專利名稱：一種無旋渦鋼包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無旋渦鋼包，屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通過鋼包向中間包輸出鋼液是現(xiàn)代煉鋼廠連鑄連軋生產(chǎn)的一個(gè)典型步驟，操作道 次多，鋼液物流量大，但每一包次的輸出由于旋渦卷渣等因素的干擾，都需要鋼包內(nèi)一定的 鋼液殘余以保證輸出的鋼液質(zhì)量可控，否則，鋼渣大量卷入鋼水會(huì)造成鋼水中夾雜物增加、 影響鋼水質(zhì)量，因此在該過程中造成了很大的鋼液浪費(fèi)。從1970年開始，世界各國冶金工 作者就鋼水卷渣問題進(jìn)行了大量工作，其中就包括改善鋼包旋流方面的研究，然而，鋼水卷 渣問題一直是個(gè)難以解決的問題。鋼液卷渣是鋼液物流過程中常見的問題，鋼液從轉(zhuǎn)爐到鋼包的出鋼末期會(huì)產(chǎn)生卷 渣，造成鋼包中渣量增加以及鋼水回磷回硫；鋼水從鋼包輸出到中間包的末期因渦流等因 素的影響會(huì)造成卷渣，使鋼液夾雜物增加；鋼水從中間包輸出到結(jié)晶器過程中因渦流造成 卷渣時(shí)，會(huì)造成鋼坯質(zhì)量問題，使成品率降低。針對(duì)上述問題，國內(nèi)外采用了多種方式來減少下渣量，如采用出鋼擋渣的方式，使 用密度介于鋼水和鋼渣之間的耐火材料擋渣球或擋渣塞，使其在出鋼末期堵塞出鋼口，使 鋼渣留在轉(zhuǎn)爐內(nèi)；采用氣動(dòng)擋渣法，在出鋼末期用高壓氣體向出鋼口逆向吹，使鋼渣不能下 來；當(dāng)鋼渣混入鋼水時(shí)，通過電信號(hào)的改變，及時(shí)關(guān)閉水口，防止卷渣，等等。隨著鋼鐵冶金工藝進(jìn)步，鋼液從轉(zhuǎn)爐到鋼包的出鋼末期卷渣量已得到較好的控 制，而隨著連澆技術(shù)的逐漸成熟連澆爐數(shù)的不斷增加，鋼水從中間包輸出到結(jié)晶器末期所 占比例相應(yīng)減少，因此該過程的卷渣問題也相應(yīng)得到了控制。但是，鋼水從鋼包輸出到中間 包的末期因渦流等因素造成的卷渣一直缺乏有效地技術(shù)手段加以克服。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無渦流的鋼包，它能有效的抑制鋼包 中旋流的形成，減少鋼包中鋼液輸出時(shí)的下渣量，減少鋼水回磷回硫，提高合金收得率，保 證鋼水精煉的成果，提高鋼水質(zhì)量。一種無渦流鋼包，包括滑動(dòng)水口和水口，鋼包底部設(shè)置環(huán)形引流凸臺(tái)，滑動(dòng)水口和 水口上部設(shè)置螺旋形擾流凸臺(tái)，鋼包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)與滑動(dòng)水口和水口上部的螺旋形 擾流凸臺(tái)旋向相反。作為該鋼包的改進(jìn)，位于鋼包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)包括8-12條凸臺(tái)，8-12條凸臺(tái) 以鋼包出水口為中心呈環(huán)形散射狀分布，凸臺(tái)高度為鋼包出水口半徑的0. 5-2倍，其頂部 做圓角處理，凸臺(tái)靠近鋼包出水口一側(cè)的端部距離鋼包出水口邊沿的距離等于凸臺(tái)高度， 凸臺(tái)靠近鋼包內(nèi)側(cè)的端部距離鋼包內(nèi)側(cè)邊沿的距離為2-5倍的凸臺(tái)高度，每個(gè)凸臺(tái)環(huán)形弧 度的半徑為鋼包底部內(nèi)側(cè)半徑的0. 5-1倍；俯視情況下，位于鋼包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)呈 順時(shí)針分布，位于滑動(dòng)水口和水口上部的螺旋形擾流凸臺(tái)呈逆時(shí)針方向設(shè)置。3[0009]作為該鋼包的進(jìn)一步改進(jìn)，位于滑動(dòng)水口及水口上部的螺旋形擾流凸臺(tái)，包括對(duì) 稱分布的2-3條凸臺(tái)，凸臺(tái)高度為鋼包出水口半徑的0. 2-0. 4倍，凸臺(tái)頂部做圓角處理，2-3 條凸臺(tái)分布在滑動(dòng)出水口的整個(gè)內(nèi)壁及水口內(nèi)壁上側(cè)起0. 2-1個(gè)水口長度的范圍，俯視情 況下，位于鋼包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)呈逆時(shí)針分布，位于滑動(dòng)水口和水口上部的螺旋形擾 流凸臺(tái)呈順時(shí)針方向設(shè)置。