CN209520360U - 一种矩形中间包控流组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矩形中间包控流组件，包括湍流抑制器和挡墙，所述湍流抑制器设置于矩形中间包的底壁，位于钢流长水口的正下方，所述挡墙包括设置于矩形中间包的底壁上、分别位于所述湍流抑制器左右两侧的左挡墙和右挡墙，所述左挡墙、右挡墙的前后端部与矩形中间包的前后壁相连。该矩形中间包控流组件，可有效地防止开浇喷溅，提高了开浇安全性及首炉钢产品的质量；降低浇注冲击形成的湍流、减少中间包覆盖剂乳化及形成二次夹杂；优化和稳定了中间包内流体的流动形式，形成利于夹杂物分离的流体状态；促进在中间包内形成混合流，利于连铸异钢种连浇；延长钢流在中间包内的停留时间，有效分离钢中夹杂物，提高钢品质。

Description

一种矩形中间包控流组件

技术领域

本实用新型属于液态金属连铸技术领域，具体涉及一种矩形中间包控流组件。

背景技术

连铸中间包为精炼钢包与连铸结晶器间的重要环节，通常在中间包内放置控流组件以实现其冶金功能，控流组件设计对连铸保护浇铸、保护和提高钢的纯净度及温度控制等起着至关重要的冶金作用。目前所研发和设计的包含湍流抑制器在内的控流组件在减少钢水二次污染、提高钢水中无机非金属夹杂物颗粒的上浮、形成较为理想的中间包流股及连铸温度控制等方面发挥了较大的作用，较大地促进了洁净钢及高品质钢的生产。

矩形中间包在板坯连铸上是一种使用较为广泛的结构形式，随着对终端钢产品质量及生产应用要求的提高，针对矩形中间包控流组件的设计与布置显得尤为重要。现有的矩形中间包控流组件仍然存在以下不足：1)液体仍有喷溅现象；2)中间包覆盖剂乳化或形成二次夹杂；3)中间包内流体流动结构不完善，导致夹杂物分离不彻底；4)钢流在中间包内的停留时间较短，夹杂物分离不够彻底。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矩形中间包控流组件，以优化矩形中间包内钢流的流动形式。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种矩形中间包控流组件，包括湍流抑制器和挡墙，所述湍流抑制器设置于矩形中间包的底壁，位于钢流长水口的正下方，所述湍流抑制器呈顶部敞口的盆状结构，包括水平基底及由所述基底向上延伸的侧壁；所述挡墙包括设置于矩形中间包的底壁上、分别位于所述湍流抑制器左右两侧的左挡墙和右挡墙，所述左挡墙、右挡墙的前后端部与矩形中间包的前后壁相连。

作为对上述方案的改进，在所述侧壁内侧间隔开设有多个凹槽，所述凹槽自所述侧壁的底部向上延伸。

作为对上述方案的改进，所述侧壁包括呈一体结构的至少六个面，所述侧壁上沿为边数不少于六的多边形；在所述每个面上开设有至少一个所述凹槽，各个所述凹槽高度不同。

作为对上述方案的改进，在每个所述凹槽的槽侧壁上开设有至少一个贯穿所述侧壁的通孔。

作为对上述方案的改进，各个所述通孔设置高度相同或不同。

作为对上述方案的改进，所述通孔设置在所述凹槽的顶部。

作为对上述方案的改进，所述通孔的顶面相对于所述侧壁上沿向上或向下倾斜，倾斜角度设置为25°～50°。

作为对上述方案的改进，所述通孔呈圆角矩形，所述圆角矩形的长度设置为其宽度的3～4倍。

作为对上述方案的改进，所述侧壁竖直设置，垂直于所述基底，或所述侧壁相对于所述侧壁向内倾斜或向外倾斜。

作为对上述方案的改进，在所述左挡墙、右挡墙上设置有至少两个通孔，所述通孔设置为斜向上的圆孔。

本实用新型所提供的矩形中间包控流组件，可有效地防止开浇喷溅，提高了开浇安全性及首炉钢产品的质量；降低浇注冲击形成的湍流、减少中间包覆盖剂乳化及形成二次夹杂；优化和稳定了中间包内流体的流动形式，形成利于夹杂物分离的流体状态；促进在中间包内形成混合流，利于连铸异钢种连浇；延长钢流在中间包内的停留时间，有效分离钢中夹杂物，提高钢品质。

附图说明

图1是本实用新型实施例中矩形中间包的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中矩形中间包的俯视图；

