CN102554206A

CN102554206A - 一种可减少铸坯夹杂物的中间包结构

Info

Publication number: CN102554206A
Application number: CN2012100368870A
Authority: CN
Inventors: 徐海伦; 潘国友; 邵远敬; 马春武; 幸伟; 徐永斌; 叶理德
Original assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Current assignee: Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明涉及一种可减少铸坯夹杂物的中间包结构，主要包括围成中间包内腔的中间包内衬、浸入式水口和塞棒，其中，中间包内衬主要包括壁面和底部，浸入式水口上端与中间包底部相连并通过底部出口伸入中间包内腔中；水口四周铺垫第二座砖，水口上沿高于第二座砖上表面；第二座砖下表面与底部下表面平齐、且上表面低于中间包底部上表面，第二座砖上表面与底部上表面之间以斜面相连；所述浸入式水口的上沿高度不高于中间包底部上表面的高度；浸入式水口的正上方设置可调节水口开度的塞棒。该结构可有效阻止中间包底部吸附沉积的夹杂物和脱落的耐火材料进入下游的结晶器中，明显减少铸坯中的非金属夹杂物，提高最终生产钢材的质量和使用效果。

Description

一种可减少铸坯夹杂物的中间包结构

技术领域

本发明属于钢的连续铸造技术领域，尤其涉及连铸中间包内控制钢液流动的结构。

背景技术

为了将精炼后的钢液由钢包输送至连铸机的结晶器中，并实现钢液的连续浇注凝固成形，在输送钢液的钢包和钢液冷却凝固成形的结晶器之间采用了一个称为中间包的中间容器，中间包上面通过耐火材料制成的长水口连通转运钢包底部，下面以耐火材料制作的浸入式水口伸入结晶器里面，实现钢液的由上至下的连续输送，起着承上启下的重要功能，是浇注过程由间歇式操作转化为连续式操作的衔接点。

在连铸技术发展的初期，中间包只是作为钢液的存储器和分配器来使用，只要中间包水口不冻结，能够顺利浇注，就可以满足要求。如对钢液的成分和纯净度有要求，总是在上游的熔炼和精炼中寻求解决办法；而当连铸工艺方面发生困难时，就到下游的连铸机中查找原因。但是，随着连铸技术的发展和进步，钢液质量对连铸工艺的重要意义逐渐为人们所认识。为了保证连铸过程的顺利进行和多炉钢水的连续浇注，连铸过程中的钢液必须要保证一定的纯净度，钢液成分范围要尽可能精确控制，钢液温度和过热度要在较长的时间保持稳定，因此，中间包冶金的作用和地位受到了更多的注意。现在的观点认为，中间包的冶金作用一般包含以下几方面：1)连浇作用；在多炉连续浇注时，中间包存储的钢液可以在转换钢包时起到衔接的作用。2)分流作用；对于多流连铸机，可以在中间包底部安装多个水口对钢液进行分流，实现多流同时浇注。3)减压和稳压作用；与直接采用钢包浇注相比，中间包液位高度较低，可以减小钢水静压力，从而减轻钢水对初生坯壳的冲刷；同时，中间包液位可以保持相对稳定，避免液面不断变化对铸坯质量的影响。4)净化钢液；通过在中间包内部安装控流装置或过滤器等方法，去除钢水中的夹杂物，提高钢水纯净度。5)调节钢水温度和成分；通过在中间包内添加合金或加热等技术，使钢水的成分合理、温度稳定且均匀。

由于人们对钢的力学性能和化学成分的要求日趋严格，就需要进一步提高钢液的纯净度，因此，中间包净化钢液、去除非金属夹杂物的作用逐渐被突显出来，在上述中间包的五个冶金作用中，净化钢液可以认为是中间包最重要的冶金作用，也是中间包冶金技术研究的重点和热点，同时还是中间包设计要考虑的关键因素。目前使用较多的方法是在中间包内安装控流装置来延长钢液的停留时间、或者采用深熔池和大容量的中间包等，其主要出发点都是为了有效去除钢液中的夹杂物。

