[發明專利]氣體漩流凈化中間包鋼液的方法及鋼液凈化裝置

有效

• 申請號: 201410121388.0
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103894571A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 鐘云波;王懷;方貽鵬;王迎彬;李強;黃靖文;任光宇;任忠鳴
• 申請（專利權）人: 上海大學;江蘇瑞博豪泰金屬材料股份有限公司
• 主分類號: B22D11/117
• 分類號: B22D11/117
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.?一種氣體漩流凈化中間包鋼液的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.?通過向中間包圓形腔中吹入惰性氣體，并使向中間包圓形腔中吹入惰性氣體的吹氣方向接近鋼液旋流的水平切向，驅動中間包圓形腔內的鋼液產生接近水平的旋轉運動，利用鋼液旋轉運動產生的離心力，使中間包圓形腔中鋼液內的夾雜物向旋轉中心區域遷移聚集，進而使夾雜物相互碰撞長大并上浮到鋼液表面，從而被渣層吸附去除，同時使鋼液中溶解的氣體從鋼液內部析出并上浮排除；

b.?在中間包圓形腔中經過凈化的鋼液進入鋼液分配室中，通過控制開啟鋼液分配室底部的水口使鋼液分配室中的鋼液注入鑄造容器中進行凝固成形。

2.根據權利要求1所述氣體漩流凈化中間包鋼液的方法，其特征在于：在上述步驟a中，通過向中間包圓形腔內的鋼液中吹入惰性氣體，使偏心鋼包水口流出的鋼液激蕩中間包圓形腔內的鋼液從而產生鋼液混流，并使鋼液混流在中間包圓形腔內產生的沖擊動能轉換成接近鋼液旋流的水平切向的沖擊流，從而驅動中間包圓形腔內的鋼液產生接近水平的旋轉運動。

3.根據權利要求1或2所述氣體漩流凈化中間包鋼液的方法，其特征在于：在上述步驟a中，向中間包圓形腔中吹入的惰性氣體壓力為1.0~3.0大氣壓，控制惰性氣體流量范圍50~500L/min。

4.一種實施權利要求1所述氣體漩流凈化中間包鋼液的方法的鋼液凈化裝置，由鋼液旋流室（1）和鋼液分配室（8）組成中間包（10）容納鋼液的空間，所述鋼液分配室（8）底部設有水口（14），通過控制開啟所述水口（14）使所述鋼液分配室（8）中的鋼液注入鑄造容器中，其特征在于：所述鋼液旋流室（1）的水平截面為圓形，設置所述鋼包水口（2）對應所述鋼液旋流室（1）邊部偏心位置，通過包裹著低導熱率耐高溫材料的鋯合金輸氣管（4）一端安裝出氣頭（3），所述鋯合金輸氣管（4）的另一端與外置供氣系統相連，當所述鋼液漩流室（1）內鋼液浸沒所述出氣頭（3）時，控制外置供氣系統開啟，通過所述出氣頭（3）向所述鋼液旋流室（1）內的鋼液吹入惰性氣體來驅動鋼液產生旋轉流動，使從所述出氣頭（3）向中間包圓形腔中吹入惰性氣體氣泡（11）的吹氣方向接近所述鋼液旋流室（1）內的鋼液旋流的水平切向，從而驅動所述鋼液旋流室（1）內的鋼液產生接近水平的旋轉運動，利用鋼液旋轉運動產生的離心力，使所述鋼液旋流室（1）中鋼液內的非金屬夾雜物（12）向旋轉中心區域遷移聚集，進而使非金屬夾雜物（12）相互碰撞長大并上浮到鋼液表面，從而被渣層（13）吸附去除，同時使鋼液中溶解的氣體從鋼液內部析出并上浮排除，在所述鋼液漩流室（1）和所述鋼液分配室（8）之間的側壁擋墻（5）下部設有液流通道（7），在所述鋼液漩流室（1）中經過凈化的鋼液經由所述側壁擋墻（5）下部設有液流通道（7）進入所述鋼液分配室（8）中。

5.根據權利要求4所述鋼液凈化裝置，其特征在于：所述出氣頭（3）位于鋼包水口（2）出口處附近，即所述出氣頭（3）的吹氣口靠近所述鋼包水口（2）的鋼液出口處，所述出氣頭（3）的吹氣口方向沿所述出氣頭（3）在所述鋼液漩流室（1）內鋼液旋流的切線方向設置，且所述出氣頭（3）的吹氣口方向面向所述鋼包水口（2）方向，背向吹氣口的所述出氣頭（3）一側為圓弧形，通過向所述鋼液漩流室（1）內的鋼液中吹入惰性氣體氣泡（11），使鋼包水口（2）流出的鋼液激蕩所述鋼液漩流室（1）內的鋼液從而產生鋼液混流，并使鋼液混流在所述鋼液漩流室（1）內產生的沖擊動能轉換成接近鋼液旋流的水平切向的沖擊流，從而驅動所述鋼液漩流室（1）內的鋼液產生接近水平的旋轉運動。

6.根據權利要求4或5所述鋼液凈化裝置，其特征在于：所述鋼液漩流室（1）和所述鋼液分配室（8）之間的側壁擋墻（5）下部的液流通道（7）為斜向直管型通道，所述液流通道（7）有一個側壁與所述鋼液漩流室（2）的外側壁表面相切，使在所述鋼液漩流室（1）中經過凈化的鋼液經由所述液流通道（7）進入所述鋼液分配室（8）中。

7.根據權利要求4或5所述鋼液凈化裝置，其特征在于：在所述鋼液分配室（8）內的底部豎起設置擋壩（6），使所述擋壩（6）的一個側面面向從所述側壁擋墻（5）下部的液流通道（7）中流入的鋼液方向，所述擋壩（6）的上緣高于所述液流通道（7）的頂部位置。