專利名稱：一種提高水平連鑄鋼液純凈度的中間包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋼鐵冶金領(lǐng)域，特別是水平連鑄中使用的中間包。
背景技術(shù)：
中間包是連續(xù)鑄鋼過程中鋼包與結(jié)晶器之間重要的連接設(shè)備，在連鑄生 產(chǎn)過程中起著十分重要的作用。在連鑄生產(chǎn)初期，中間包只是鋼包與結(jié)晶器 之間的過渡設(shè)備，隨著連鑄生產(chǎn)的不斷發(fā)展，連鑄技術(shù)水平的不斷提高，中 間包功能產(chǎn)生了變化，不再把中間包作為一個簡單容器使用，而是將中間包 作為鋼水進(jìn)入結(jié)晶器前的最后一道精煉手段(即中間包冶金)，因此中間包 的結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常重要的。
現(xiàn)有的水平連鑄中間包(如圖l所示)，它為一個上端開口的矩形錐體容
器，由中間包包底1、中間包前壁5、中間包后壁3、和中間包兩惻面6、 7 組成，中間包前壁5的下方設(shè)有中間包水口 2?，F(xiàn)有的水平連鑄中間包有如 下缺陷①熔池較深，容量較小，夾雜物上浮距離長，夾雜物缺少足夠的上 浮時間。②水平連鑄結(jié)晶器是水平放置，并且與中間包密封聯(lián)接，從鋼包進(jìn) 入中間包的鋼液夾雜物沒有任何上浮機(jī)會就直接進(jìn)入鑄坯。③沖擊區(qū)離中間 包水口通道非常近，鋼包中的鋼液從長水口流出進(jìn)入中間包后，還沒來得及 和周圍鋼液混勻就直接從中間包水口流出進(jìn)入結(jié)晶器中。④鋼包長水口 4距 中間包直立面距離較近，鋼水注流對中間包水口及中間包包壁沖刷侵蝕嚴(yán)重， 沖刷侵蝕的耐火材料會直接進(jìn)入結(jié)晶器中，從而影響鑄坯潔凈度，同時導(dǎo)致
水平連鑄中間包壽命很短。⑤中間包鋼液中的死區(qū)很大，這是因?yàn)樗竭B鑄 中間包內(nèi)的流場與弧形連鑄相比有很大的差別，由于水平連鑄生產(chǎn)的鑄坯規(guī) 格相對較小，因此，水平連鑄中間包單位體積在單位時間內(nèi)流出的鋼液較少， 這使得水口對內(nèi)部鋼液的抽引作用較小，中間包內(nèi)鋼液通過抽引力攪動很小， 這造成水平連鑄中間包的死區(qū)明顯高于弧形連鑄中間包，水平連鑄中間包周 圍來不及擴(kuò)散的區(qū)域都成了死區(qū)。死區(qū)內(nèi)的鋼液沒有相互擴(kuò)散均勻，鋼液中 夾雜物缺少碰撞長大的機(jī)會，不利于夾雜物的上浮去除。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種新型的水平連
鑄中間包，它是在現(xiàn)有中間包基礎(chǔ)上，克服5見有中間包在促進(jìn)鋼液中夾雜物 上浮去除功能上的不足，依據(jù)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)模研究和水力模型研究，通過對中 間包的結(jié)構(gòu)及形狀進(jìn)行設(shè)計，從而對中間包內(nèi)鋼液流動進(jìn)行控制，改變中間 包內(nèi)鋼液流場，使鋼水流動更加合理(液面保持穩(wěn)定、盡量減輕湍流的干擾、 減少死區(qū)體積)，增加鋼液在中間包內(nèi)的停留時間，利于夾雜物上浮分離去除， 提高鋼水潔凈度，同時提高水平連鑄中間包的壽命，而且利于水平連鑄中間 包其它冶金功能的技術(shù)改造(如電磁攪拌等)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是在現(xiàn)有的中間包后壁增加與中間包等高的澆
注沖擊區(qū)，沖擊區(qū)底面與水平方向成18-22度夾角，在沖擊區(qū)底部前緣加設(shè) 與水平面成70-75度夾角的擋壩，將長水口澆注位置放置于此。新型的中間 包由于澆注位置的的設(shè)計及沖擊區(qū)底面、擋壩的鋼液阻擋設(shè)計新穎，使得澆 注位置離中間包水口通道的距離延長了，沖擊區(qū)底面及擋壩與水平方向的角 度設(shè)置合理，中間包內(nèi)鋼液的流動更加活躍了，擋壩使得鋼液能夠向上揚(yáng)起，遇到擋壩揚(yáng)起的鋼液帶動周圍鋼液形成了大循環(huán)區(qū)，并且給夾雜物的碰撞上 浮創(chuàng)造了很好的動力學(xué)條件。最終使滯止時間和實(shí)際平均停留時間延長，死 區(qū)減少，使中間包能有效地排除鋼液中的夾雜物。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)
① 在現(xiàn)有的中間包后壁增加與中間包等高的澆注沖擊區(qū)，將鋼包長水口 澆注位置放置于此，使得澆注位置離中間包水口通道的距離延長，減輕了中 間包水口和中間包前壁直立面受沖刷侵蝕程度，避免了由于它們受到?jīng)_刷侵 蝕的耐火材料直接進(jìn)入鋼液，同時大大延長了中間包的壽命。中間包澆注區(qū) 分離后有利于減輕大包下渣對中間包覆蓋劑的冶金性能，這種澆注區(qū)域的設(shè) 計有利于電磁攪拌的技術(shù)改造，增加水平連鑄中間包的冶金功能。
