專利名稱：一種連鑄中間包湍流控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種連鑄中間包湍流控制器。
背景技術(shù)：
隨著冶金技術(shù)的快速發(fā)展以及用戶對鋼材潔凈度、質(zhì)量要求的進一步提高，連鑄中間包作為煉鋼生產(chǎn)流程的最后一個盛裝液態(tài)鋼水的容器，已有原來只作為鋼液的存儲器和分配器的簡單容器轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂芯鶆蜾撘撼煞趾蜏囟?、防止二次氧化、去除鋼中夾雜物、凈化鋼質(zhì)、微合金化等冶金功能的反應(yīng)器。鋼水在中間包內(nèi)的流動特性，對均勻鋼液成分和溫度、減少二次氧化、實現(xiàn)鋼中夾雜物的上浮分離起到十分重要的作用。中間包內(nèi)未設(shè)控流裝置時，注入中間包沖擊區(qū)的鋼水以較大的速度沖擊中間包的底部，并向四周散開，大部分鋼水沿包底直接向水口流去，短路流現(xiàn)象非常嚴(yán)重，少部分鋼水在中間包內(nèi)形成回流現(xiàn)象。以這種流動方式，鋼水在中間包內(nèi)的停留時間很短，鋼中夾雜物幾乎沒有時間和機會上浮去除，鋼水的溫度和成分亦不均勻。經(jīng)大包長水口進入中間包內(nèi)的高速鋼水流，不但能將中間包覆蓋劑或空氣卷入鋼水中，形成夾雜或使鋼水發(fā)生二次氧化，而且高速鋼水流沖擊中間包包底，強烈沖刷、侵蝕耐火材料，影響中間包壽命。中間包內(nèi)合理設(shè)置可改變鋼液流動速度、方向以及流經(jīng)路程長度等鋼水流動特征的控流裝置，可有效延長鋼水在中間包內(nèi)的停留時間，使鋼水中的夾雜物有更多的時間和機會上浮進入渣中，進一步均勻鋼液的溫度和成分，從而提高鋼水的潔凈度和鑄坯的質(zhì)量，并延長中間包使用壽命，降低生產(chǎn)成本。中間包湍流控制器是20實際90年代后期國外少數(shù)先進鋼廠研究開發(fā)的新型控流裝置，目前，已成為中間包必不可少的控流裝置。湍流是進入中間包的高速鋼水流引起的，不但能將中間包覆蓋劑或空氣卷入鋼水中，形成夾雜或使鋼水發(fā)生二次氧化，而且高速鋼水流沖擊中間包包底，強烈沖刷、侵蝕耐火材料，影響中間包壽命。湍流控制器安裝于鋼包注流的正下方，主要作用為對鋼包注流的沖擊起緩沖和限制作用，鋼包開澆和更換時，減輕鋼水注流對中間包襯的侵蝕，提高中間包使用壽命。在實際生產(chǎn)中，因為進入湍流控制器的大包注流鋼水都要從上口流出，易造成鋼液卷渣；因此，湍流控制器的高度不能太高，否則不能從根本上改變鋼液的流動特性，必須同其他中間包控流裝置一同使用才能起到改善注流區(qū)鋼液流動特性，促進夾雜物的上浮、排除，進一步凈化鋼液。同時，由于湍流控制器高度不夠，大包注流鋼水從其上端流出時對上部沖刷嚴(yán)重，導(dǎo)致湍流控制器使用壽命低，易漂浮，而失去其應(yīng)有的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，依據(jù)中間包控流裝置設(shè)計因簡單實用、綜合效果最佳的原則，提供一種安全、實用、簡便、能顯著減弱中間包注流沖擊區(qū)鋼水的湍流狀態(tài)，改善鋼液流動性質(zhì)，減少鋼水的飛濺和沖擊，提高夾雜物、氣體分離效果，延長中間包使用壽命的帶旋轉(zhuǎn)式斜向上導(dǎo)流通孔的中間包湍流控制器。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種連鑄中間包湍流控制器，包括控制器本體和形成在控制器本體內(nèi)的中空腔室，中空腔室設(shè)有上端出口，其特征在于，中空腔室的底部設(shè)有與控制器本體外表面相貫通的旋轉(zhuǎn)式斜向上導(dǎo)流通孔。所述控制器本體的形狀可為圓柱體，整體高度可為中間包內(nèi)腔高度的1/4-4/5。優(yōu)選地，上端出口的內(nèi)徑可為長水口外徑的2-5倍。