[發明專利]一種鋼液中夾雜物捕集器及夾雜物去除方法

有效

• 申請號: 201410282926.4
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN105234360B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 黃玉平;唐雪峰;廖相巍;郭慶濤;賈吉祥;常桂華
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B22D11/116
• 分類號: B22D11/116
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所21213
• 代理人: 趙長芳

技術領域

本發明屬于煉鋼工藝技術領域，尤其涉及一種用于去除鋼液中夾雜物的捕集器及其夾雜物去除方法。

背景技術

在鋼液內含有三氧化二鋁等高熔點夾雜物，絕大部分夾雜物的尺寸小于50微米，這種小尺寸的夾雜物不易上浮。盡管在精煉時采用了各種方法，但通常在澆注時鋼液中夾雜物含量仍較高，不僅有時造成澆注水口的堵塞，更為嚴重的是夾雜物嚴重降低了鋼材的使用性能，甚至使鋼材報廢。尤其是對于一些對夾雜物種類和含量要求十分嚴格的鋼種，對夾雜物的控制很困難。因此，如何將鋼液中的夾雜物含量降低到理想水平，始終是冶金工作者的主要研究內容。

目前，在連鑄中間包內吸附過濾去脫鋼液中非金屬夾雜物的方法是在中間包使用陶瓷過濾器，這種方法的不足是：

1.由陶瓷過濾器本身的結構特點決定，很難對過濾器進行冷卻，所以在鋼液中過濾器很快升溫到鋼液的溫度，因而過濾器近乎不存在吸附夾雜物的能力；

2.相對于小顆粒夾雜物(尺寸在50微米以下)，過濾器的孔隙較大不能過濾小顆粒夾雜物，只對大顆粒夾雜物(尺寸在50微米以上)有效；

3.使用過程中陶瓷過濾器的孔隙數量有限，且很快堵塞，失去了去除夾雜物的能力，因而對大顆粒夾雜物的過濾作用也很有限。例如：申請號CN03230562.1和CN92108959.7專利，均不能有效去除尺寸50μm以下的夾雜物，由于使用中清潔器迅速升溫，不具備吸附小顆粒夾雜物的能力。另外，還存在陶瓷過濾器制作成本高等問題。

綜合上述，現有方法對夾雜物以小顆粒為主的鋼液基本不具備去除夾雜的能力。而現在由于精煉技術的進步，澆注時鋼液中的夾雜物絕大部分是小顆粒夾雜物，因此，迄今為止尚未見有效的、易于實施的去除鋼液中夾雜物的方法。

發明內容

本發明旨在提供一種能有效地去除鋼液中小顆粒夾雜物，降低鋼液中夾雜物含量，并可防止或減輕水口堵塞和澆注卷渣的鋼液中夾雜物捕集器及夾雜物去除方法。

為此，本發明所采取的解決方案是：

一種鋼液中夾雜物捕集器，其特征在于，所述捕集器包括捕集管、擋渣環、定位盤、進氣接口及出氣接口；捕集管斷面形狀為齒輪形，由內層鋼管和外層耐火材料組成，在外層耐火材料外壁上分布有圓底溝槽，內層鋼管形成冷卻氣體通道，捕集器系由一根捕集管彎折成多個通連的“U”形管隔柵形成的柵欄形，相鄰兩個“U”形管之間相互平行，捕集管進氣端安裝有擋渣環、定位盤及進氣接口，出氣端安裝有擋渣環、定位盤及出氣接口。

所述捕集管外層耐火材料為鋁碳質、鋁鎂碳質、鎂碳質、氧化鋯質、鎂鉻質或氧化鈣質的耐火材料。

所述擋渣環位于定位盤下方400～900mm，長度為200～500mm，采用鋯質、鎂鉻質耐火材料制成，直徑比捕集管直徑大50～70mm。

所述冷卻氣體為壓縮空氣、氮氣或氬氣。

所述相鄰兩個“U”形管之間相互平行時的間距為50～150mm。

一種鋼液中夾雜物的去除方法，其具體操作步驟為：

1、在中間包烘烤時，將夾雜物捕集器通過定位盤安裝到中間包蓋上，調整浸入深度，使夾雜物捕集器懸空于壩和堰之間或浸入式水口正上方。

2、將裝有捕集器的包蓋蓋在中間包上，與中間包一起烘烤1～2小時。

3、澆注前，將捕集器進、出氣接口分別與冷卻氣體管道和廢氣管道連接。

4、開澆后30秒內向捕集管內輸入冷卻氣體，冷卻捕集器。

5、在澆注過程中，根據冷卻氣體溫度增加值以及鋼液過熱度，調節冷卻氣體流量。

6、澆注結束后，將捕集器與中間包蓋一起吊起，待冷卻后清理蓄積物，整備待用。

本發明的主要特點及有益效果為：

本發明利用耐火材料吸附鋼液中夾雜物的方式去除鋼液中的夾雜物，并選用與夾雜物之間具有良好浸潤性的鋁碳質、氧化鎂質或氧化鋯耐火材料制作捕集管的外層；采用惰性氣體對夾雜物捕集器進行冷卻，使在鋼液中捕集器的耐火材料表面溫度相對較低，有利于吸附夾雜物；夾雜物捕集管的斷面形狀為齒輪狀，可降低與其表面接觸的金屬液的流速，有利于夾雜物的吸附。從而使鋼液中三氧化二鋁等類夾雜物易于吸附在捕集器的耐火材料表面，并不斷蓄積，可以較大幅度地降低鋼液中的夾雜物含量(超過0.0015％)，使金屬液純凈化。

同時，由于鋼液中夾雜物含量降低，可相對減小水口堵塞的可能性；位于浸入式水口上方的捕集器破壞了水口上方的漩渦，能夠防止或減輕澆注卷渣。

附圖說明

圖1是夾雜物捕集器結構示意圖；

圖2是捕集管橫斷面剖面圖。