图3是图2中A-A方向的剖视图；

图4是图3中C-C方向的剖视图；

图5是本实用新型实施例中湍流抑制器的结构示意图；

图6是图5中D-D方向的剖视图；

图7是图6中E-E方向的剖视图。

附图中各部件的标记如下：1-矩形中间包；2-钢流长水口；3-塞棒；4-水口；10-湍流抑制器；11-基底；12-侧壁；120-侧壁上沿；121-凹槽；1210-槽侧壁；1211-通孔；12110-顶面；α-倾斜角；122-凸柱；21-左挡墙；22-右挡墙；200-圆孔。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“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，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本实用新型提供了一种矩形中间包控流组件，请参阅图1-图4，图1示出了本实施例中矩形中间包的立体结构，图2示出了本实施例中矩形中间包的俯视结构，图3、图4示出了所述矩形中间包的剖视结构，所述矩形中间包控流组件包括湍流抑制器10和挡墙，所述湍流抑制器10设置于矩形中间包1的底壁，位于钢流长水口2的正下方；所述挡墙包括设置于矩形中间包1的底壁上、分别位于所述湍流抑制器10的左右两侧的左挡墙21和右挡墙22，所述左挡墙21、右挡墙22的前后端部与矩形中间包1的前后壁相连。

应用所述矩形中间包1时，钢流由所述钢流长水口2进入所述湍流抑制器10，钢流由所述湍流抑制器10流出后，其湍流强度显著地下降，降低了卷渣和形成二次夹杂的可能性；接着，钢流由所述左挡墙21、右挡墙22上方及其上的圆孔200流向铸流区(图3中所述矩形中间包1的左右两侧的凹下区)，在所述左挡墙21、右挡墙22的导向作用下，钢流主要呈现混合流的形式沿中间包的长度方向流动，形成有利于夹杂物上浮及异钢种连浇的流体结构；最后，钢流由塞棒3与水口4之间的间隙进入水口4，进而流入结晶器。可以理解的，本实施例中的矩形中间包1为塞棒控流，本实用新型所提供的矩形中间包控流组件同样适用于滑板控流形式或其他现有控流形式的矩形中间包。

进一步的，在所述左挡墙21、右挡墙22上设置有至少两个通孔，所述通孔设置为斜向上的圆孔200，沿矩形中间包1的长度方向流动的钢流可通过所述圆孔200穿梭于所述左挡墙21、右挡墙22的两侧，实现所述矩形中间包1内多股流的混流。本实施例中，在所述左挡墙21、右挡墙22上分别设置有三个所述圆孔200。在其他的实施例中，所述左挡墙21、右挡墙22上也可以不设置通孔。

所述湍流抑制器10与所述左挡墙21、右挡墙22的配合形成的所述矩形中间包控流组件，达到矩形中间包1内控流的目的，实现了矩形中间包1内流体控制、防止二次夹杂及分离夹杂物等中间包冶金功能。

请参阅图5-图7，图5示出了所述湍流抑制器10的立体结构，图6、图7示出了所述湍流抑制器10的剖视结构，所述湍流抑制器10呈顶部敞口的盆状结构，包括水平基底11及由所述基底11向上延伸的侧壁12，侧壁上沿120平行于所述基底11。所述基底11接受来自钢流长水口2的钢流冲击；所述侧壁12用于限制向下冲击流体的向外扩展流动，并将向下的冲击流体引导至向上流动，显著降低上升流股的能量。

本实施例中，所述侧壁12竖直设置，垂直于所述水平基底11，可以理解的，在其他的实施例中，所述侧壁也可以相对于所述基底向内或向外倾斜。

进一步的，在所述侧壁12的内侧间隔开设有多个凹槽121，所述凹槽121自所述侧壁12的底部向上延伸，每相邻两个所述凹槽121之间形成一个凸柱122，所述侧壁12的内侧呈凹槽121、凸柱122交错结构，所述凹槽121的高度低于所述侧壁12的高度。

优选的，所述侧壁12包括呈一体结构的至少六个面，所述侧壁上沿120为边数不少于六的多边形，在所述每个面上开设有至少一个所述凹槽121，各个所述凹槽121的高度不同。本实施例中，所述侧壁12包括八个面，所述侧壁上沿120呈一个八边形。所述八个面上，相邻两个面上的所述凹槽121高度不同，相间的两个面上的所述凹槽121高度相同，故，所述侧壁12的八个面上，所述凹槽121呈高低交错排列。

可以理解的，在其他实施例中，所述八个面上各个凹槽121的高度也可以各不相同，在其他的实施例中，所述侧壁也可以设置为圆柱形或立方体形。

所述湍流抑制器10通过在其侧壁12内侧设置的所述凹槽121、凸柱122结构及所述凹槽121高度的错落设计，使得流体在所述湍流抑制器10内表面的压力分布形成差异，在所述湍流抑制器10内形成多股流与进入所述湍流抑制器10的冲击流股的错落混合，形成更高耗散率的流体区域，增强了湍流抑制效果。

