CN202684062U

CN202684062U - 一种板坯连铸机中间包控流装置

Info

Publication number: CN202684062U
Application number: CN 201220365562
Authority: CN
Inventors: 李洪建; 武光君; 郭伟达; 张佩
Original assignee: Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-07-26

Abstract

本实用新型涉及一种板坯连铸机中间包控流装置。该控流装置包括湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝，挡渣堰的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面,但低于中间包溢流口涂抹料的工作面,挡渣堰与挡渣坝上下交错布置,挡渣坝的两端各有一个通孔;挡渣堰与湍流控制器中心距离a为400～600mm；挡渣坝与挡渣堰的中心距离b为300～400mm；中间包溢流口涂抹料的工作面与中间包包沿的距离y为120～160mm；采用本实用新型控流装置同比减少板坯中间包注余25%以上，使用寿命同比提高1倍，同比降低连铸耐材生产成本30%以上。

Description

一种板坯连铸机中间包控流装置

技术领域

本实用新型涉及一种板坯连铸机中间包控流装置，属于钢铁冶金板坯连铸中间包工艺技术领域。

背景技术

在板坯连铸机中间包内设置控流装置，以改变钢水运行路线，延长钢水在中间包内的停留时间，具有促进夹杂物上浮排除，减少铸坯内部夹杂、改变夹杂物形态的冶金功能。控流装置一般由湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝组成。目前板坯连铸机中间包内设置控流装置后，又出现新的技术问题：（1）设置挡渣堰，不能把中间包内上浮的钢渣通过中间包溢流口定期的排出来，只能缩短中间包的连浇时间，导致连铸生产成本升高；（2）设置挡渣坝，在中间包停浇后，阻挡了部分钢水流出，由此增加了中间包注余，降低了板坯合格率；（3）控流装置不抗侵蚀、冲刷，使用寿命低，成为制约提高板坯连铸中间包寿命的瓶颈问题，导致连铸生产成本升高。

CN101947643A公开了一种中间包坝堰控流装置，包括置在前部的挡渣堰、设置在挡渣堰后部的挡渣前坝以及设置在挡渣前坝后部的挡渣后坝；挡渣堰的形状为左侧面上下边都是外弧形的横截面为梯形的六面体；挡渣前坝的形状为上底面上下边都是下弧形的横截面为五边形的七面体；挡渣后坝的形状为长方体。该发明的缺陷：1）挡渣堰的上沿与中间包的包沿平齐，不能把中间包内上浮的钢渣通过中间包溢流口定期的排出来，只能缩短中间包的连浇时间，一般小于8小时；2）挡渣坝上无通孔，在中间包停浇后，阻挡了部分钢水流出，由此增加了中间包注余；挡渣堰采用现有生产技术，其抵抗钢水侵蚀、冲刷性能差，使用寿命一般小于8小时；3）中间包内钢水注流冲击的包底部位采用传统的冲击垫，未设置湍流控制器，对延长钢水在中间包内的停留时间、促进夹杂物上浮排除的作用大大弱化，且冲击垫抵抗钢水侵蚀、冲刷性能差，使用寿命一般小于10小时。

发明内容

本实用新型针对现有板坯连铸机中间包内设置控流装置后出现的问题，提供一种板坯连铸机中间包控流装置，使用本实用新型可以实现定期放渣，同比减少中间包注余25%以上，控流装置使用寿命同比提高1倍，达到16h以上，同比降低连铸耐材生产成本30%以上。

本实用新型的技术方案如下：

一种板坯连铸机中间包控流装置，包括湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝，湍流控制器安装在中间包注流冲击区包壁工作衬的内侧，其中心线与大包长水口的中心线重合，挡渣堰固定于中间包包壁工作衬上，挡渣坝固定于中间包包底工作衬上，其特征在于，挡渣堰（5）的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面（10），且低于中间包溢流口涂抹料（1）的工作面，挡渣堰（5）与挡渣坝（6）上下交错布置，挡渣坝（6）的两端各有一个通孔。