② 沖擊區(qū)底面與水平方向成18-22度夾角，在沖擊區(qū)底部前緣加設(shè)與水 平面成70-75度夾角的擋壩。新型中間包由于沖擊區(qū)的底面帶18-22度的角 度，當(dāng)注流鋼液沖到包底時，由于角度的存在使得注流加速，這樣提高了鋼 液遇到擋壩后揚(yáng)起的高度。同時由于擋壩與水平方向呈70-75度的角度，遇 擋壩而上揚(yáng)的鋼液主導(dǎo)了流場，向上運(yùn)動的鋼液會到達(dá)中間包工作區(qū)液面， 并沿著液面做穩(wěn)定的水平流動，然后沿著中間包直立面向下運(yùn)動，形成較大 的循環(huán)流運(yùn)動，使得較小的夾雜物能夠聚集長大，并在水平流動的過程中去 除。另一方面，由于沖擊區(qū)擋板的設(shè)置以及沖擊區(qū)魚度的設(shè)置，使得鋼液在 直沖至包底后速度加大，從而能夠使注流遇底板后揚(yáng)起還具有一定動能，這 可以使得液面很深的鋼液活躍起來，克服了水平連鑄中間包液面深導(dǎo)致死區(qū) 較大的缺點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室水力模型數(shù)據(jù)表明新型中間包使鋼液滯止時間由17s增 加到46s，增加170.58%;鋼水在中間包內(nèi)平均停留時間由489s增加到
1041s，增加112. 88%;死區(qū)的體積分?jǐn)?shù)由61. 80%減少到37. 32%，減少24. 48%。 總之，新型中間包由于澆注位置的變化及沖擊區(qū)底面、擋壩的設(shè)置，使 得澆注位置離中間包水口通道的距離延長，沖擊區(qū)底面及擋壩與水平方向合 適角度的設(shè)置，使得中間包內(nèi)鋼液的流動更加活躍，擋壩的阻擋起到了主導(dǎo) 的作用，使得鋼液能夠向上揚(yáng)起，遇到擋壩揚(yáng)起的鋼液帶動周圍鋼液形成了 大循環(huán)區(qū)，并且給夾雜物的碰撞上浮創(chuàng)造了很好的動力學(xué)條件，最終目的在 于減輕中間包水口及包壁的侵蝕，使鋼液在中間包包中的滯止時間和實(shí)際平 均停留時間延長，死區(qū)減少，使中間包能有效地排除鋼液中的夾雜物。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。

附圖l為現(xiàn)有的水平連鑄中間包結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為本實(shí)用新型提供的水平連鑄中間包結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

如附圖2所示 一種提高水平連鑄鋼液純凈度的中間包，它包括一個上
端開口的矩形錐體容器，由中間包包底l、中間包前壁5、中間包后壁3、和 中間包兩側(cè)面6、 7組成，中間包前壁5的下方設(shè)有中間包水口 2。在現(xiàn)有的 中間包后壁3上增加一個與中間包等高的澆注沖擊區(qū)8，澆注沖擊區(qū)8為一 個上端開口的凹槽，澆注沖擊區(qū)8的底面設(shè)有一塊底板9，底板9與水平方 向的夾角R2為20度，在澆注沖擊區(qū)8底部前緣加設(shè)有一塊高度為250inm的 擋壩10，擋壩10與水平面的夾角Rl為72度。
權(quán)利要求1. 一種提高水平連鑄鋼液純凈度的中間包，它包括一個上端開口的矩形錐體容器，該矩形錐體容器由中間包包底、中間包前壁、中間包后壁、和中間包兩側(cè)面組成，中間包前壁的下方設(shè)有中間包水口，其特征是中間包后壁上增加一個與中間包等高的澆注沖擊區(qū)，澆注沖擊區(qū)為一個上端開口的凹槽，澆注沖擊區(qū)的底面有一塊與水平方向成18-22度夾角的底板(9)，在澆注沖擊區(qū)(8)底部前緣加設(shè)有一塊與水平面成70-75度夾角的擋壩。
專利摘要一種提高水平連鑄鋼液純凈度的中間包，它包括一個上端開口的矩形錐體容器，該矩形錐體容器由中間包包底、中間包前壁、中間包后壁、和中間包兩側(cè)面組成，中間包前壁的下方設(shè)有中間包水口。在中間包后壁上增設(shè)有一個與中間包等高的澆注沖擊區(qū)，澆注沖擊區(qū)為一個上端開口的凹槽，澆注沖擊區(qū)的底面有一塊與水平方向成18-22度夾角的底板，在澆注沖擊區(qū)底部前緣加設(shè)有一塊與水平面成70-75度夾角的擋壩。
文檔編號B22D43/00GK201076905SQ200720064150
公開日2008年6月25日 申請日期2007年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月11日
發(fā)明者劉光穆, 寧建成, 著 左, 石紹清, 鐘春生 申請人:衡陽華菱連軋管有限公司