中空腔室的底面可為平面，底面直徑為長水口外徑的6-10倍，側(cè)面為旋轉(zhuǎn)的圓柱優(yōu)選地，控制器本體底部外側(cè)帶有翼緣(4)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，控制器本體的外部形狀可為立方體、圓柱體、下大上小圓臺體或棱臺體，中空腔室的底面可為平面或波浪面，其側(cè)面與頂面及底面之間可采用圓滑過渡連接。優(yōu)選地，導(dǎo)流通孔向上傾斜的角度為15-75度，導(dǎo)流通孔的旋轉(zhuǎn)角度(β)為0-30度，導(dǎo)流通孔的直徑(c)為長水口內(nèi)徑的0. 2-1倍。優(yōu)選地，導(dǎo)通孔均勻布置，導(dǎo)流通孔個數(shù)為3-6個。本發(fā)明是在傳統(tǒng)中間包湍流控制器的基礎(chǔ)上，通常采取在控制器本體的底部外側(cè)添加翼緣，以避免湍流控制器在使用過程中漂??；在中空腔室的底部與控制器外表面設(shè)置貫通的旋轉(zhuǎn)式斜向上導(dǎo)流通孔，形成斜向上的旋轉(zhuǎn)流，使得鋼水也通過湍流控制器底部斜向上的導(dǎo)流通孔流出，促進夾雜物上浮排出，提高夾雜物，氣體分離效果，減輕湍流鋼液經(jīng)控制器本體上端出口流出時對上端出口處耐材的侵蝕，避免卷渣。


圖1示出了本發(fā)明的中間包湍流控制器的縱向剖面結(jié)構(gòu)圖。圖2示出了本發(fā)明的中間包湍流控制器的橫截面圖。其中1-控制器本體，2-中空腔室，3-上端出口，4-翼緣，5-導(dǎo)流通孔，a-上端出口內(nèi)徑，b-中空腔室底面直徑，C-導(dǎo)流通孔直徑，H-控制器本體高度，α -導(dǎo)流通孔向上傾斜角度，β-導(dǎo)流通孔旋轉(zhuǎn)角度。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細說明。如圖1，圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的連鑄中間包湍流控制器包括湍流控制器本體1和設(shè)置在湍流控制器本體1的內(nèi)部的中空腔室2。控制器本體1的外部形狀可以是立方體、圓柱體、下大上小圓臺體或棱臺體，優(yōu)選為圓柱體，整體高度H為中間包內(nèi)腔高度的1/4-4/5，優(yōu)選為中間包內(nèi)腔高度的3/5。中空腔室2設(shè)有上端出口 3，上端出口 3的內(nèi)徑a為長水口外徑的2_5倍，優(yōu)選為長水口外徑的3倍。中空腔室2的底面為平面或波兩面，頂面可為平面，側(cè)面可為旋轉(zhuǎn)的圓柱面，其側(cè)面與頂面以及底面之間采用圓滑過渡連接。中空腔室2的底面直徑b為長出口外徑的6-10，優(yōu)選為8倍。中空腔室2的底部有與控制器本體1的外表面相貫通的均勻分布的多個旋轉(zhuǎn)式斜向上導(dǎo)流通孔5。在本示例性實施例中，導(dǎo)通孔的數(shù)量可為3-6個，可優(yōu)選為4個。導(dǎo)流通孔向上傾斜的角度α可為15-75度，在本示例性實施例中α為30度，旋轉(zhuǎn)角度β可為 0-30度，在本示例性實施例中β為15度，直徑c為長水口內(nèi)徑的0. 2-1倍，在本示例性實施例中，直徑c為長水口內(nèi)徑的0. 4倍。如圖1和2所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的中間包湍流控制器還可在控制器本體1的底部外側(cè)設(shè)置有翼緣4。翼緣4將會鑲嵌在中間包底部的工作層內(nèi)，從而起到防止湍流控制器漂浮的作用。中間包的耐材分為三層，最外面是保溫層、中間是打結(jié)上去的永久層、最里面的是與鋼水直接接觸的工作層，在中間包打結(jié)完永久層后，將湍流控制器放入中間包注流沖擊區(qū)、長水口正下方后澆注工作層。澆筑完工作層后，經(jīng)風(fēng)干、吊至連鑄平臺烘烤備用。