本实用新型优选的，挡渣堰（5）与湍流控制器（4）中心距离a为400～600mm；挡渣坝（6）与挡渣堰（5）的中心距离b为300～400mm；中间包溢流口涂抹料（1）的工作面与中间包包沿（13）的距离y为120～160mm；湍流控制器（4）采用组合式复合材质结构，挡渣堰（5）、挡渣坝（6）均为浇注料浇注成型后采用中温烧成工艺制备而成。

本实用新型优选的，挡渣堰（5）的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面（10）的距离n为20～50mm，且挡渣堰（5）的上沿低于中间包溢流口涂抹料（1）工作面的距离m为50～100mm。

本实用新型优选的，挡渣堰（5）与挡渣坝（6）上下交错高度x为100～200mm。

本实用新型优选的，挡渣坝（6）的两端通孔的位置分别在挡渣坝两端1/4处，通孔直径d为50～100mm，通孔（7）中心线与中间包包底工作衬（8）的距离h为40～70mm。

本实用新型优选的，湍流控制器（4）由湍流控制器外壳（14）、湍流控制器套芯（15）、湍流控制器底座（16）和涂抹料涂层（17）组装而成。

所述湍流控制器外壳（14），其内侧壁、左侧壁、右侧壁的上边均比下边大k为100～150mm，外侧壁为直形。湍流控制器外壳（14）采用浇注料浇注成型。

所述湍流控制器套芯（15），呈圆锥台形，中间空心呈圆柱形，直径D为300～400mm。湍流控制器套芯（15）采用浇注料浇注成型。

本实用新型优选的，挡渣堰（5）厚度L为120～160mm，在挡渣堰的上沿两端各埋设一个吊环（18）。挡渣堰（5）采用浇注料浇注成型。

本实用新型优选的，挡渣坝（6）厚度w为150～200mm，在挡渣坝的上沿两端各埋设一个吊环（19）。挡渣坝（6）采用浇注料浇注成型。

上述供湍流控制器（4）的制备方法，包括以下步骤：

1）湍流控制器外壳（14）制备，将所述湍流控制器外壳（14）浇注料的组成物料称量后，加入混料机内干混2~3分钟，加物料总重量4.5～6.0%的水，湿混4~6分钟，混匀后放入胎模内，用振动棒振实，无大的气泡冒出时，湍流控制器外壳（14）的生坯浇注完成，带模凝固12～24小时，自然养护12～24小时；自然养护后采用中温烧成工艺：①从0～135±15℃以10℃/h升温速度升温，升温至135±15℃；②在135±15℃保温，保温时间12h；③再从135±15℃以10℃/h升温速度升温，升温至275±15℃；④在275±15℃保温，保温时间8h；⑤再从275±15℃以15℃/h升温速度升温，升温至435±15℃；⑥在435±15℃保温，保温时间8h；⑦停火自然冷却，冷却时间12～24h，湍流控制器外壳（14）制作完成。

2）湍流控制器套芯（15）制备，将所述用于湍流控制器套芯（15）浇注料的组成物料称量后，加入混料机内干混2~3分钟，加物料总重量5.5～6.0%的水，湿混4~6分钟，混匀后放入胎模内，用振动棒振实，无大的气泡冒出时，湍流控制器套芯（15）的生坯浇注完成，带模凝固12～24小时，自然养护12～24小时，自然养护后采用中温烧成工艺：①从0～135±15℃以10℃/h升温速度升温，升温至135±15℃；②在135±15℃保温，保温时间12h；③再从135±15℃以10℃/h升温速度升温，升温至275±15℃；④在275±15℃保温，保温时间8h；⑤再从275±15℃以15℃/h升温速度升温，升温至435±15℃；⑥在435±15℃保温，保温时间8h；⑦停火自然冷却，冷却时间12～24h，湍流控制器套芯（15）制作完成。

3）湍流控制器（4）组装，在湍流控制器外壳（14）的底部，首先采用机压成型的铝镁碳砖砌筑湍流控制器底座（16），其厚度e为100～120mm，然后安装湍流控制器套芯（15），再用耐火涂抹料在湍流控制器底座（16）和湍流控制器套芯（15）的外表面，涂抹料厚度c为15～25mm。湍流控制器外壳（14）与湍流控制器套芯（15）之间采用1～0.083mm的烧结镁砂粉填充、捣实，得到湍流控制器（4）。

