[發明專利]一種連鑄中間包內旋型湍流控制器

有效

• 申請號: 201410251030.X
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104057044A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 金焱;李洋;郭亞武;金業磊;馮學武;常正昇
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: B22D11/10
• 分類號: B22D11/10
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 朱盛華

技術領域

本發明涉及一種連鑄中間包內旋型湍流控制器。

背景技術

隨著對鑄坯質量要求不斷提高，連鑄中間包作為凈化鋼液的重要反應容器越來越受到重視。近幾年來，人們采用了中間包湍流控制器，鋼水注入中間包的過程中，中間包湍流器起到了穩定鋼液的作用，降低中間包鋼液的湍流程度，改善中間包鋼水的流動特性，延長停留時間，促進夾雜物上浮，且能防止鋼水開澆時鋼水的噴濺而導致鋼水的二次氧化。

傳統的湍流控制器對于抑制湍動能、防止鋼水飛濺、改善中間包的流動狀態上起到了很重要的作用。但是對于夾雜物的上浮去除能力很有限，小粒徑的夾雜物很難上浮。

現有的一種連鑄中間包湍流控制器，包括控制器本體形成在控制器本體內的中空腔室。控制器本體的外部形狀是立方體、圓柱體、下大上小圓臺體或棱臺體，并設有上端出口。控制器本體的底部外側可設有翼緣。中空腔室的底面為平面或波浪面，其側面與頂面及底面之間采用圓滑過渡連接，中空腔室的底部設有與控制器本體外表面相貫通的旋轉式斜向上導流通孔。

發明內容

本發明的目的是針對上述現狀，旨在提供一種結構簡單，加工簡便、操作方便；能在內部形成旋流的速度場，有效除去夾雜物，有效降低湍動能的連鑄中間包內旋型湍流控制器。

本發明目的的實現方式為，一種連鑄中間包內旋型湍流控制器，包括控制器本體和形成在控制器本體內的中空腔室，所述中空腔室上端設有出口，中空腔室底部四周設置有旋向一致的立方體旋流擋片。

本發明通過在中空腔室底部設置旋向一致的立方體旋流擋片，使經中間包長水口注入的鋼水形成一個旋流的速度場，即滿足了穩定鋼液，降低湍動能，又很大程度的促進了非金屬夾雜物的碰撞幾率，碰撞聚集長大后更好的上浮，更有利于去除。

本發明的優點主要體現在以下幾個方面：

1、結構簡單，加工簡便、操作方便；

2、湍流控制效果好，可有效防止液面波動及鋼液的二次氧化；

3、在內部形成旋流的速度場，促進夾雜物碰撞長大上浮，能更有效的去除；

4、旋流的速度場能夠活化沖擊區鋼液的流動狀態，延長鋼液的停留時間；

實驗證明，本發明能有效降低短路流，夾雜物有足夠的上浮時間。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖，

圖2本發明縱向結構剖視圖，

圖3是圖1的A-A向視圖圖，

圖4是本發明在中間包安裝狀態圖。

具體實施方式

參照圖包括控制器本體2和形成在控制器本體2內的中空腔室4，所述中空腔室上端設有出口5，中空腔室底部四周設置有旋向一致的立方體旋流擋片3。開口部5的寬度為中間包長水口內徑的3-7倍，優選為5倍。控制器本體2、開口部5與中空腔室4形狀為立方體、圓柱體或上大下小的圓臺體。

中空腔室底部四周設置的立方體旋流擋片3設置在中間包長水口的正下方，與長水口6中心線重合，可以有效降低湍動能，防止液面波動過大。

中空腔室4底部每個方向上設置兩塊立方體旋流擋片，其中一個方向上兩塊立方體旋流擋片間距與其它方向上的立方體旋流擋片間距一致，且不與側面垂直。中空腔室底部的立方體旋流擋片的高度為中空腔室高度的1/5-3/5，優選為2/5，寬為旋流擋片高度的1/5-3/5，優選為2/5；長度為旋流擋片寬度的1.5-2.5倍，優選2倍。與所對應的中空腔室側壁的夾角為30°-60°，優選為45°角。中空腔室4底部的立方體旋流擋片與對應的側壁留有旋流擋片高度1-2倍的間距(權利要求4)，優選為旋流擋片高度1.5倍。所有立方體旋流擋片3與所述的控制器本體2為一體化成型結構，且材質均為耐火材料(權利要求9)。

鋼水注入本發明，會在中腔室內形成一個旋流的速度場，從而產生離心力，并使鋼液中夾雜物在該離心力作用下向旋轉中心聚集，有效促進了夾雜物的碰撞幾率，而碰撞聚集長大后的夾雜物更有利于上浮更有利于去除，最終達到了凈化鋼液的目的。