旋渦形成的動(dòng)力學(xué)因素比較復(fù)雜，但考慮鋼包環(huán)境時(shí)，主要受鋼包內(nèi)側(cè)形狀的影 響。當(dāng)在鋼包中合理設(shè)置導(dǎo)流卡槽即可顯著影響鋼包中旋渦的產(chǎn)生和發(fā)展。該無旋渦鋼包， 由位于鋼包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)和位于滑動(dòng)水口及水口上部的螺旋形擾流凸臺(tái)構(gòu)成，結(jié)構(gòu) 簡單。當(dāng)鋼液輸出時(shí)受位于鋼包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)、位于滑動(dòng)水口及水口上部的逆向分 布的螺旋形擾流凸臺(tái)共同作用，根據(jù)角動(dòng)量守恒原理，兩條不同方向的鋼液流動(dòng)動(dòng)量互相 抵消，抑制或消除了渦流的產(chǎn)生，減少鋼包中鋼液輸出時(shí)的下渣量，減少鋼水回磷回硫，提 高合金收得率，保證鋼水精煉的成果，提高鋼水質(zhì)量。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案簡單、易 行，沒有改變鋼包主體結(jié)構(gòu)就能有效抑制渦旋的產(chǎn)生；使用該無渦流鋼包，經(jīng)水口輸出的鋼 液有一定的切向速度，可以降低對(duì)中間包的直接沖擊；并可使鋼包底部鋼液對(duì)流增強(qiáng)，可以 促進(jìn)鋼包內(nèi)部鋼液成分、溫度均勻化。
圖1為本實(shí)用新型鋼包縱向剖結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型鋼包內(nèi)側(cè)底部俯視結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型中環(huán)形引流凸臺(tái)縱向剖結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實(shí)用新型中水口橫向剖結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本實(shí)用新型中水口內(nèi)側(cè)透視圖其中1、鋼包 2、滑動(dòng)出水口 3、水口 4、鋼液 5、凸臺(tái) 6、鋼包出水口 7、凸臺(tái)具體實(shí)施方案
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，但不限于此。實(shí)施例1 如圖1、圖2、圖5所示，一種無渦流鋼包，包括滑動(dòng)水口 2和水口 3，鋼包1底部設(shè) 置環(huán)形引流凸臺(tái)5，滑動(dòng)水口 2和水口 3上部設(shè)置螺旋形擾流凸臺(tái)7，鋼包底部的環(huán)形引流 凸臺(tái)5與滑動(dòng)水口和水口上部的螺旋形擾流凸臺(tái)7旋向相反。如圖2、圖3所示，位于鋼包1底部的環(huán)形引流凸臺(tái)5包括8條凸臺(tái)，8條凸臺(tái)5以 鋼包出水口 6為中心呈環(huán)形散射狀分布，凸臺(tái)5高度為鋼包出水口 6半徑的0. 5倍，凸臺(tái)5 頂部做圓角處理，凸臺(tái)5靠近鋼包出水口 6—側(cè)的端部距離鋼包出水口 6邊沿的距離等于 凸臺(tái)5的高度，凸臺(tái)5靠近鋼包內(nèi)側(cè)的端部距離鋼包內(nèi)側(cè)邊沿的距離為2倍的凸臺(tái)高度，凸 臺(tái)5每個(gè)凸臺(tái)的環(huán)形弧度半徑為鋼包內(nèi)側(cè)底部半徑的0.5倍；俯視情況下，位于鋼包底部的 環(huán)形引流凸臺(tái)呈順時(shí)針分布，位于滑動(dòng)水口和水口上部的螺旋形擾流凸臺(tái)呈逆時(shí)針方向設(shè) 置。[0021 ] 如圖4、圖5所示，位于滑動(dòng)水口 2及水口 3上部的螺旋形擾流凸臺(tái)7，包括對(duì)稱分布的2條凸臺(tái)，凸臺(tái)7高度為鋼包出水口 6半徑的0.2倍，凸臺(tái)7頂部做圓角處理，2條凸臺(tái) 7分布在滑動(dòng)出水口 2的整個(gè)內(nèi)壁及水口 3內(nèi)壁上側(cè)起0. 2個(gè)水口 3長度的范圍。