本實(shí)用新型涉及一種能夠減少T型中間包沖擊區(qū)卷渣的控流裝置，適用于多流連鑄機(jī)T型中間包內(nèi)的流場(chǎng)控制，屬于鋼鐵冶金連鑄技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

中間包是鋼鐵冶金連鑄生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，其連接著鋼包（也稱(chēng)大包）和結(jié)晶器，主要用于承接鋼水、分流、減壓和去夾雜，并實(shí)現(xiàn)多爐連澆。中間包內(nèi)鋼水流動(dòng)狀態(tài)是影響鋼中夾雜物數(shù)量的因素之一，嚴(yán)重影響某些對(duì)夾雜物數(shù)量要求極其嚴(yán)格鋼種的質(zhì)量，如增加簾線(xiàn)鋼在拉拔過(guò)程的斷絲率等。設(shè)置在中間包內(nèi)的控流裝置是影響中間包內(nèi)鋼水流動(dòng)狀態(tài)的主要因素，在無(wú)控流裝置的中間包內(nèi)，注流速度快而引起液面擾動(dòng)大，易導(dǎo)致卷渣的發(fā)生，急劇增加了鋼中的夾雜物數(shù)量。

“湍流控制器+V形擋渣墻”是T型中間包中常采用的控流結(jié)構(gòu)，安裝于T型中間包沖擊區(qū)，大包長(zhǎng)水口出來(lái)的鋼水經(jīng)湍流控制器對(duì)湍動(dòng)能進(jìn)行抑制后，再經(jīng)過(guò)V形擋渣墻上的導(dǎo)流孔流向各流出口（即中間包水口）。大量實(shí)驗(yàn)研究表明，湍流控制器的使用可以減少了T型中間包鋼水液面的擾動(dòng)，減少中間包鋼水液面卷渣的發(fā)生。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，因受大包長(zhǎng)水口的垂直度、大包回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)時(shí)的定位偏差、中間包定位偏差、湍流控制器安裝位置偏差等因素的影響，大包長(zhǎng)水口與湍流控制器之間很難保證嚴(yán)格對(duì)中。在不對(duì)中的情況下，湍流控制器不能對(duì)湍流起到有效的抑制作用，甚至在局部區(qū)域有加劇湍流的現(xiàn)象，對(duì)鋼水液面局部造成較大擾動(dòng)，其流場(chǎng)的合理性甚至不及無(wú)湍流控制器的情況。因此，有必要針對(duì)T型中間包開(kāi)發(fā)一種新型的控流裝置，以實(shí)現(xiàn)既能滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)條件的復(fù)雜性又能對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行有效控制的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種T型中間包用控流裝置，該裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，且成本低，采用本裝置對(duì)大包長(zhǎng)水口的對(duì)中精度要求較低，并且能夠有效減少T型中間包注流沖擊區(qū)的鋼水液面擾動(dòng)，降低卷渣風(fēng)險(xiǎn)，有效提高鋼坯的質(zhì)量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為，一種T型中間包用控流裝置，包括U形側(cè)壁板和V形擋渣墻，所述U形側(cè)壁板和V形擋渣墻安裝在T型中間包注流沖擊區(qū)的包壁工作襯的內(nèi)側(cè)，所述U形側(cè)壁板的開(kāi)口端部與V形擋渣墻的開(kāi)口端部相互拼接在一起，所有拼接縫采用耐火材料進(jìn)行灌封，所述V形擋渣墻的墻壁上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流孔，所述U形側(cè)壁板和V形擋渣墻的內(nèi)壁均采用上寬下窄的階梯狀結(jié)構(gòu)，U形側(cè)壁板和V形擋渣墻的下部與中間包包底工作襯組成控流腔體，所述控流腔體的頂部為朝腔內(nèi)收縮的傾斜腔口。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)， 所述U形側(cè)壁板和V形擋渣墻的內(nèi)壁工作面的橫截面形狀為倒L形，可防止鋼流沿工作面上升直接沖擊鋼渣界面導(dǎo)致卷渣。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)， 所述U形側(cè)壁板為一個(gè)一體澆鑄成型制成的鎂質(zhì)或鎂鈣質(zhì)預(yù)制件。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述V形擋渣墻的墻體采用抗侵蝕耐火材料澆鑄而成，所述導(dǎo)流孔設(shè)置在V形擋渣墻的下部，位于控流腔體的兩側(cè)腔壁上。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)， 所述U形側(cè)壁板和V形擋渣墻的內(nèi)壁工作面包括上工作面、中間過(guò)渡面和下工作面，所述中間過(guò)渡面傾斜設(shè)置在上工作面和下工作面之間。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述上工作面的垂直高度為300~600mm，所述下工作面的垂直高度為300~600mm。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)， 所述上工作面和下工作面之間的厚度差為40~100mm。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)， 所述控流腔體頂部的傾斜腔口的傾斜角度為30~60°。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)， 所述V形擋渣墻的每塊墻壁上均設(shè)有3個(gè)導(dǎo)流孔。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)， 在大包鋼水澆注過(guò)程中，所述大包長(zhǎng)水口設(shè)置在U形側(cè)壁板所圍成的U形區(qū)域內(nèi)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下，1）整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)施工精度要求不高，拆卸組裝維修更換方便，成本較低，可有效避免T型中間包注流沖擊區(qū)卷渣的發(fā)生，同時(shí)也避免了現(xiàn)有湍流控制器與大包長(zhǎng)水口不對(duì)中的負(fù)面影響，使用方便可靠；2）由于組合使用了內(nèi)壁為上寬下窄的階梯狀結(jié)構(gòu)的U形側(cè)壁板和V形擋渣墻，并且兩者的內(nèi)壁工作面的橫截面形狀呈倒L形，從而使得U形側(cè)壁板和V形擋渣墻的下部與中間包包底工作襯組成控流腔體，可有效防止高速鋼流沿平直工作面上升直接沖擊鋼渣界面導(dǎo)致卷渣；3）由于U形側(cè)壁板和V形擋渣墻均采用“倒L”形預(yù)制件，具有上厚下薄的特點(diǎn)，從而將U形側(cè)壁板和V形擋渣墻內(nèi)壁的渣線(xiàn)部位（是指中間包使用時(shí)與中間包渣相接觸的耐材部位，該部位易受到中間包渣的侵蝕）變厚，有效延長(zhǎng)了T型中間包的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有T型中間包所采用的控流裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中大包長(zhǎng)水口與湍流控制器未對(duì)中情況下T型中間包內(nèi)鋼水流動(dòng)的示意圖。

