CN204953884U - 一种用于中间包去除夹杂物的过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于中间包去除夹杂物的过滤装置。其技术方案是:左侧挡板(7)的后矩形挡板的顶部和右侧挡板(2)的后矩形挡板的顶部设有顶板(4),左侧挡板(7)的后矩形挡板的底部和右侧挡板(2)的后矩形挡板的底部设有底板(1)。底板(1)的前侧和顶板(4)的前侧之间设有前侧挡板(8),底板(1)的后侧和顶板(4)的后侧之间设有后侧挡板(10)。在顶板(4)、底板(1)、左侧挡板(7)的后矩形挡板、右侧挡板(2)的后矩形挡板、前侧挡板(8)和后侧挡板(10)围成的箱体内装有填充料(3);顶板(4)的左右两侧对称地设有两个拉杆(5)。本实用新型具有结构简单、方便更换、成本较低和对钢液净化效果好的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于钢液夹杂物捕捉装置技术领域。尤其涉及一种用于中间包去除夹杂物的过滤装置。
背景技术
高质量的洁净钢是指钢中夹杂降低到对产品的加工性能、使用性能无不良影响的钢。近年来随着国防、交通、能源工业的发展,对洁净钢的需求量在不断增加,进而对洁净钢质量的要求也越来越高,消除洁净钢中的夹杂物数量成为新世纪世界炼钢技术发展的重要方向,随着这一技术领域的不断发展,发达国家争相拥有具有战略地位的洁净钢冶炼前沿技术。
随着连铸技术的发展,连铸中间包不仅起着储存和分配钢液的作用,也是将钢液浇铸成钢坯的重要环节。很多国内外学者作了大量的研究工作:利用中间包内增加挡墙的技术控制钢液在中间包内的流动轨迹,以增加保护渣对夹杂物的去除率;改善死区的大小;有效的延长钢液在中间包内的停留时间,以增加夹杂物上浮并被保护渣吸收的时间。这些研究方法均是为了达到降低钢液中夹杂物含量和提高钢液纯净度的目的。因此,在炼钢生产流程中,减少钢中夹杂物、杜绝炼钢过程的外来污染和提高钢的洁净度成为生产高品质钢的永恒主题。而连铸中间包作为炼钢过程中最后一个反应器,其去除夹杂的能力就显得尤为重要。
目前,为了提高连铸中间包去夹杂的能力,国内外学者做了大量研究,如改变挡墙的形状和挡墙上导流孔的角度、位置和尺寸来实现提高夹杂物的去除率([1]盛东源,萧泽强等.中间包内钢液流动、温度控制和夹杂物行为的数学模拟[J].金属学报,1996,32(7):742-748;[2]张美杰,汪厚植等.连铸中间包内钢液流场数值模拟的研究进展[J]武汉科技大学学报,2004,27(1):245-249;[3]曲英,王利亚.连铸中间包内钢液流动的数学模拟对中间包流动过程的分析.见第三届冶金动力学和反应工程学学术会议论文集(上).化工冶金,1985(4):15-157);又如在中间包内增加挡坝和挡堰等装置来改变钢液在中间包内的流动轨迹;在钢水进入结晶器前,通过塞棒上的环形过滤装置捕捉钢液中的夹杂物;在挡墙的导流孔上增加过滤装置用于捕捉钢液中的夹杂物,但是均未达到理想的要求,还有大量的小颗粒夹杂物没有充分上浮,从而被钢液带到了铸坯中,影响铸坯的质量;并且增加挡坝和挡堰、改变中间包挡墙的形状和尺寸、在挡墙的导流孔上增加过滤装置、塞棒上添加环形过滤装置均需要停止铸坯的浇铸、改变中间包的内部结构,进而增加铸坯浇铸的成本和改造中间包结构的成本;在装置损坏以后,容易带入大颗粒夹杂物增加钢液中夹杂物的数量,且存在装置更换困难的问题。
发明内容
本实用新型旨在克服现有技术的缺陷,目的是提供一种结构简单、更换方便、成本较低和对钢液净化效果好的用于中间包去除夹杂物的过滤装置。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:所述过滤装置由顶板、底板、左侧挡板、右侧挡板、前侧挡板、后侧挡板、填充料和拉杆组成。
顶板和底板相同;顶板的长度L与中间包挡墙的宽度L0相同,顶板的宽度B1:
B1=(0.35~0.45)L(1)
式(1)中:L为顶板的长度,mm。
