CN210632928U - 一种降低钢液夹杂物的中间包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种降低钢液夹杂物的中间包，属于钢铁冶金中间包技术领域，包括中间包本体、长水口、结晶器、初级挡墙、初级挡坝、次级挡墙、次级挡坝和冲击板；中间包本体内部分为三个区，分别是冲击区、中间区和塞棒区；初级挡墙和初级挡坝安装在冲击区和中间区之间，次级挡墙和次级挡坝安装在中间区和塞棒区之间。钢液先历经初级挡墙、初级挡坝的第一次阻挡和上浮，再通过次级挡墙、次级挡坝历经第二次阻挡和上浮，从而增加了钢渣界面和钢液在中间包内停留的时间，促进了中间包内渣对夹杂物的吸附，逐级降低钢液中夹杂物的含量，达到无需增加高额成本也能有效提高钢液质量的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢铁冶金中间包技术领域，具体属于一种降低钢液夹杂物的中间包。
背景技术
随着现代科技的进步和现代工业的发展，对钢材的质量要求越来越高，特别是随着洁净钢和纯净钢概念的提出，对钢材中夹杂物的控制作出了更加严格的要求。钢材中存在的夹杂物严重影响了钢材的质量，它能降低钢材的塑性、韧性和疲劳寿命，使得钢材的加工性能变差，并且直接影响到钢材的表面光洁度及焊接性能。
要降低钢材中夹杂物的含量，重点在于减少钢液中的夹杂物，而中间包就是降低钢液夹杂物的关键冶金反应器。通过在中间包内设置控流元件可以优化中间包的流场特性，达到促进夹杂物上浮、均匀钢液温度等效果。但是，盲目在中间包内增设控流元件，有时不仅起不到优化钢液质量的作用，反而会增大对耐火材料的侵蚀或者形成死区，造成夹杂物增多、卷渣、结冷钢等不利影响，使得结果适得其反；还有，钢液中的夹杂物降低到一定程度后，很难再降低，要达到进一步降低钢液中的夹杂物，需要投入更多的设备或者其他昂贵的花费，使得很多的钢厂望而却步。
因此，如何通过中间包的合理设计，利用较低的成本进一步降低钢液中的夹杂物，提高钢材的品质成为各大钢铁企业亟需解决的关键问题。
实用新型内容
针对背景技术中存在的缺陷和不足，本实用新型提供了一种降低钢液夹杂物的中间包，该中间包能够有效降低钢液中的夹杂物，并且无需增加过多的设备或者成本投入。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种降低钢液夹杂物的中间包，包括中间包本体、长水口、结晶器、初级挡墙、初级挡坝、次级挡墙、次级挡坝和冲击板；所述的中间包本体内部分为三个区，分别是冲击区、中间区和塞棒区；在所述冲击区的顶部设有长水口，底部正对长水口的位置设有冲击板，在所述塞棒区的顶部安装有塞棒，底部正对塞棒的位置设有浸入式水口，所述的结晶器安装在浸入式水口下方；所述的初级挡墙和初级挡坝安装在冲击区和中间区之间，所述的次级挡墙和次级挡坝安装在中间区和塞棒区之间。钢液先流经初级挡墙、初级挡坝历经第一次阻挡和上浮，使得大部分夹杂物可以被中间包内的渣吸附，再通过次级挡墙、次级挡坝历经第二次阻挡和上浮，增加了钢渣界面和钢液在中间包内停留的时间，促进中间包内渣对夹杂物的吸附，从而减少钢液中的夹杂物含量提高了钢液的洁净度；通过设置冲击板，可以为钢液流入冲击区时给予缓冲，防止钢液对中间包本体底部的冲蚀。
进一步所采取的措施是：所述的初级挡墙和次级挡墙均悬空固定在中间包本体的两侧上层；所述的初级挡坝和次级挡坝均安装在中间包本体的底部并与中间包本体的底部无缝连接；所述的初级挡墙比次级挡墙距离中间包本体底部的高度高，所述的初级挡坝比次级挡坝的高度高。
进一步所采取的措施是：所述的初级挡坝顶部与初级挡墙底部之间的落差为80mm-120mm；所述的次级挡坝顶部与次级挡墙底部之间的落差为80mm-120mm。
进一步所采取的措施是：所述的初级挡坝与初级挡墙之间的距离为70mm-90mm；所述的次级挡坝与次级挡墙之间的距离为70mm-90mm。
进一步所采取的措施是：所述的初级挡墙与冲击区起点一侧的距离为1400mm-1600mm，与中间包本体底部的距离为250mm-350mm；所述初级挡坝的高度为350mm-450mm。
进一步所采取的措施是：所述的次级挡墙与初级挡墙的距离为1000mm-1100mm，与中间包本体底部的距离为230mm-330mm；所述次级挡坝的高度为330mm-430mm。
