[發明專利]一種可減少鑄坯夾雜物的中間包結構

無效

• 申請號: 201210036887.0
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN102554206A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 徐海倫;潘國友;邵遠敬;馬春武;幸偉;徐永斌;葉理德
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: B22D41/08
• 分類號: B22D41/08;B22D41/18;B22D41/50
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明屬于鋼的連續鑄造技術領域，尤其涉及連鑄中間包內控制鋼液流動的結構。

背景技術

為了將精煉后的鋼液由鋼包輸送至連鑄機的結晶器中，并實現鋼液的連續澆注凝固成形，在輸送鋼液的鋼包和鋼液冷卻凝固成形的結晶器之間采用了一個稱為中間包的中間容器，中間包上面通過耐火材料制成的長水口連通轉運鋼包底部，下面以耐火材料制作的浸入式水口伸入結晶器里面，實現鋼液的由上至下的連續輸送，起著承上啟下的重要功能，是澆注過程由間歇式操作轉化為連續式操作的銜接點。

在連鑄技術發展的初期，中間包只是作為鋼液的存儲器和分配器來使用，只要中間包水口不凍結，能夠順利澆注，就可以滿足要求。如對鋼液的成分和純凈度有要求，總是在上游的熔煉和精煉中尋求解決辦法；而當連鑄工藝方面發生困難時，就到下游的連鑄機中查找原因。但是，隨著連鑄技術的發展和進步，鋼液質量對連鑄工藝的重要意義逐漸為人們所認識。為了保證連鑄過程的順利進行和多爐鋼水的連續澆注，連鑄過程中的鋼液必須要保證一定的純凈度，鋼液成分范圍要盡可能精確控制，鋼液溫度和過熱度要在較長的時間保持穩定，因此，中間包冶金的作用和地位受到了更多的注意。現在的觀點認為，中間包的冶金作用一般包含以下幾方面：1)連澆作用；在多爐連續澆注時，中間包存儲的鋼液可以在轉換鋼包時起到銜接的作用。2)分流作用；對于多流連鑄機，可以在中間包底部安裝多個水口對鋼液進行分流，實現多流同時澆注。3)減壓和穩壓作用；與直接采用鋼包澆注相比，中間包液位高度較低，可以減小鋼水靜壓力，從而減輕鋼水對初生坯殼的沖刷；同時，中間包液位可以保持相對穩定，避免液面不斷變化對鑄坯質量的影響。4)凈化鋼液；通過在中間包內部安裝控流裝置或過濾器等方法，去除鋼水中的夾雜物，提高鋼水純凈度。5)調節鋼水溫度和成分；通過在中間包內添加合金或加熱等技術，使鋼水的成分合理、溫度穩定且均勻。

由于人們對鋼的力學性能和化學成分的要求日趨嚴格，就需要進一步提高鋼液的純凈度，因此，中間包凈化鋼液、去除非金屬夾雜物的作用逐漸被突顯出來，在上述中間包的五個冶金作用中，凈化鋼液可以認為是中間包最重要的冶金作用，也是中間包冶金技術研究的重點和熱點，同時還是中間包設計要考慮的關鍵因素。目前使用較多的方法是在中間包內安裝控流裝置來延長鋼液的停留時間、或者采用深熔池和大容量的中間包等，其主要出發點都是為了有效去除鋼液中的夾雜物。

現有技術下，連鑄中間包是一個上大下小、內襯以耐火材料堆砌而成、外部有鋼殼支撐的鋼液過渡容器。中間包里面包含入口區和出口區，入口區是鋼包內鋼液通過長水口澆注的區域，也稱為注流區；出口區是中間包底部鋼液流出的區域，中間包底部可以有一個或者多個出口，出口處一般安裝了浸入式水口來向結晶器內輸送鋼液，以保證鋼液不被空氣二次氧化，浸入式水口上沿的四周鋪墊了由強度較高的耐火材料制作的座磚。中間包底部安裝的浸入式水口的上方一般要安裝塞棒或者設置滑板，實際澆注時需要通過塞棒或滑板來控制中間包向結晶器內輸送鋼液的流量。傳統中間包的底面、浸入式水口上沿、以及水口四周鋪墊的座磚基本都是在同一平面上，這樣就會使得中間包底面吸附沉積的非金屬夾雜物和脫落的耐火材料非常容易被浸入式水口內的流股吸進去，并進入下游的結晶器中，從而導致鑄坯純凈度降低、最終鋼材的力學性能和使用效果惡化。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術下連鑄中間包結構的上述不足，提供一種新的可減少鑄坯夾雜物的中間包結構，可以明顯減少從中問包進入結晶器內的夾雜物數量、提高鋼液的純凈度、增強成品鋼材的力學性能。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術解決方案：

一種可減少鑄坯夾雜物的中間包結構，主要包括圍成中間包內腔的中間包內襯、浸入式水口和塞棒，其中，中間包內襯主要包括壁面和底部，浸入式水口上端與底部相連并通過底部出口伸入中間包內腔中；其特征在于：水口四周鋪墊第二座磚，水口上沿高于第二座磚上表面；第二座磚下表面與底部下表面平齊、且上表面低于中間包底部上表面，第二座磚上表面與底部上表面之間以斜面相連；所述浸入式水口的上沿高度不高于中間包底部上表面的高度；浸入式水口的正上方設置可調節水口開度的塞棒。

所述第二座磚上表面與中間包底部上表面的高度差為5～50mm；浸入式水口上沿與第二座磚上表面高度差為5～50mm；第二座磚上表面與底部上表面之間以傾斜角為20°～60°的斜面相連。

水口的上沿四周鋪墊第一座磚構成水口壁。

所述浸入式水口為中空的長圓柱體，其上沿壁面是圓環形平面。