專利名稱：連鑄中間包防湍流沖擊墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煉鋼行業(yè)中為改善鋼水質(zhì)量而在連鑄中間包內(nèi)設(shè)置的附屬部件，具體地指一種連鑄中間包防湍流沖擊墊。
背景技術(shù)：
煉鋼行業(yè)中的連鑄中間包在工作時(shí)，承受著大包開澆的熔融鋼流巨大的熱能和動(dòng)能沖擊，不僅會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的鋼渣飛濺現(xiàn)象，導(dǎo)致澆注區(qū)設(shè)備粘鋼粘渣，縮短設(shè)備使用壽命，而且會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的鋼水湍流現(xiàn)象，無法確保鋼水質(zhì)量，同時(shí)也易燒傷澆鋼操作工，很不安全。最初，絕大多數(shù)煉鋼廠采取的對(duì)應(yīng)防護(hù)措施都是在連鑄中間包底部鋼流沖擊區(qū)安放一塊平板式的抗沖擊板，但這種抗沖擊板僅僅是由耐火材料制成的平板，在連鑄中間包內(nèi)只能起到一般的耐沖擊作用。近來，人們研制出了一種立體式的抗沖擊板，它具有一個(gè)異形的耐火容器體，該耐火容器體的內(nèi)表面由耐沖擊的底部平面和自底部平面四周向上并向內(nèi)按一定角度傾斜的側(cè)壁組成，側(cè)壁向上延伸形成熔融鋼流的注入口，熔融鋼流通過此口進(jìn)入立體式抗沖擊板中，經(jīng)緩沖折射后再通過此口流入連鑄中間包內(nèi)。雖然該立體式抗沖擊板在一定程度上緩解了大包開澆時(shí)熔融鋼水的流速，改變了其流向，但熔融鋼流沖擊所產(chǎn)生的濺射依然時(shí)有發(fā)生，連鑄中間包的沖擊區(qū)仍然會(huì)形成很大的湍流，特別是拉速高時(shí)，湍流現(xiàn)象更為嚴(yán)重。這種連續(xù)性的急劇湍流存在著如下缺陷其一，容易沖破連鑄中間包內(nèi)的表面液渣層使鋼渣卷入鋼液內(nèi)，并增大鋼液與空氣的接觸表面積，導(dǎo)致鋼液二次氧化加劇，鋼水質(zhì)量降低；其二，容易對(duì)連鑄中間包的噴涂層即內(nèi)襯造成嚴(yán)重的沖刷，不僅降低了內(nèi)襯的使用壽命，而且還會(huì)將耐火材料卷入鋼液內(nèi)，導(dǎo)致鋼水污染，純度下降。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是要提供一種能有效控制鋼渣飛濺和鋼水湍流、避免澆注區(qū)設(shè)備粘鋼粘渣、提高鋼水純度、且可確保操作工人身安全的連鑄中間包防湍流沖擊墊。
為實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的連鑄中間包防湍流沖擊墊，具有一個(gè)安裝在中間包底部大包鋼流沖擊區(qū)的耐火容器體，該耐火容器體用于容納熔融鋼水的內(nèi)表面是由一個(gè)中間向上凸起的能耐鋼水沖擊的弧形內(nèi)底面、一個(gè)自上述弧形內(nèi)底面的周邊向上向外再向內(nèi)延伸所形成的凹球面、和一個(gè)自上述凹球面的上邊緣垂直向上延伸至耐火容器體上表面所形成的內(nèi)圓柱面依次圓滑連接而成的。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于所設(shè)計(jì)沖擊墊內(nèi)表面的弧形內(nèi)底面能有效地化解大包鑄流鋼水開澆時(shí)的沖擊動(dòng)能，圍繞弧形內(nèi)底面周邊的環(huán)形凹球面能有效地延長鋼水的滯留時(shí)間，而在凹球面上部口徑較小的內(nèi)圓柱面能有效地保持鋼水平穩(wěn)溢出，三者相結(jié)合非常有利于鋼水在沖擊墊內(nèi)表面中折射、回流、翻轉(zhuǎn)循環(huán)，從而消耗掉了鋼水的絕大部分動(dòng)能，減小了鋼水溢出流入連鑄中間包的速度。這樣，既可減少鋼水開澆時(shí)的飛濺、避免澆注區(qū)設(shè)備粘鋼粘渣、確保安全生產(chǎn)和連鑄作業(yè)正常，又可消除鋼水的湍流，促進(jìn)鋼液中的夾雜物上浮分離，鋼液液面平穩(wěn)無波動(dòng)，隔絕鋼液與空氣的接觸，提高鋼水的潔凈度。


圖1為一種連鑄中間包防湍流沖擊墊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的B向結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖中所示的連鑄中間包防湍流沖擊墊，具有一個(gè)安裝在中間包底部大包鋼流沖擊區(qū)的耐火容器體1。該耐火容器體1的形狀為一六面體，其外表面包括六面?zhèn)缺?、開口上表面5和外底面6，其中相對(duì)的二面?zhèn)缺?底部設(shè)有小斜腳7，以便于沖擊墊安裝固定。該耐火容器體1用于容納熔融鋼水的內(nèi)表面9由以下三部分依次圓滑連接組成一部分是中間向上凸起的能耐鋼水沖擊的弧形內(nèi)底面2，它具有減少鋼流沖擊動(dòng)能的作用；一部分是自弧形內(nèi)底面2的周邊向上向外再向內(nèi)延伸所形成的凹球面3，它具有延長鋼流滯留時(shí)間、消除湍流的作用；一部分是自凹球面3的上邊緣垂直向上延伸至上表面5所形成的內(nèi)圓柱面4，它具有穩(wěn)定鋼流的作用。