前侧挡板和后侧挡板相同;前侧挡板的高度与所述左侧挡板的后矩形挡板的高度H1相同。
左侧挡板和右侧挡板相同;左侧挡板为前矩形挡板和后矩形挡板构成的整体,前矩形挡板的中心线和后矩形挡板的中心线为同一条直线。前矩形挡板的高度H与中间包挡墙的高度H0相同,后矩形挡板的高度H1:
H1=H-2△h(2)
式(2)中:△h为顶板的厚度或为底板的厚度,mm。
前矩形挡板的宽度B2:
B2=(0.8~1)B1(3)
式(3)中:B1为后矩形挡板的宽度或为顶板的宽度,mm。
左侧挡板的后矩形挡板的顶部和右侧挡板的后矩形挡板的顶部设有顶板,左侧挡板的后矩形挡板的底部和右侧挡板的后矩形挡板的底部设有底板。底板的前侧和顶板的前侧之间设有前侧挡板,底板的后侧和顶板的后侧之间设有后侧挡板。在顶板、底板、左侧挡板的后矩形挡板、右侧挡板的后矩形挡板、前侧挡板和后侧挡板围成的箱体内装有填充料。顶板的左右两侧对称地设有两个拉杆。
前侧挡板均匀地设有前侧导流孔,后侧挡板均匀地设有后侧导流孔,前侧导流孔的直径和后侧导流孔的直径相同,前侧导流孔的直径为20~50mm。所述前侧导流孔的总面积是中间包挡墙的导流孔总面积的1~1.25倍,后侧导流孔的总面积是中间包挡墙的导流孔总面积的1~1.25倍。
左侧挡板的厚度和右侧挡板的厚度均为中间包挡墙厚度M的0.3~0.4倍,顶板的厚度、底板的厚度、前侧挡板的厚度和后侧挡板的厚度均为中间包挡墙厚度M的0.2~0.3倍。
所述填充料为球形或为块状,填充料的粒径为前侧导流孔直径的1.5~2倍。
所述顶板、底板、左侧挡板、右侧挡板、前侧挡板、后侧挡板、填充料和拉杆的材质均为高铝质耐火材料,高铝质耐火材料中的Al2O3含量大于80wt%。
由于采用上述技术方案,本实用新型具有以下积极效果:
1、本实用新型在顶板、底板、左侧挡板的后矩形挡板、右侧挡板的后矩形挡板、前侧挡板和后侧挡板围成的箱体内装有填充料,故结构简单,成本较低;在使用或更换时,将顶板上的拉杆与外部卷扬机进行连接,即可进行放置或更换,实施方便。
2、本实用新型在使用过程中,全部钢液从中间包挡墙的导流孔流出,直接流经前侧导流孔,然后经填充料的间隙从后侧导流孔流出。在钢液流经填充料的间隙时,由于填充料提供了足够大的表面积,大部分夹杂物被填充料表面吸附捕捉,从而使通过连铸中间包浸入式水口流入结晶器的夹杂物数量显著地减少,进而减少了留在铸坯中的夹杂物数量,提高了产品质量。
3、由于流过中间包导流孔的钢液须流过填充料而使夹杂物的数量因此减少很多,所以会降低夹杂物在结晶器水口聚集所引发的堵塞。能减少更换次数,提高浇铸操作的连续性和效率。
4、由于本实用新型提供了较大的粘附捕捉面积,所以在换包浇铸时,能最大限度的减少被钢液带入的保护渣,因而提高了换包时铸坯的质量。
5、本实用新型在使用时,先将拉杆与外部卷扬机进行连接。将本装置放置在中间包挡墙出钢液的一侧,并将左侧挡板的前矩形挡板和右侧挡板的前矩形挡板的前端与中间包挡墙紧贴。底板、左侧挡板的前矩形挡板底部和右侧挡板的前矩形挡板底部与中间包包底的内壁紧贴,左侧挡板的外侧、右侧挡板的外侧、顶板的左右两端和底板的左右两端均与中间包的内壁紧贴。左侧挡板的前矩形挡板顶部、右侧挡板的前矩形挡板顶部和顶板的上侧与中间包包盖的内壁紧贴。因此,使流经中间包挡墙的钢液全部经过填充料,能最大能力的去除钢液中的夹杂物,对钢液净化效果好。
6、由于本实用新型在使用和更换的过程中不影响中间包的其他装置的正常使用,故当本实用新型受到侵蚀损坏以后不需要停止铸坯的浇铸既可进行更换,节省了停止浇铸铸坯带来的经济损失。
因此,本实用新型具有结构简单、方便更换、成本较低和对钢液净化效果好的特点。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图;
图2为图1的俯视结构示意图;
图3为图1中左侧挡板7或右侧挡板2的平面形状示意图;
图4为图1的使用状态示意图;