进一步所采取的措施是：所述初级挡坝的顶部和次级挡坝的顶部均在靠近塞棒区的一侧切割成斜面，且斜面与中间包本体底面所成角度小于90°。
通过上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，所具有的有益效果如下：
1、本实用新型通过设置初级挡墙、初级挡坝，钢液先历经第一次阻挡和上浮，使得大部分夹杂物被中间包内渣所吸附，再通过次级挡墙、次级挡坝历经第二次阻挡和上浮，增加了钢渣界面，增加钢液在中间包内停留的时间，促进中间包内渣对夹杂物的吸附，除去绝大部分的杂质，最后剩下的少量杂质继续上浮至塞棒区被中间包渣吸附，从而进一步减少了钢液中的夹杂物含量，提高了钢液的洁净度。
2、本实用新型通过设置冲击板，为钢液向下流入冲击区时提供缓冲作用，降低冲击力，并防止钢液对中间包本体底部的冲蚀。
3、本实用新型通过合理的设计挡墙和挡坝的高度、距离和角度，并形成三个中间包渣吸附区间，逐级降低钢液中夹杂物的含量，达到无需增加高额成本也能有效提高钢液质量的效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、中间包本体；2、长水口；3、结晶器；4、初级挡墙；5、初级挡坝；6、次级挡墙；7、次级挡坝；8、冲击板；9、冲击区；10、中间区；11、塞棒区；12、塞棒；13、浸入式水口。
具体实施方式
为了更清楚的了解本实用新型所采取的技术方案，下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅附图1，一种降低钢液夹杂物的中间包，包括中间包本体1、长水口2、结晶器3、初级挡墙4、初级挡坝5、次级挡墙6、次级挡坝7和冲击板8；中间包本体1内部分为三个区，分别是冲击区9、中间区10和塞棒区11；在冲击区9的顶部设有长水口2，底部正对长水口2的位置设有冲击板8，在塞棒区11的顶部安装有塞棒12，底部正对塞棒12的位置设有浸入式水口13，结晶器3安装在浸入式水口13下方；初级挡墙4和初级挡坝5安装在冲击区9和中间区10之间，所述的次级挡墙6和次级挡坝7安装在中间区10和塞棒区11之间。
初级挡墙4和次级挡墙6均悬空固定在中间包本体1的两侧上层，与中间包本体1的顶部无缝连接，或者与中间包本体1的顶部之间有2～3cm的间隙以方便顶部空气的流通；初级挡坝5和次级挡坝7均安装在中间包本体1的底部并与中间包本体1的底部无缝连接；初级挡墙4比次级挡墙6距离中间包本体1底部的高度高，初级挡坝5比次级挡坝7的高度高；初级挡坝5的顶部和所述次级挡坝7的顶部均在靠近塞棒区11的一侧切割成斜面，且斜面与中间包本体1底面所成角度小于90°。
初级挡坝5顶部与初级挡墙4底部之间的落差为80mm-120mm，初级挡坝5与初级挡墙4之间的距离为70mm-90mm，初级挡墙4与冲击区9起点一侧的距离为1400mm-1600mm，与中间包本体1底部的距离为250mm-350mm，初级挡坝5的高度为350mm-450mm；次级挡坝7与次级挡墙5之间的落差为80mm-120mm，次级挡坝7与次级挡墙6之间的距离为70mm-90mm，次级挡墙6与初级挡墙4的距离为1000mm-1100mm，与中间包本体1底部的距离为230mm-330mm，次级挡坝7的高度为330mm-430mm。
本实用新型的中间包在工作时，钢液自长水口2流入冲击区9，冲击区9底部的冲击板8给予钢液缓冲，使得钢液的冲击力减弱，在冲击区9形成小回流区，有利于钢液的成分混匀、温度均匀，冲击区中由于初级挡墙4的阻挡，使得钢液中的夹杂物在回流区中上浮，被包渣所吸附；还有底部的钢液和少量的夹杂物流过初级挡墙4的底部，再经过初级挡坝5的阻挡，产生向上的流股，从而进入中间区10，未在冲击区9被包渣所吸附的少量夹杂物随着钢液流入中间区10时，由于初级挡坝5的作用，再次上浮，促进夹杂物的吸附，而且钢液不断的从初级挡坝5的底部向上涌出，推动中间区10中的夹杂物上浮，又因次级挡墙6的阻挡，使得钢液在中间区10的停留时间加长，吸附夹杂物的能力更强，大、中、小的夹杂物均能被中间区10中的包渣所吸附；接着钢液流经次级挡墙6的底部，被次级挡坝7阻挡，又一次产生向上的流股，未在中间区10被包渣所吸附的微量夹杂物随着钢液流入塞棒区11时，又一次上浮被塞棒区11中的包渣吸附，最后，除去夹杂物的钢液经过浸入式水口13流入结晶器3中。