連鑄開澆后，鋼水包中的鋼水經(jīng)鋼包底部的長水口注入到湍流控制器的中空腔室，鋼水經(jīng)相互碰撞，湍流動能降低后，鋼水不僅經(jīng)由上端出口流出，而且還經(jīng)由與控制器本體外表面相貫通的均勻分布的旋轉(zhuǎn)式斜向上導(dǎo)流通孔流出，使鋼液形成斜向上的旋轉(zhuǎn)流，有利于夾雜物上浮排除，進一步凈化鋼液。雖然已經(jīng)參照特定實施例詳細描述了本發(fā)明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對示例性實施例做出各種變型或等同手段的替換，這些變型或等同手段的替換均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種連鑄中間包湍流控制器，包括控制器本體(1)和形成在控制器本體(1)內(nèi)的中空腔室O)，中空腔室(2)設(shè)有上端出口(3)，其特征在于，中空腔室(2)的底部設(shè)有與控制器本體(1)外表面相貫通的旋轉(zhuǎn)式斜向上導(dǎo)流通孔(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流控制器，其特征在于，所述控制器本體(1)的形狀為圓柱體，整體高度H為中間包內(nèi)腔高度的1/4-4/5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流控制器，其特征在于，上端出口( 的內(nèi)徑a為長水口外徑的2-5倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流控制器，其特征在于，中空腔室的底面為平面，底面直徑b為長水口外徑的6-10倍，側(cè)面為旋轉(zhuǎn)的圓柱面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄中間包湍流控制器，其特征在于，控制器本體(1)底部外側(cè)帶有翼緣(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的連鑄中間包湍流控制器，其特征在于，控制器本體(1)外部形狀為立方體、圓柱體、下大上小圓臺體或棱臺體，中空腔室O)的底面為平面或波浪面，其側(cè)面與頂面及底面之間采用圓滑過渡連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的連鑄中間包湍流控制器，其特征在于，導(dǎo)流通孔向上傾斜的角度(α)為15-75度。
8.如權(quán)利要求1至5中的任一項所述的連鑄中間包湍流控制器，其特征在于，導(dǎo)流通孔的旋轉(zhuǎn)角度(β)為0-30度。
9.如權(quán)利要求1至5中的任一項所述的連鑄中間包湍流控制器，其特征在于，導(dǎo)流通孔的直徑(c)為長水口內(nèi)徑的0. 2-1倍。
10.如權(quán)利要求1至5中的任一項所述的連鑄中間包湍流控制器，其特征在于，導(dǎo)通孔均勻布置，導(dǎo)流通孔個數(shù)為3-6個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連鑄中間包湍流控制器，其包括控制器本體形成在控制器本體內(nèi)的中空腔室?？刂破鞅倔w的外部形狀可以是立方體、圓柱體、下大上小圓臺體或棱臺體，并設(shè)有上端出口?？刂破鞅倔w的底部外側(cè)可設(shè)有翼緣。中空腔室的底面為平面或波浪面，其側(cè)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(shè)有與控制器本體外表面相貫通的旋轉(zhuǎn)式斜向上導(dǎo)流通孔。本發(fā)明具有不易漂浮、避免鋼水飛濺、減少鋼液吸氣、二次氧化，高壽命、顯著改善鋼液流動、促進夾雜物上浮的特點。
文檔編號B22D11/10GK102389954SQ20111035071
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者何慶文, 劉永昌, 孫永喜, 張偉, 張君平, 張海霞, 徐錫坤, 朱偉華, 李法興, 翟正龍, 裴建華, 馬傳慶 申請人:萊蕪鋼鐵股份有限公司