實(shí)施例2 與實(shí)施例1相同，不同之處在于，位于鋼包1底部的環(huán)形引流凸臺(tái)5包括12條凸 臺(tái)，凸臺(tái)5高度為鋼包出水口 6半徑的2倍，凸臺(tái)5靠近鋼包1內(nèi)側(cè)的端部距離鋼包1內(nèi)側(cè) 邊沿的距離為5倍的凸臺(tái)5的高度，每個(gè)凸臺(tái)環(huán)形弧度的半徑為鋼包底部內(nèi)側(cè)半徑的1倍。 位于滑動(dòng)水口 2及水口 3上部的螺旋形擾流凸臺(tái)7包括3條凸臺(tái)，凸臺(tái)7高度為鋼包出水 口 6半徑的0. 4倍，凸臺(tái)7分布在滑動(dòng)出水口 2的整個(gè)內(nèi)壁及水口 3內(nèi)壁上側(cè)起0. 4個(gè)水 口長度的范圍。俯視情況下，位于鋼包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)呈逆時(shí)針分布，位于滑動(dòng)水口和 水口上部的螺旋形擾流凸臺(tái)呈順時(shí)針方向設(shè)置。
權(quán)利要求1.一種無旋渦鋼包，包括滑動(dòng)水口和水口，其特征在于，鋼包底部設(shè)置環(huán)形引流凸臺(tái)， 滑動(dòng)水口和水口上部設(shè)置螺旋形擾流凸臺(tái)，鋼包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)與滑動(dòng)水口和水口上 部的螺旋形擾流凸臺(tái)旋向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無旋渦鋼包，其特征在于，位于鋼包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)包 括8-12條凸臺(tái)，8-12條凸臺(tái)以鋼包出水口為中心呈環(huán)形散射狀分布，凸臺(tái)高度為鋼包出水 口半徑的0. 5-2倍，其頂部做圓角處理，凸臺(tái)靠近鋼包出水口一側(cè)的端部距離鋼包出水口 邊沿的距離等于凸臺(tái)高度，凸臺(tái)靠近鋼包內(nèi)側(cè)的端部距離鋼包內(nèi)側(cè)邊沿的距離為2-5倍的 凸臺(tái)高度，每個(gè)凸臺(tái)環(huán)形弧度的半徑為鋼包底部內(nèi)側(cè)半徑的0. 5-1倍；俯視情況下，位于鋼 包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)呈順時(shí)針分布，位于滑動(dòng)水口和水口上部的螺旋形擾流凸臺(tái)呈逆時(shí) 針方向設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的無旋渦鋼包，其特征在于，位于滑動(dòng)水口及水口上部的 螺旋形擾流凸臺(tái)，包括對(duì)稱分布的2-3條凸臺(tái)，凸臺(tái)高度為鋼包出水口半徑的0. 2-0. 4倍， 凸臺(tái)頂部做圓角處理，2-3條凸臺(tái)分布在滑動(dòng)出水口的整個(gè)內(nèi)壁及水口內(nèi)壁上側(cè)起0. 2-1 個(gè)水口長度的范圍。
專利摘要一種無渦流鋼包，屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，包括滑動(dòng)水口和水口，鋼包底部設(shè)置環(huán)形引流凸臺(tái)，滑動(dòng)水口和水口上部設(shè)置螺旋形擾流凸臺(tái)，鋼包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)與滑動(dòng)水口和水口上部的螺旋形擾流凸臺(tái)逆向設(shè)置。當(dāng)鋼液輸出時(shí)受位于鋼包底部的環(huán)形引流凸臺(tái)、位于滑動(dòng)水口及水口上部的逆向分布的螺旋形擾流凸臺(tái)共同作用，根據(jù)角動(dòng)量守恒原理，兩條不同方向的鋼液流動(dòng)動(dòng)量互相抵消，抑制或消除了渦流的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)B22D41/02GK201832989SQ20102054369
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者劉洪燕, 劉超, 張冠鋒, 許榮昌, 陳學(xué)琴 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵股份有限公司