进一步的，在每个所述凹槽121的槽侧壁1210(所述侧壁12的一部分)上开设有至少一个贯穿所述侧壁12的通孔1211，钢流可通过所述通孔1211穿梭于所述湍流抑制器10的内外之间，实现所述矩形中间包1内多股流的混流，延长钢流在中间包内的停留时间，有效分离钢流中夹杂物。

更进一步的，各个所述通孔1211的高度相同或不同，本实施例中，相邻两个面上的所述通孔1211的设置高度不同，相间的两个面上的所述通孔1211的设置高度相同，故，所述侧壁12上的八个面上，所述通孔1211呈高低交错排列。可以理解的，在其他实施例中，所述八个面上各个所述通孔1211的设置高度也可以各不相同，或所述八个面上各个所述通孔1211的设置高度相同。

本实施例中，所述通孔1211设置在对应的凹槽121的顶部，由于所述侧壁12的八个面上的所述凹槽呈高低交错排列，因此，所述各凹槽121顶部开设的所述各通孔1211也呈高低交错排列。

通过所述通孔1211设置高度的错落设计，在所述矩形中间包1内形成多股流的强烈交错混合状态，提高中间包内1的混合流特征，减少所述湍流抑制器10的内部压力，减少沿湍流抑制器10上行流股的动能。

进一步的，所述通孔1211的顶面12110相对于所述侧壁上沿120向上或向下倾斜，倾斜角度α设置为25°～50°，以进一步延长钢流在中间包1内的停留时间。请继续参阅图7，本实施例中，所述通孔1211的顶面12110相对于所述侧壁上沿120向下倾斜，所述倾斜角度α设置为30°。

进一步的，所述通孔1211呈圆角矩形，所述圆角矩形的长度设置为其宽度的3～4倍，所述通孔1211的狭长设计，进一步降低所述矩形中间包1内钢流的湍流强度，延长钢流在中间包内1的停留时间。

综上所述，采用本实用新型提供的矩形中间包控流组件，可有效防止起注喷溅、减低浇注冲击形成的湍流、减少中间包覆盖剂乳化、稳定中间包内的流体流动及延长钢流在中间包内的停留时间的目的，显著降低卷渣可能性，提高了连铸产品质量。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种矩形中间包控流组件，其特征在于，包括湍流抑制器和挡墙，所述湍流抑制器设置于矩形中间包的底壁，位于钢流长水口的正下方，所述湍流抑制器呈顶部敞口的盆状结构，包括水平基底及由所述基底向上延伸的侧壁；所述挡墙包括设置于矩形中间包的底壁上、分别位于所述湍流抑制器左右两侧的左挡墙和右挡墙，所述左挡墙、右挡墙的前后端部与矩形中间包的前后壁相连。

2.根据权利要求1所述的矩形中间包控流组件，其特征在于，在所述侧壁内侧间隔开设有多个凹槽，所述凹槽自所述侧壁的底部向上延伸。

3.根据权利要求2所述的矩形中间包控流组件，其特征在于，所述侧壁包括呈一体结构的至少六个面，所述侧壁上沿为边数不少于六的多边形；在所述每个面上开设有至少一个所述凹槽，各个所述凹槽高度不同。

4.根据权利要求2所述的矩形中间包控流组件，其特征在于，在每个所述凹槽的槽侧壁上开设有至少一个贯穿所述侧壁的通孔。

5.根据权利要求4所述的矩形中间包控流组件，其特征在于，各个所述通孔设置高度相同或不同。

6.根据权利要求4所述的矩形中间包控流组件，其特征在于，所述通孔设置在所述凹槽的顶部。

7.根据权利要求4所述的矩形中间包控流组件，其特征在于，所述通孔的顶面相对于所述侧壁上沿向上或向下倾斜，倾斜角度设置为25°～50°。

8.根据权利要求4所述的矩形中间包控流组件，其特征在于，所述通孔呈圆角矩形，所述圆角矩形的长度设置为其宽度的3～4倍。

9.根据权利要求1所述的矩形中间包控流组件，其特征在于，所述侧壁竖直设置，垂直于所述基底，或所述侧壁相对于所述基底向内倾斜或向外倾斜。

10.根据权利要求1所述的矩形中间包控流组件，其特征在于，在所述左挡墙、右挡墙上设置有至少两个通孔，所述通孔设置为斜向上的圆孔。