一種防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)根據(jù)Fluent軟件模擬出鋼水卷渣位置，鋼水卷渣時(shí)的高度記為H；(2)對(duì)鋼包底進(jìn)行設(shè)計(jì)，使鋼包底一半高、一半低呈臺(tái)階狀，臺(tái)階的高度差等于鋼水卷渣時(shí)的高度H，鋼包水口位置設(shè)置在鋼包底水平面低的一側(cè)，水口直徑≥40mm，水口中心到鋼包底中心的距離為前述R為鋼包底的半徑。本發(fā)明的有益之處在于：通過對(duì)鋼包底部進(jìn)行合理布局，將鋼包底設(shè)計(jì)成臺(tái)階狀，水口位置設(shè)置在鋼包底水平面低的一側(cè)，保證了在澆注后期鋼水量較少的情況下，鋼水仍然具有較高深度，使水口處鋼水不易形成渦流，不僅能夠防止鋼水卷渣發(fā)生，而且大大減少了鋼水殘留量，有效提高了鋼水利用率。
【專利說(shuō)明】一種防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋼包設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，屬 于鋼錠澆注領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋼包作為盛鋼水設(shè)備，常用來(lái)澆注鋼錠。在鋼水澆注環(huán)節(jié)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生鋼包中液面 上的渣子被鋼水卷入到鋼錠中，成為嚴(yán)重的鋼錠內(nèi)部質(zhì)量缺陷，使鋼錠的利用率大大降低。
[0003] 當(dāng)前，常常通過控制鋼包中鋼水高度來(lái)防止鋼水卷渣，這樣就導(dǎo)致了大量鋼水被 浪費(fèi)，大大增加了生產(chǎn)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在減少鋼水量的情況下，能 有效防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0006] 一種防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0007] (1)根據(jù)Fluent軟件模擬出鋼水卷渣位置，鋼水卷渣時(shí)的高度記為H ;
[0008] (2)對(duì)鋼包底進(jìn)行設(shè)計(jì)，使鋼包底一半高、一半低呈臺(tái)階狀，臺(tái)階的高度差等于鋼 水卷渣時(shí)的高度H，鋼包水口位置設(shè)置在鋼包底水平面低的一側(cè)，水口直徑> 40_，水口中 心到鋼包底中心的距離為，前述R為鋼包底的半徑。
[0009] 前述的防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其特征在于，前述鋼包底全部采用耐火磚 鋪設(shè)而成。
[0010] 前述的防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其特征在于，前述鋼包底采用耐火磚和打 結(jié)料鋪設(shè)而成，前述打結(jié)料鋪設(shè)在鋼包底水平面高的一側(cè)且位于最底部，打結(jié)料的鋪設(shè)高 度等于臺(tái)階的高度差。
[0011] 前述的防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其特征在于，前述鋼包的工作層磚的鋪設(shè) 厚度 > 400mm。
[0012] 前述的防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其特征在于，前述鋼包的工作層磚的主要 成分為氧化鎂、氧化鋁和少量碳，其中，氧化鎂和氧化鋁的含量> 90 %。
[0013] 本發(fā)明的有益之處在于：通過對(duì)鋼包底部進(jìn)行合理布局，將鋼包底設(shè)計(jì)成臺(tái)階狀， 水口位置設(shè)置在鋼包底水平面低的一側(cè)，保證了在澆注后期鋼水量較少的情況下，鋼水仍 然具有較高深度，使水口處鋼水不易形成渦流，不僅能夠防止鋼水卷渣發(fā)生，而且大大減少 了鋼水殘留量，有效提高了鋼水利用率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是Fluent軟件模擬鋼水卷渣過程的示意圖；
[0015] 圖2是本發(fā)明的方法所涉及的鋼包底的側(cè)視圖；
[0016] 圖3是圖2中的鋼包底的俯視圖。
[0017] 圖中附圖標(biāo)記的含義：1-耐火磚，2-打結(jié)料，3-水口。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0019] 本發(fā)明的防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其包括以下步驟：
[0020] 一、根據(jù)Fluent軟件模擬出鋼水卷渣位置，參見圖1，鋼水卷渣時(shí)的高度記為H。
[0021] Fluent軟件用來(lái)模擬從不可壓縮到高度可壓縮范圍內(nèi)的復(fù)雜流動(dòng)，其具有豐富的 物理模型，能夠模擬鋼水澆注過程中卷渣現(xiàn)象，確定卷渣時(shí)鋼水高度，為鋼包底的設(shè)計(jì)提供 依據(jù)。