所述铝镁碳砖，其MgO+Al₂O₃含量为72～76%，MgO含量为10～14%，C含量为7～8%，显气孔率为8～10%，体积密度为2.80～2.90g/cm³，常温耐压强度为40～55MPa，0.2MPa荷重软化温度为1600～1670℃。

所述的涂抹料（17），选用于中间包工作衬的镁质涂抹料，其MgO含量为84～86%，SiO₂含量为4～6%，CaO含量为1～3%，Fe₂O₃、Al₂O₃及其它含量为5～12%，体积密度为1.9～2.1g/cm³，耐压强度（110℃×24h）为3～6MPa，线变化率-2～-4%。

所述的挡渣堰（5）、挡渣坝（6）的制备方法及步骤，均与上述湍流控制器套芯（15）相同。

本实用新型的优点在于：

1）本实用新型解决了板坯连铸中间包内设置挡渣堰、挡渣坝后，不能定期放渣、中间包注余增加等技术难题，同比减少中间包注余25%以上。

2）本实用新型的湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝，能承受16小时以上的高温钢水（1550～1650℃）的侵蚀、冲刷，有良好的抗侵蚀性、抗冲刷性。控流装置使用寿命同比提高1倍，达到14h以上，同比降低连铸耐材生产成本30%以上。

本实用新型在莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼钢厂单流宽厚板坯连铸机中间包上成功应用，应用效果好：①连铸中间包每浇注6～8小时，放渣一次，平均中间包注余由6吨减少到4吨，同比减少中间包注余30%。②控流装置平均使用寿命由7h提高到14h，同比提高单包连浇时间1倍，同比降低连铸耐材生产成本50%。

附图说明

图1为本实用新型板坯连铸机中间包控流装置结构示意图。

图2为本实用新型湍流控制器的结构示意图，其中A为湍流控制器正视图，B为湍流控制器俯视图。

图3为本实用新型挡渣堰的结构示意图，其中A为挡渣堰正视图，B为挡渣堰左视图。

图4为本实用新型挡渣坝结构的示意图，其中A为挡渣坝正视图，B为挡渣坝左视图。

其中，1、溢流口涂抹料，2、中间包溢流口，3、大包长水口，4、湍流控制器，5、挡渣堰，6、挡渣坝，7、通孔，8、中间包工作衬，9、中间包永久衬，10、中间包正常浇注的钢水最高液面，11、中间包放渣时的钢水液面，12、中间包浇注水口，13、中间包包沿，14、湍流控制器外壳，15、湍流控制器套芯，16、湍流控制器底座，17、涂抹料层，18、挡渣堰上的吊环，19、挡渣坝上的吊环。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本实用新型做详细的说明，但本实用新型不限于此。实施例中使用的材料说明如下：

用于湍流控制器外壳（14）的浇注料，按重量百分比由下述材料组成：8~5mm粒度的高铝矾土25~28%，3mm≦粒度<5mm的高铝矾土10~14%，1mm≦粒度<3mm的高铝矾土14~18%，0.083mm≦粒度<1mm的高铝矾土12~16%，粒度≦0.074mm的刚玉细粉8.0~10%，粒度≦0.074mm的高纯镁砂细粉8.0~10.0%，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石微粉4.5~5.5%，粒度≦0.047mm的a-AI₂O₃微粉3.5~4.5%，硅微粉0.5~1.5%，纯铝酸钙水泥3.5~4.5%，三聚磷酸钠0.1~0.2%，防爆纤维0.05~0.1%。其中，所述高铝矾土为一级或特级高铝矾土。高铝矾土又称铝土矿，一般主要是视其Al₂O₃含量的高低来分级的，Al₂O₃＞75%为特级，70-75%的为一级，60-70%的为二级，50-60%的为三级，45-55%的为四级。其杂质Fe₂O₃一般要求小于2.5%（除特级要求小于2.0%外），CaO一般小于0.6%（特级要求小于0.5%，四级则只要求低于0.7%）。耐火度要求高于1770℃。此外，还可通过光学显微镜对同铝矾土的工业品级进行初步评定，主要是测定水铝石的相对含量。主要由水铝石组成的高铝矾土为特级和一级，以水铝石为主的，但含有一些粘土矿物（如高岭石）的为二级；以高岭石为主，同时含有相当数量水铝石的为三级。各级高铝熟料的技术要求对本领域技术人员是公知的。

