所述钢包底面的倾斜角度为0.5°～5°。

7.根据权利要求1或6所述的一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构，其特征在于，所述水口坐砖的下沉高度为50～200mm。

8.根据权利要求3所述的一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构，其特征在于，所述导流槽的延伸长度为450～1700mm，上端的边长为400～1300mm。

9.根据权利要求5所述的一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构，其特征在于，所述控渣凸台的高度为250～800mm，厚度为50～400mm，圆心角为45°～120°。

10.采用上述权利要求8所述的一种用于降低钢包浇铸尾期铸余的结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤a，先砌筑钢包底部，预留水口坐砖凹坑，再通过垫块调整钢包底面的倾斜角度，然后采用凹槽反向模具浇注钢包底部斜面和导流槽；

步骤b，砌筑钢包包壁，在设计的控渣凸台位置采用与包壁相同材质的长条形砖，向内凸出砌筑控渣凸台，或在钢包砌筑完毕后再进行控渣凸台的砌筑，最后用耐火浇注料使控渣凸台与包壁紧密贴合。