分别对经过原始中间包和本实用新型中间包的钢液进行取样，分析钢液中的单位面积夹杂物密度，得到结果如下表：
通过对取样分析的结果进行对比，可以明显看出，本实用新型中间包相比原始中间包更能降低钢液夹杂物的含量；本实用新型中间包能够有效除去钢液中30um以上的夹杂物，并显著降低钢液中30um以下的夹杂物，进一步提升了钢液的质量。
以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种降低钢液夹杂物的中间包，包括中间包本体(1)、长水口(2)和结晶器(3)，其特征在于：还包括初级挡墙(4)、初级挡坝(5)、次级挡墙(6)、次级挡坝(7)和冲击板(8)；所述的中间包本体(1)内部分为三个区，分别是冲击区(9)、中间区(10)和塞棒区(11)；在所述冲击区(9)的顶部设有长水口(2)，底部正对长水口(2)的位置设有冲击板(8)，在所述塞棒区(11)的顶部安装有塞棒(12)，底部正对塞棒(12)的位置设有浸入式水口(13)，所述的结晶器(3)安装在浸入式水口(13)下方；所述的初级挡墙(4)和初级挡坝(5)安装在冲击区(9)和中间区(10)之间，所述的次级挡墙(6)和次级挡坝(7)安装在中间区(10)和塞棒区(11)之间。
2.根据权利要求1所述的一种降低钢液夹杂物的中间包，其特征在于：所述的初级挡墙(4)和次级挡墙(6)均悬空固定在中间包本体(1)的两侧上层；所述的初级挡坝(5)和次级挡坝(7)均安装在中间包本体(1)的底部并与中间包本体(1)的底部无缝连接；所述的初级挡墙(4)比次级挡墙(6)距离中间包本体(1)底部的高度高，所述的初级挡坝(5)比次级挡坝(7)的高度高。
3.根据权利要求2所述的一种降低钢液夹杂物的中间包，其特征在于：所述的初级挡坝(5)顶部与初级挡墙(4)底部之间的落差为80mm-120mm；所述的次级挡坝(7)顶部与次级挡墙(6)底部之间的落差为80mm-120mm。
4.根据权利要求3所述的一种降低钢液夹杂物的中间包，其特征在于：所述的初级挡坝(5)与初级挡墙(4)之间的距离为70mm-90mm；所述的次级挡坝(7)与次级挡墙(6)之间的距离为70mm-90mm。
5.根据权利要求4所述的一种降低钢液夹杂物的中间包，其特征在于：所述初级挡墙(4)与冲击区起点一侧的距离为1400mm-1600mm，与中间包本体(1)底部的距离为250mm-350mm；所述初级挡坝(5)的高度为350mm-450mm。
6.根据权利要求4所述的一种降低钢液夹杂物的中间包，其特征在于：所述的次级挡墙(6)与初级挡墙(4)的距离为1000mm-1100mm，与中间包本体(1)底部的距离为230mm-330mm；所述次级挡坝(7)的高度为330mm-430mm。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种降低钢液夹杂物的中间包，其特征在于：所述初级挡坝(5)的顶部和次级挡坝(7)的顶部均在靠近塞棒区(11)的一侧切割成斜面，且斜面与中间包本体(1)底面所成角度小于90°。
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|---|---|---|---|---|
| CN114734031A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-07-12 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 真空感应炉浇注流槽及真空感应熔炼的浇注方法 |
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| CN114734031B (zh) * | 2022-04-11 | 2023-12-15 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 真空感应炉浇注流槽及真空感应熔炼的浇注方法 |
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