现有技术下，连铸中间包是一个上大下小、内衬以耐火材料堆砌而成、外部有钢壳支撑的钢液过渡容器。中间包里面包含入口区和出口区，入口区是钢包内钢液通过长水口浇注的区域，也称为注流区；出口区是中间包底部钢液流出的区域，中间包底部可以有一个或者多个出口，出口处一般安装了浸入式水口来向结晶器内输送钢液，以保证钢液不被空气二次氧化，浸入式水口上沿的四周铺垫了由强度较高的耐火材料制作的座砖。中间包底部安装的浸入式水口的上方一般要安装塞棒或者设置滑板，实际浇注时需要通过塞棒或滑板来控制中间包向结晶器内输送钢液的流量。传统中间包的底面、浸入式水口上沿、以及水口四周铺垫的座砖基本都是在同一平面上，这样就会使得中间包底面吸附沉积的非金属夹杂物和脱落的耐火材料非常容易被浸入式水口内的流股吸进去，并进入下游的结晶器中，从而导致铸坯纯净度降低、最终钢材的力学性能和使用效果恶化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术下连铸中间包结构的上述不足，提供一种新的可减少铸坯夹杂物的中间包结构，可以明显减少从中问包进入结晶器内的夹杂物数量、提高钢液的纯净度、增强成品钢材的力学性能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术解决方案：

一种可减少铸坯夹杂物的中间包结构，主要包括围成中间包内腔的中间包内衬、浸入式水口和塞棒，其中，中间包内衬主要包括壁面和底部，浸入式水口上端与底部相连并通过底部出口伸入中间包内腔中；其特征在于：水口四周铺垫第二座砖，水口上沿高于第二座砖上表面；第二座砖下表面与底部下表面平齐、且上表面低于中间包底部上表面，第二座砖上表面与底部上表面之间以斜面相连；所述浸入式水口的上沿高度不高于中间包底部上表面的高度；浸入式水口的正上方设置可调节水口开度的塞棒。

所述第二座砖上表面与中间包底部上表面的高度差为5～50mm；浸入式水口上沿与第二座砖上表面高度差为5～50mm；第二座砖上表面与底部上表面之间以倾斜角为20°～60°的斜面相连。

水口的上沿四周铺垫第一座砖构成水口壁。

所述浸入式水口为中空的长圆柱体，其上沿壁面是圆环形平面。

所述第二座砖和水口之间缝隙填充耐火材料。

所述第二座砖铺垫的形状为长方形或圆形，并以水口为中心。

所述水口和座砖均由耐火材料等静压成形。

所述中间包内腔的内衬是由耐火材料堆砌而成。

本发明相对于现有技术，具有如下特点：

1通过对传统中间包底部结构的调整，可以有效阻止中间包底部吸附沉积的夹杂物和脱落的耐火材料进入下游的结晶器中，可以明显减少铸坯中的非金属夹杂物，提高最终生产钢材的质量和使用效果。

2本中间包结构设计十分简单，所涉及到的部件制作比较方便，同时，其适用性和可操作性都比较强。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的中间包结构的结构示意图。

附图中标号如下，1-中间包内衬，2-壁面，3-底部，4-第二座砖，5-浸入式水口，6-塞棒

具体实施方式

以下结合附图1和实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明。

如图1中所示，根据本发明实施的一种可减少铸坯夹杂物的中间包结构，主要包括围成中间包内腔的中间包内衬1、浸入式水口5和塞棒6，其中中间包内衬1又主要包括壁面2和底部3，底部3上设置出口，浸入式水口5上端与底部3的出口相连并伸入中间包内腔中，浸入式水口5的上沿四周铺垫第一座砖，水口5四周的铺垫第二座砖4；所述第二座砖4上表面的高度低于中间包底部3上表面，其高度差为5～50mm，第二座砖4上表面与底部3上表面之间以倾斜角为20°～60°的斜面相连。所述浸入式水口5的上沿高度不高于中间包底部3上表面的高度，这样可以减少最终钢液的残余量，提高金属的收得率。浸入式水口5的正上方设置了塞棒6，浇注时通过调节塞棒6的垂直高度来控制浸入式水口5上口的开口度，从而实现对钢液流量的控制。