圖4為圖3中大包長(zhǎng)水口與湍流控制器的位置示意圖。

圖5為本實(shí)用新型所提出的控流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為采用本實(shí)用新型的控流裝置后T型中間包內(nèi)鋼水流動(dòng)的示意圖。

圖中：1-中間包包壁工作襯，2-擋渣墻，3-湍流控制器，4-導(dǎo)流孔，5-中間包水口，6-大包長(zhǎng)水口，7-中間包覆蓋劑，8-卷渣，9-U形側(cè)壁板，10-V形擋渣墻，11-控流腔體，12-傾斜腔口，13-中間包包底工作襯。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本實(shí)用新型的理解和認(rèn)識(shí)，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述和介紹。

實(shí)施例1：如圖5—圖6，一種T型中間包用控流裝置，包括U形側(cè)壁板9和V形擋渣墻10，所述U形側(cè)壁板9和V形擋渣墻10安裝在T型中間包注流沖擊區(qū)的包壁工作襯1的內(nèi)側(cè)。所述U形側(cè)壁板9的開(kāi)口端部與V形擋渣墻10的開(kāi)口端部相互拼接在一起，所述U形側(cè)壁板9與V形擋渣墻10的底部與中間包包底工作襯13緊密貼合，所有拼接縫和貼合縫采用耐火材料進(jìn)行灌封。所選用的耐火材料根據(jù)不同鋼種進(jìn)行選用，一般多采用鎂質(zhì)或鎂鈣質(zhì)耐火材料。所述V形擋渣墻10的墻壁上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)流孔4，用于導(dǎo)流鋼液。所述U形側(cè)壁板9和V形擋渣墻10的內(nèi)壁均采用上寬下窄的階梯狀結(jié)構(gòu)，U形側(cè)壁板9和V形擋渣墻10的下部與中間包的包底工作襯13組成控流腔體11，控流腔體11形似現(xiàn)有的湍流控制器，可發(fā)揮與之相似的作用。所述控流腔體11的頂部為朝腔內(nèi)收縮的傾斜腔口12，傾斜腔口12可將高速鋼流抑制在控流腔體11內(nèi)，從而可有效避免鋼流上升至鋼渣界面而產(chǎn)生卷渣。

實(shí)施例2：如圖5—圖6，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述U形側(cè)壁板9和V形擋渣墻10的內(nèi)壁工作面包括上工作面、中間過(guò)渡面和下工作面，所述中間過(guò)渡面傾斜設(shè)置在上工作面和下工作面之間。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