图5为图1的俯视使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的描述,并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种用于中间包去除夹杂物的过滤装置。如图1和图2所示,所述过滤装置由顶板4、底板1、左侧挡板7、右侧挡板2、前侧挡板8、后侧挡板10、填充料3和拉杆5组成。
如图1和图2所示,顶板4和底板1相同;顶板4的长度L与中间包挡墙13的宽度L0相同,顶板4的宽度B1:
B1=(0.35~0.45)L(1)
式(1)中:L为顶板4的长度,mm。
如图1和图2所示,前侧挡板8和后侧挡板10相同;前侧挡板8的高度与所述左侧挡板7的后矩形挡板的高度H1相同。
如图3所示,左侧挡板7和右侧挡板2相同;左侧挡板7为前矩形挡板和后矩形挡板构成的整体,前矩形挡板的中心线和后矩形挡板的中心线为同一条直线;前矩形挡板的高度H与中间包挡墙13的高度H0相同,后矩形挡板的高度H1:
H1=H-2△h(2)
式(2)中:△h为顶板4的厚度或为底板1的厚度,mm。
前矩形挡板的宽度B2:
B2=(0.8~1)B1(3)
式(3)中:B1为后矩形挡板的宽度或为顶板4的宽度,mm。
如图1和图2所示,左侧挡板7的后矩形挡板的顶部和右侧挡板2的后矩形挡板的顶部设有顶板4,左侧挡板7的后矩形挡板的底部和右侧挡板2的后矩形挡板的底部设有底板1。底板1的前侧和顶板4的前侧之间设有前侧挡板8,底板1的后侧和顶板4的后侧之间设有后侧挡板10。在顶板4、底板1、左侧挡板7的后矩形挡板、右侧挡板2的后矩形挡板、前侧挡板8和后侧挡板10围成的箱体内装有填充料3。顶板4的左右两侧对称地设有两个拉杆5。
如图1和图2所示,前侧挡板8均匀地设有前侧导流孔6,后侧挡板10均匀地设有后侧导流孔9,前侧导流孔6的直径和后侧导流孔9的直径相同,前侧导流孔6的直径为20~35mm。所述前侧导流孔6的总面积是中间包挡墙13的导流孔12总面积的1~1.15倍,后侧导流孔9的总面积是中间包挡墙13的导流孔12总面积的1~1.15倍。
如图5所示,左侧挡板7的厚度和右侧挡板2的厚度均为中间包挡墙13厚度M的0.3~0.35倍。如图4所示,顶板4的厚度、底板1的厚度、前侧挡板8的厚度和后侧挡板10的厚度均为中间包挡墙13厚度M的0.2~0.25倍。
所述填充料3为球形,填充料3的粒径为前侧导流孔6直径的1.5~1.8倍。
所述顶板4、底板1、左侧挡板7、右侧挡板2、前侧挡板8、后侧挡板10、填充料3和拉杆5的材质为高铝质耐火材料,高铝质耐火材料中的Al2O3含量大于80wt%。
实施例2
一种用于中间包去除夹杂物的过滤装置。除下述技术参数外,其余同实施例1:
所述前侧导流孔6的直径为35~50mm;所述前侧导流孔6的总面积是中间包挡墙13的导流孔12总面积的1.10~1.25倍,后侧导流孔9的总面积是中间包挡墙13的导流孔12总面积的1.10~1.25倍。
所述左侧挡板7的厚度和右侧挡板2的厚度均为中间包挡墙13厚度M的0.35~0.4倍;顶板4的厚度、底板1的厚度、前侧挡板8的厚度和后侧挡板10的厚度均为中间包挡墙13厚度M的0.25~0.3倍。
所述填充料3为块状耐火材料,填充料3的粒径为前侧导流孔6直径的1.7~2倍。
本具体实施方式与现有技术相比具有以下积极效果:
1、本具体实施方式在顶板4、底板1、左侧挡板7的后矩形挡板、右侧挡板2的后矩形挡板、前侧挡板8和后侧挡板10围成的箱体内装有填充料3,结构简单,成本较低;在使用或更换时,将顶板4上的拉杆5与外部卷扬机进行连接,即可进行放置或更换,实施方便。
2、本具体实施方式在使用过程中,全部钢液从中间包挡墙13的导流孔12流出,直接流经前侧导流孔6,然后经填充料3的间隙从后侧导流孔9流出。在钢液流经填充料3的间隙时,由于填充料3提供了足够大的表面积,大部分夹杂物被填充料3表面吸附捕捉,从而使通过连铸中间包浸入式水口流入结晶器的夹杂物数量显著地减少,进而减少了留在铸坯中的夹杂物数量,提高了产品质量。
