[發(fā)明專利]中間包壩堰控流裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010296400.3
• 申請(qǐng)日: 2010-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN101947643A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆春鋒;蔡可森;耿建林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): B22D11/10
• 分類號(hào): B22D11/10
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及矩形中間包冶金工藝相關(guān)設(shè)置，具體的說是一種中間包壩堰控流裝置。

背景技術(shù)

目前，鋼鐵工藝流程連鑄環(huán)節(jié)的中間包內(nèi)出于對(duì)于保證鋼水質(zhì)量及促進(jìn)夾雜物上浮的要求，中間包內(nèi)腔普遍采用了壩堰控流裝置。設(shè)置了壩堰的中間包主要有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)中間包內(nèi)腔合理地設(shè)置壩堰可以優(yōu)化鋼水流場，形成有利于夾雜物上浮的上升流，改善鋼水的潔凈度；(2)設(shè)置壩堰可以減小中間包死區(qū)體積，相當(dāng)于增大了中間包的有效利用容積；(3)可以有效地抑制中間包底部的短路流，因?yàn)槎搪妨鞯男纬墒沟眠@部分鋼水中的夾雜物無法及時(shí)上浮。但是由于目前在中包中使用的壩堰均是直方形，改變中包流場的方式粗放，往往會(huì)造成中包內(nèi)壁沖刷嚴(yán)重、流場優(yōu)化不當(dāng)造成旋渦的存在，嚴(yán)重的會(huì)降低中包的包齡，惡化鋼水質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在缺點(diǎn)，提出一種中間包壩堰控流裝置，可以形成穩(wěn)定的上升流場，改善夾雜物上浮的條件，提高鋼水質(zhì)量。

本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

中間包壩堰控流裝置，包括置在前部的擋渣堰、設(shè)置在擋渣堰后部的擋渣前壩以及設(shè)置在擋渣前壩后部的擋渣后壩；擋渣堰的形狀為左側(cè)面上下邊都是外弧形的橫截面為梯形的六面體；擋渣前壩的形狀為上底面上下邊都是下弧形的橫截面為五邊形的七面體；擋渣后壩的形狀為長方體。

這樣，由于大包注流區(qū)，靠近邊部的鋼水流股最強(qiáng)，將擋渣堰左側(cè)面設(shè)置成外弧形，可以讓靠近包壁的鋼水流股得到盡可能的衰減，使得通過擋渣堰的鋼水流速均勻，減少對(duì)包壁和擋渣堰的沖刷；將擋渣前壩上底面設(shè)計(jì)成下弧形，可以形成穩(wěn)定的上升流場，改善夾雜物上浮的條件，提高鋼水質(zhì)量。擋渣后壩可以控制結(jié)晶器前出現(xiàn)的貼近中包底部的短路流產(chǎn)生。

由此可見，本發(fā)明拋棄以往的粗放的直、方形狀為主導(dǎo)的壩堰形貌，根據(jù)中包內(nèi)鋼液的流速不同，科學(xué)的設(shè)置了更貼近中包流場特點(diǎn)的弧形壩堰，從而可以穩(wěn)定大包湍流區(qū)的鋼液流速，形成穩(wěn)定的上升流場，改善夾雜物上浮的條件，提高鋼水質(zhì)量。

本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：

前述的中間包壩堰控流裝置，擋渣堰設(shè)置在中間包的大包注流區(qū)一側(cè)與大包長水口距中間包壁距離相等的位置處；擋渣前壩設(shè)置在中間包二分之一位置并靠向大包長水口側(cè)。這樣的位置設(shè)置更有利于穩(wěn)定大包湍流區(qū)的鋼液流速，形成穩(wěn)定的上升流場。

前述的中間包壩堰控流裝置，擋渣堰、擋渣前壩以及擋渣后壩都通過耐火粘接材料固定在中間包內(nèi)腔中。

前述的中間包壩堰控流裝置，擋渣后壩后部設(shè)有一個(gè)向下凸的形狀為長方體的包體。后面一個(gè)包體主要是因?yàn)樵跐茶T末期或大包換包期間，中間包內(nèi)液面會(huì)有短時(shí)間的除外，這個(gè)下凸的包體是使得中包為了防止過早的出現(xiàn)旋渦卷渣。

前述的中間包壩堰控流裝置，擋渣堰的弧度為26～32°

前述的中間包壩堰控流裝置，擋渣前壩的弧度為42～45°。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是中包中性面速度梯度圖。

圖3是中包內(nèi)流線圖。

圖4是擋渣堰的立體圖。

圖5是擋渣前壩的立體圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

本實(shí)施例是一種中間包壩堰控流裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括置在前部的擋渣堰1、設(shè)置在擋渣堰1后部的擋渣前壩2以及設(shè)置在擋渣前壩2后部的擋渣后壩3。擋渣堰1設(shè)置在中間包的大包注流區(qū)一側(cè)與大包長水口11距中間包壁距離相等的位置處；擋渣前壩2設(shè)置在中間包二分之一位置并靠向大包長水口11側(cè)，這樣的位置設(shè)置更有利于穩(wěn)定大包湍流區(qū)的鋼液流速，形成穩(wěn)定的上升流場。擋渣堰1、擋渣前壩2以及擋渣后壩3都通過耐火粘接材料固定在中間包內(nèi)腔中。擋渣堰1的形狀如圖4所示，擋渣堰1的形狀為左側(cè)面上下底邊都是外弧形的橫截面為梯形的六面體，即其左側(cè)面5的上底邊6和下底邊7都是弧形，且弧形向外側(cè)凸出，擋渣堰1的弧度為26～32°。擋渣前壩的形狀如圖5所示，擋渣前壩2的形狀為上底面上下邊都是下弧形的橫截面為五邊形的七面體，即其上底面8的上底邊9和下底邊10都是弧形，且弧形向下凸出，擋渣前壩2的弧度為42～45°。擋渣前壩2的橫截面為在一長方形上設(shè)有一缺口而形成的五邊形。擋渣后壩3的形狀為長方體。擋渣后壩3后部設(shè)有一個(gè)向下凸的形狀為長方體的包體4。本發(fā)明根據(jù)中包內(nèi)鋼液的流速不同，將擋渣堰左側(cè)面設(shè)置成外弧形以穩(wěn)定大包湍流區(qū)的鋼液流速，將擋渣前壩上底面設(shè)計(jì)成下弧形以形成穩(wěn)定的上升流場，改善夾雜物上浮的條件，提高鋼水質(zhì)量。