所述高纯镁砂，是选用天然特级菱镁矿石浮选提纯经轻烧、细磨、压球、超高温油竖窑煅烧而成，MgO含量百分比≥97%(重量比)，颗粒体积密度≥3.30g/cm³。

所述刚玉为棕刚玉或烧结刚玉，其理化指标见下表：

所述纯铝酸钙水泥牌号为CA-70。牌号为CA-70的纯铝酸钙水泥的具体指标如下(均按重量百分比计)：Al₂O₃ 68.5-71.5%；CaO 26.5-30.5%；SiO₂≤0.5%；Fe₂O₃≤0.5%；比表面积（cm²/g）≥5000；凝结时间初凝（min）≥150；终凝(h)≤6；24h养护强度（MPa）抗折强度（MPa）≥5、抗压强度（MPa）≥40、耐火度（℃）1680。检测标准为GB201-2000。

所述防爆纤维由聚丙烯纤维经改性制成，具有分散性好、无烧结、无并丝、残留少、使用效果佳等特点，是各种不定型耐火材料上佳的防爆裂添加剂，特别是高强快干不定型耐火材料。长度L=6mm，相量直径D=0.048mm，熔点165～175℃。

所述硅微粉,俗称硅灰，是生产金属硅或硅铁合金的副产品，硅灰中SiO₂含量≥92%，粒度小于5μm，且粒度小于2μm的占80～85％。

所述用于湍流控制器套芯（15）、挡渣堰（5）、挡渣坝（6）的浇注料，均按重量百分比由下述材料组成：8~5mm粒度的高纯镁砂24~28%，3mm≦粒度<5mm粒度的高纯镁砂16~20%，1mm≦粒度<3mm的高纯镁砂12~18%，0.088mm≦粒度<1mm的电熔镁砂12~16%，粒度≦0.074mm的电熔镁砂细粉15~20%，硅微粉2.0~3.0%，粒度≦0.047mm的铝镁尖晶石微粉3.0~5.0%，三聚磷酸钠0.2~0.5%，六偏磷酸钠0.15~0.25%，防爆纤维0.1~0.15%，耐热钢纤维0.35~0.5%。

所述电熔镁砂为MgO≥97%的一级电熔镁砂。

所述耐热钢纤维，是用含铬镍等合金元素的耐热钢生产的，可选牌号为330、310、304、446和430的一种。

实施例1：

一种板坯连铸机中间包控流装置，如图1、图2、图3、图4所示，包括湍流控制器4、挡渣堰5、挡渣坝6，湍流控制器4安装在中间包注流冲击区包壁工作衬8的内侧，湍流控制器4的中心线与大包长水口3的中心线重合，挡渣堰5固定于中间包包壁工作衬8上，挡渣坝6固定于中间包包底工作衬8上。挡渣堰5的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面10的距离n为50mm，且挡渣堰5的上沿低于中间包溢流口涂抹料1工作面的距离m为50mm。挡渣堰5与挡渣坝6上下交错高度x为100mm。挡渣坝6的两端通孔的位置分别在挡渣坝两端1/4处，通孔直径d为100mm，通孔7中心线与中间包包底工作衬8的距离h为70mm。挡渣堰5与湍流控制器4中心距离a为600mm；挡渣坝6与挡渣堰5的中心距离b为400mm；中间包溢流口涂抹料1的工作面与中间包包沿13的距离y为160mm。

所述湍流控制器4由湍流控制器外壳14、湍流控制器套芯15、湍流控制器底座16和涂抹料涂层17组装而成。所述湍流控制器外壳14，其内侧壁、左侧壁、右侧壁的上边均比下边大k为100mm，外侧壁为直形，采用浇注料浇注成型。所述湍流控制器套芯15，呈圆锥台形，中间空心呈圆柱型，直径D为300mm，采用浇注料浇注成型。