3、由于流过中间包导流孔12的钢液须流过填充料3而使夹杂物的数量因此减少很多,所以会降低夹杂物在结晶器水口聚集所引发的堵塞。能减少更换次数,提高浇铸操作的连续性和效率。
4、由于本具体实施方式提供了较大的粘附捕捉面积,所以在换包浇铸时,能最大限度的减少被钢液带入的保护渣,因而提高了换包时铸坯的质量。
5、本具体实施方式在使用时,如图4和图5所示,先将拉杆5与外部卷扬机进行连接。将本装置放置在中间包挡墙13出钢液的一侧,并将左侧挡板7的前矩形挡板和右侧挡板2的前矩形挡板的前端与中间包挡墙13紧贴。底板1、左侧挡板7的前矩形挡板和右侧挡板2的前矩形挡板底部与中间包包底14的内壁紧贴,左侧挡板7的外侧、右侧挡板2的外侧、顶板4的左右两端和底板1的左右两端均与中间包15的内壁紧贴,左侧挡板7的前矩形挡板顶部、右侧挡板2的前矩形挡板顶部和顶板4的上侧与中间包包盖11的内壁紧贴。因此,使流经中间包挡墙13的钢液全部经过填充料3,能最大能力的去除钢液中的夹杂物,对钢液净化效果好。
6、由于本具体实施方式在使用和更换的过程中不影响中间包15的其他装置的正常使用,故当本具体实施方式受到侵蚀损坏以后不需要停止铸坯的浇铸既可进行更换,节省了停止浇铸铸坯带来的经济损失。
因此,本具体实施方式具有结构简单、方便更换、成本较低和对钢液净化效果好的特点。
Claims (2)
1.一种用于中间包去除夹杂物的过滤装置,其特征在于所述过滤装置由顶板(4)、底板(1)、左侧挡板(7)、右侧挡板(2)、前侧挡板(8)、后侧挡板(10)、填充料(3)和拉杆(5)组成;
顶板(4)和底板(1)相同;顶板(4)的长度L与中间包挡墙(13)的宽度L0相同,顶板(4)的宽度B1:
B1=(0.35~0.45)L(1)
式(1)中:L为顶板(4)的长度,mm;
前侧挡板(8)和后侧挡板(10)相同;前侧挡板(8)的高度与所述左侧挡板(7)的后矩形挡板的高度H1相同;
左侧挡板(7)和右侧挡板(2)相同;左侧挡板(7)为前矩形挡板和后矩形挡板构成的整体,前矩形挡板的中心线和后矩形挡板的中心线为同一条直线;前矩形挡板的高度H与中间包挡墙(13)的高度H0相同,后矩形挡板的高度H1:
H1=H-2△h(2)
式(2)中:△h为顶板(4)的厚度或为底板(1)的厚度,mm;
前矩形挡板的宽度B2:
B2=(0.8~1)B1(3)
式(3)中:B1为后矩形挡板的宽度或为顶板(4)的宽度,mm;
左侧挡板(7)的后矩形挡板的顶部和右侧挡板(2)的后矩形挡板的顶部设有顶板(4),左侧挡板(7)的后矩形挡板的底部和右侧挡板(2)的后矩形挡板的底部设有底板(1);底板(1)的前侧和顶板(4)的前侧之间设有前侧挡板(8),底板(1)的后侧和顶板(4)的后侧之间设有后侧挡板(10);在顶板(4)、底板(1)、左侧挡板(7)的后矩形挡板、右侧挡板(2)的后矩形挡板、前侧挡板(8)和后侧挡板(10)围成的箱体内装有填充料(3);顶板(4)的左右两侧对称地设有两个拉杆(5);
前侧挡板(8)均匀地设有前侧导流孔(6),后侧挡板(10)均匀地设有后侧导流孔(9),前侧导流孔(6)的直径和后侧导流孔(9)的直径相同,前侧导流孔(6)的直径为20~50mm;所述前侧导流孔(6)的总面积是中间包挡墙(13)的导流孔(12)总面积的1~1.25倍,后侧导流孔(9)的总面积是中间包挡墙(13)的导流孔(12)总面积的1~1.25倍;
左侧挡板(7)的厚度和右侧挡板(2)的厚度均为中间包挡墙(13)厚度M的0.3~0.4倍,顶板(4)的厚度、底板(1)的厚度、前侧挡板(8)的厚度和后侧挡板(10)的厚度均为中间包挡墙(13)厚度M的0.2~0.3倍。
2.根据权利要求1所述的用于中间包去除夹杂物的过滤装置,其特征在于所述填充料(3)为球形或为块状,填充料(3)的粒径为前侧导流孔(6)直径的1.5~2倍。
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