所述座砖4可以铺垫成长方形或者圆形，并以浸入式水口5为中心。

所述中间包内衬1由耐火材料堆砌而成，所述第二座砖4、浸入式水口5和塞棒6都是由不同的耐火材料通过等静压成形，这些结构和部件已经在现场进行了大量的应用，并且效果良好。所述浸入式水口5为中空的圆柱形管，位于其上的塞棒6下端头部为圆滑过渡的圆锥体、上端为圆柱体，可以通过塞棒6下端伸入浸入式水口5的开口内的行程来控制浸入式水口5的开口度。

所述浸入式水口5与第二座砖4之间如有缝隙，则以耐火材料填充压实，浸入式水口5上沿高于水口四周铺垫的座砖4上表面，其高度差的合理范围为5～50mm，这样可以使中间包底层的流股流向浸入式水口5的出口的时候受到浸入式水口5上端壁面的阻挡，有效防止中间包底层吸附的夹杂或脱落的耐火材料被浸入式水口5出口的流股吸入。

实施例1

一种可减少铸坯夹杂物的中间包结构，中间包壁面2和底部3是由耐火材料堆砌而成的内衬，中间内腔部分包含一个入口区和一个出口区。出口区安装了一个浸入式水口5，浸入式水口5四周的底面铺垫了高强度的耐火第二座砖4，浸入式水口5上方设置了塞棒6来控制钢液流量。浸入式水口5上沿比座砖4高出20mm，第二座砖4比四周的中间包底部3上表面低20mm，座砖4与中间包底部3上表面之间以30°斜面相连。在浇注过程，中包底层的钢液在流向浸入式水口5的时候受到伸出座砖4所在平面的水口上端壁面的阻挡，因此中间包底层吸附沉积的夹杂物和脱落的耐火材料只能停留在座砖4所在平面或者上浮，不会进入下游的结晶器中并危害铸坯质量。在浇注终了时，由于浸入式水口5上沿与中间包底部3上表面相平，因此只有位置较低的座砖4所在平面处残留有少量的钢液，总体金属收得率较高。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，如对工艺参数或装置做出的变动和改良仍属本发明的保护范围。

Claims

1.一种可减少铸坯夹杂物的中间包结构，主要包括围成中间包内腔的中间包内衬、浸入式水口和塞棒，其中，中间包内衬主要包括壁面和底部，浸入式水口上端与底部相连并通过底部出口伸入中间包内腔中；其特征在于：水口四周铺垫第二座砖，水口上沿高于第二座砖上表面；第二座砖下表面与底部下表面平齐、且上表面低于中间包底部上表面，第二座砖上表面与底部上表面之间以斜面相连；所述浸入式水口的上沿高度不高于中间包底部上表面的高度；浸入式水口的正上方设置可调节水口开度的塞棒。

2.根据权利要求1所述的中间包结构，其特征在于：所述第二座砖上表面与中间包底部上表面的高度差为5～50mm；浸入式水口上沿与第二座砖上表面高度差为5～50mm；第二座砖上表面与底部上表面之间以倾斜角为20°～60°的斜面相连。

3.根据权利要求1或2所述的中间包结构，其特征在于：水口的上沿四周铺垫第一座砖构成水口壁。

4.根据权利要求3所述的中间包结构，其特征在于：所述浸入式水口为中空的长圆柱体，其上沿壁面是圆环形平面。

5.根据权利要求1或2或4所述的中间包结构，其特征在于：所述第二座砖和水口之间缝隙填充耐火材料。

6.根据权利要求5所述的中间包结构，其特征在于：所述第二座砖铺垫的形状为长方形或圆形，并以水口为中心。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的中间包结构，其特征在于：所述水口和座砖均由耐火材料等静压成形。

8.根据权利要求7所述的中间包结构，其特征在于：所述中间包内腔的内衬是由耐火材料堆砌而成。