[0022] 經(jīng)模擬發(fā)現(xiàn)，對(duì)于20噸以上鋼包，鋼水卷渣時(shí)的高度在IOOmm以上。
[0023] 二、對(duì)鋼包底進(jìn)行設(shè)計(jì)
[0024] 參照?qǐng)D2和圖3,將鋼包底設(shè)計(jì)成一半高、一半低，各占鋼包底部一半，呈臺(tái)階狀， 臺(tái)階的高度差等于鋼水卷渣時(shí)的高度H(對(duì)于20噸以上鋼包，臺(tái)階的高度差在IOOmm以上， 優(yōu)選100-300mm)，鋼包水口 3的位置設(shè)置在鋼包底水平面低的一側(cè)，水口 3的直徑彡40mm， 水口 3的中心到鋼包底中心的距離為P其中，R為鋼包底的半徑。
[0025] 由于將鋼包底設(shè)計(jì)成臺(tái)階狀，并且水口 3的位置設(shè)置在鋼包底水平面低的一側(cè)， 保證了在澆注后期鋼水量較少的情況下，鋼水仍然具有較高深度，使水口 3處鋼水不易形 成渦流，不僅能夠防止鋼水卷渣發(fā)生，而且大大減少了鋼水殘留量，有效提高了鋼水利用 率。
[0026] 采用本發(fā)明的方法設(shè)計(jì)、建造出來(lái)的鋼包適合于20噸以上鋼包澆注。為了使水口 3處鋼水不易形成渦流，20-30噸鋼包的水口優(yōu)選的直徑為40-45mm，30-60噸鋼包的水口優(yōu) 選的直徑為45-50mm，60噸以上鋼包的水口優(yōu)選的直徑為50mm以上。
[0027] 本發(fā)明的方法所涉及的鋼包，其底部全部采用耐火磚鋪設(shè)而成，或者采用耐火磚 和打結(jié)料鋪設(shè)而成。耐火磚為鋼包的工作層磚。
[0028] 當(dāng)鋼包的底部全部采用耐火磚鋪設(shè)時(shí)，可以通過使用不同磚型來(lái)匹配臺(tái)階的高度 差。
[0029] 參照?qǐng)D2,當(dāng)鋼包的底部采用耐火磚1和打結(jié)料2鋪設(shè)時(shí)，打結(jié)料2鋪設(shè)在鋼包底 水平面高的一側(cè)且位于最底部，打結(jié)料2的鋪設(shè)高度等于臺(tái)階的高度差。此時(shí)，鋼包的工作 層磚（即耐火磚1)的鋪設(shè)厚度彡400mm
[0030] 作為一種優(yōu)選的方案，鋼包的工作層磚（即耐火磚1)的主要成分為氧化鎂、氧化 鋁和少量碳，其中，氧化鎂和氧化鋁的含量> 90%。
[0031] 實(shí)施例1
[0032] 鋼包噸位25噸，鋼包底部臺(tái)階的高度差120mm、通過打結(jié)料調(diào)整，水口直徑42mm、 距離鋼包底中心1/3R。
[0033] 結(jié)果顯示：鋼包中鋼水卷渣明顯減少。
[0034] 實(shí)施例2
[0035] 鋼包噸位45噸，鋼包底部臺(tái)階的高度差200mm、通過選取不同規(guī)格耐火磚調(diào)整，水 口直徑48mm、距離鋼包底中心1/2R。
[0036] 結(jié)果顯示：鋼包中鋼水卷渣明顯減少。
[0037] 實(shí)施例3
[0038] 鋼包噸位70噸，鋼包底部臺(tái)階的高度差250mm、通過選取不同規(guī)格耐火磚調(diào)整，水 口直徑60mm、距離鋼包底中心2/3R。
[0039] 結(jié)果顯示：鋼包中鋼水卷渣明顯減少。
[0040] 由此可見，采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法不僅能夠防止鋼水卷渣發(fā)生，而且能夠大大減 少鋼水殘留量，有效提高了鋼水利用率。
[0041] 需要說(shuō)明的是，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變 換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 根據(jù)Fluent軟件模擬出鋼水卷渣位置，鋼水卷渣時(shí)的高度記為H ; (2) 對(duì)鋼包底進(jìn)行設(shè)計(jì)，使鋼包底一半高、一半低呈臺(tái)階狀，臺(tái)階的高度差等于鋼水卷 渣時(shí)的高度H，鋼包水口（3)位置設(shè)置在鋼包底水平面低的一側(cè)，水口（3)直徑彡40mm，水 口（3)中心到鋼包底中心的距離戈
，所述R為鋼包底的半徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述鋼包底全 部采用耐火磚（1)鋪設(shè)而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述鋼包底采 用耐火磚（1)和打結(jié)料（2)鋪設(shè)而成，所述打結(jié)料（2)鋪設(shè)在鋼包底水平面高的一側(cè)且位 于最底部，打結(jié)料（2)的鋪設(shè)高度等于臺(tái)階的高度差。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述鋼包的工 作層磚的鋪設(shè)厚度> 400mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的防止鋼水卷渣的鋼包設(shè)計(jì)方法，其特征在于， 所述鋼包的工作層磚的主要成分為氧化鎂、氧化鋁和少量碳，其中，氧化鎂和氧化鋁的含量 彡 90%。
【文檔編號(hào)】B22D41/00GK104384488SQ201410611773
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】陳列, 張旭, 劉宏偉, 傅排先, 趙海東 申請(qǐng)人:西寧特殊鋼股份有限公司