所述挡渣堰5厚度L为120mm，在挡渣堰的上沿两端各埋设一个吊环18，采用浇注料浇注成型。所述挡渣坝6厚度w为150mm，在挡渣坝的上沿两端各埋设一个吊环19，采用浇注料浇注成型。

本实用新型的工作过程如下：

1）连铸正常生产时，中间包内钢水液面控制在中间包正常浇注的钢水最高液面（10）以下，挡渣堰（5）的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面（10）；

2）中间包放渣时，提高中间包内钢水液面至中间包放渣时的钢水液面（11），使其高于中间包溢流口涂抹料（1）的工作面，中间包内的钢渣通过中间包溢流口（2）排出；

3）中间包放渣完毕后，降低中间包内钢水液面至中间包正常浇注的钢水最高液面（10）以下，使挡渣堰（5）的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面（10）；

4）连铸中间包每浇注6～8小时，放渣一次。

实施例2：

如实施例1所述的一种板坯连铸机中间包控流装置，不同之处在于：

挡渣堰5的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面10的距离n为20mm，且挡渣堰5的上沿低于中间包溢流口涂抹料1工作面的距离m为100mm。挡渣堰5与挡渣坝6上下交错高度x为200mm。挡渣坝6的两端通孔的位置在挡渣坝1/4处，其直径d为50mm，通孔7中心线与中间包包底工作衬8的距离h为40mm。挡渣堰5与湍流控制器4中心距离a为400mm；挡渣坝6与挡渣堰5的中心距离b为300mm。中间包溢流口涂抹料1的工作面与中间包包沿13的距离y为120mm。

所述湍流控制器外壳14，其内侧壁、左侧壁、右侧壁的上边均比下边大k为150mm。

所述湍流控制器套芯15，中间空心呈圆柱型，直径D为400mm。

所述挡渣堰5厚度L为160mm。

所述挡渣坝6厚度w为200mm。

Claims

1.一种板坯连铸机中间包控流装置，包括湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝，湍流控制器安装在中间包注流冲击区包壁工作衬的内侧，其中心线与大包长水口的中心线重合，挡渣堰固定于中间包包壁工作衬上，挡渣坝固定于中间包包底工作衬上，其特征在于，挡渣堰（5）的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面（10），且低于中间包溢流口涂抹料（1）的工作面，挡渣堰（5）与挡渣坝（6）上下交错布置，挡渣坝（6）的两端各有一个通孔。

2.根据权利要求1所述的板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，挡渣堰（5）与湍流控制器（4）中心距离a为400～600mm；挡渣坝（6）与挡渣堰（5）的中心距离b为300～400mm；中间包溢流口涂抹料（1）的工作面与中间包包沿（13）的距离y为120～160mm。

3.根据权利要求1所述的板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，挡渣堰（5）的上沿高于中间包正常浇注的钢水最高液面（10）的距离n为20～50mm，且挡渣堰（5）的上沿低于中间包溢流口涂抹料（1）工作面的距离m为50～100mm。

4.根据权利要求1所述的板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，挡渣堰（5）与挡渣坝（6）上下交错高度x为100～200mm。

5.根据权利要求1所述的板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，挡渣坝（6）的两端通孔的位置分别在挡渣坝两端1/4处，通孔直径d为50～100mm，通孔（7）中心线与中间包包底工作衬（8）的距离h为40～70mm。

6.根据权利要求1所述的板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，湍流控制器（4）由湍流控制器外壳（14）、湍流控制器套芯（15）、湍流控制器底座（16）和涂抹料涂层（17）组装而成。

7.根据权利要求6所述的板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，所述湍流控制器外壳（14），其内侧壁、左侧壁、右侧壁的上边均比下边大k为100～150mm，外侧壁为直形。

8.根据权利要求6所述的板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，所述湍流控制器套芯（15），呈圆锥台形，中间空心呈圆柱形，直径D为300～400mm。

9.根据权利要求1～4任一所述的板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，挡渣堰（5）厚度L为120～160mm，在挡渣堰的上沿两端各埋设一个吊环（18）。

10.根据权利要求1～5任一所述的板坯连铸机中间包控流装置，其特征在于，挡渣坝（6）厚度w为150～200mm，在挡渣坝的上沿两端各埋设一个吊环（19）。