在內(nèi)表面9的凹球面3上還設(shè)有一對(duì)通向耐火容器體1外的分流孔10，分流孔10的作用有三點(diǎn)其一，可減少大包開澆時(shí)高速鋼流與弧形內(nèi)底面2沖撞后所產(chǎn)生的向上折射流股對(duì)凹球面3和內(nèi)圓柱面4的沖刷，并降低鋼液從開口處溢出的流速；其二，可減輕在內(nèi)表面9有限空腔容積中所產(chǎn)生的鋼渣乳化反應(yīng)，提高鋼水純度，這在大包開澆時(shí)，液面低、熔渣較多的情況下尤為明顯；其三，可在穩(wěn)態(tài)條件下使小部分鋼流經(jīng)此分流孔10進(jìn)入連鑄中間包，有利于夾雜物上浮分離和鋼液溫度場(chǎng)的均勻分布。該分流孔10優(yōu)選向上傾斜的設(shè)計(jì)，其與水平線的夾角在10～20°之間為宜，最好為15°，這樣上述作用和效果更為優(yōu)越。上述內(nèi)表面9可設(shè)計(jì)呈近似橢圓體形狀，該近似橢圓體與其長軸方向一致的一面由直線段9a至直線段9c構(gòu)成，另一面由弧線段9b至弧線段9d構(gòu)成，安裝時(shí)其長軸與連鑄中間包的縱軸平行。之所以這樣設(shè)計(jì)，其目的在于順應(yīng)大包鑄鋼水開澆時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，更有利于鋼水在內(nèi)表面9中折射、回流、翻轉(zhuǎn)循環(huán)，延長停留時(shí)間，使從內(nèi)表面9開口流入連鑄中間包的鋼液更為勻速平穩(wěn)，從而改變鋼液在連鑄中間包內(nèi)溫度場(chǎng)的分布，使其更加均勻合理，進(jìn)而促進(jìn)鋼液中的夾雜物與其有效分離。通過對(duì)內(nèi)表面9的水模試驗(yàn)和中試可知上述設(shè)計(jì)是優(yōu)選的。
本實(shí)用新型工作時(shí)，熔融鋼水21從大包注入連鑄中間包底部的防湍流沖擊墊，沖擊到其內(nèi)表面9的弧形內(nèi)底面2，并在內(nèi)表面9中沿凹球面3和內(nèi)圓柱面4折射、回流、翻轉(zhuǎn)(圖中用折射線22、回流線23、翻轉(zhuǎn)線24形象地表示出了鋼水的運(yùn)動(dòng)軌跡)，通過鋼水在內(nèi)表面9中的循環(huán)流動(dòng)，消耗掉鋼流的動(dòng)能，使其以較低的流速從內(nèi)表面9上口溢出進(jìn)入中間包，既無鋼液飛濺，又無鋼液湍流，且鋼液液面平穩(wěn)，夾雜物上浮分離順利。經(jīng)測(cè)試表明所得鋼液中的氮氧含量降低，鋼液純度大幅提高，最終鑄坯質(zhì)量改善顯著。
權(quán)利要求1.一種連鑄中間包防湍流沖擊墊，具有一個(gè)安裝在中間包底部大包鋼流沖擊區(qū)的耐火容器體(1)，其特征在于該耐火容器體(1)用于容納熔融鋼水的內(nèi)表面(9)是由一個(gè)中間向上凸起的能耐鋼水沖擊的弧形內(nèi)底面(2)、一個(gè)自弧形內(nèi)底面(2)的周邊向上向外再向內(nèi)延伸所形成的凹球面(3)、和一個(gè)自凹球面(3)的上邊緣垂直向上延伸至耐火容器體(1)的上表面(5)所形成的內(nèi)圓柱面(4)依次圓滑連接而成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包防湍流沖擊墊，其特征在于所說的內(nèi)表面(9)的凹球面(3)上設(shè)有通向耐火容器體(1)外的分流孔(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連鑄中間包防湍流沖擊墊，其特征在于所說的分流孔(10)向上傾斜與水平線的夾角為10～20°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連鑄中間包防湍流沖擊墊，其特征在于所說的分流孔(10)向上傾斜與水平線的夾角為15°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的連鑄中間包防湍流沖擊墊，其特征在于所說的內(nèi)表面(9)近似橢圓體形狀，該近似橢圓體與其長軸方向一致的一面由直線段(9a)至直線段(9c)構(gòu)成，另一面由弧線段(9b)至弧線段(9d)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種連鑄中間包防湍流沖擊墊，該沖擊墊具有一個(gè)安裝在中間包底部大包鋼流沖擊區(qū)的耐火容器體，此耐火容器體用于容納熔融鋼水的內(nèi)表面是由一個(gè)中間向上凸起的能耐鋼水沖擊的弧形內(nèi)底面、一個(gè)自上述弧形內(nèi)底面的周邊向上向外再向內(nèi)延伸所形成的凹球面、和一個(gè)自上述凹球面的上邊緣垂直向上延伸至耐火容器體上表面所形成的內(nèi)圓柱面依次圓滑連接而成的。它能有效控制鋼渣飛濺和鋼水湍流、避免澆注區(qū)設(shè)備粘鋼粘渣、提高鋼水純度、且可確保操作工人身安全。
文檔編號(hào)B22D11/10GK2578013SQ0228418
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2002年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月14日
發(fā)明者高福銘, 楊煥祥, 吳永法, 彭樹萬 申請(qǐng)人:武漢鋼實(shí)星源工業(yè)總公司