實(shí)施例3：如圖5—圖6，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述上工作面的垂直高度H2為300~600mm，所述下工作面的垂直高度H1為300~600mm。實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，兩個(gè)垂直高度的數(shù)值可根據(jù)大包長(zhǎng)水口6的位置及其埋入鋼液的深度以及連鑄拉坯的速度等澆注參數(shù)由水模實(shí)驗(yàn)或數(shù)值模擬計(jì)算來(lái)確定，這種設(shè)計(jì)可減少T型中間包注流沖擊區(qū)卷渣。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例2完全相同。

實(shí)施例4：如圖5—圖6，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述上工作面和下工作面之間的厚度差D為40~100mm。同樣的，該厚度差數(shù)值也是根據(jù)大包長(zhǎng)水口6的位置及其埋入鋼液的深度以及連鑄拉坯的速度等澆注參數(shù)由水模實(shí)驗(yàn)或數(shù)值模擬計(jì)算來(lái)確定。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例3完全相同。

實(shí)施例5：如圖5—圖6，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述控流腔體11頂部的傾斜腔口12的傾斜角度a為30~60°。同樣的，該角度參數(shù)也根據(jù)大包長(zhǎng)水口6的位置及其埋入鋼液的深度以及連鑄拉坯的速度等澆注參數(shù)由水模實(shí)驗(yàn)或數(shù)值模擬計(jì)算來(lái)確定。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例4完全相同。

實(shí)施例6：如圖5—圖6，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述V形擋渣墻10的每塊墻壁上均設(shè)有3個(gè)導(dǎo)流孔4。多個(gè)導(dǎo)流孔4可有效增加鋼液的流動(dòng)效率。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例5完全相同。

實(shí)施例7：如圖5—圖6，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述U形側(cè)壁板9和V形擋渣墻10的內(nèi)壁工作面的橫截面形狀為倒L形，可防止鋼流沿工作面上升直接沖擊鋼渣界面導(dǎo)致卷渣。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例6完全相同。

實(shí)施例8：如圖5—圖6，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述U形側(cè)壁板9為一個(gè)一體澆鑄成型制成的鎂質(zhì)或鎂鈣質(zhì)預(yù)制件。便于施工。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例7完全相同。

實(shí)施例9：如圖5—圖6，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述V形擋渣墻10的墻體是采用抗侵蝕耐火材料澆鑄而成的預(yù)制件，所述導(dǎo)流孔4設(shè)置在V形擋渣墻10的下部，位于控流腔體11的兩側(cè)腔壁上。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例8完全相同。

實(shí)施例10：如圖7所示，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，在大包鋼水澆注過(guò)程中，所述大包長(zhǎng)水口6設(shè)置在U形側(cè)壁板9所圍成的U形區(qū)域內(nèi)。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例9完全相同。

工作原理：

參見(jiàn)圖1和2所示，為現(xiàn)有的T型中間包及其所使用的控流裝置結(jié)構(gòu)圖，包括T型中間包、擋渣墻2、湍流控制器3，擋渣墻2設(shè)置在T型中間包注流沖擊區(qū)的包壁工作襯1的內(nèi)側(cè)，在位于擋渣墻2外部的T型中間包上設(shè)有多個(gè)中間包水口5。在多爐連澆過(guò)程中，鋼水首先進(jìn)入T型中間包沖擊區(qū)，沖擊區(qū)內(nèi)強(qiáng)烈的鋼水?dāng)噭?dòng)易引起沖擊區(qū)卷渣，故對(duì)夾雜物要求高的鋼種一般在沖擊區(qū)放置湍流控制器3以減少卷渣。

參見(jiàn)圖3和4所示，當(dāng)湍流控制器3與大包長(zhǎng)水口6未對(duì)中時(shí)（即存在偏心距d），鋼水注流進(jìn)入湍流控制器3后產(chǎn)生非對(duì)稱(chēng)流動(dòng)，導(dǎo)致鋼水流股沖擊鋼渣界面（即中間包覆蓋劑7底部）引起卷渣8。

參見(jiàn)7所示，為使用本實(shí)用新型所提出的控流裝置的T型中間包，在多爐連澆過(guò)程中，高速注流從大包長(zhǎng)水口6出來(lái)后進(jìn)入沖擊區(qū)，沿下工作面上升的鋼液流股受到“倒L形”U形側(cè)壁板9、V形擋渣墻10的限制而改變了方向，避免鋼液流股直接沖擊鋼渣界面導(dǎo)致卷渣；同時(shí)，由于“倒L形”U形側(cè)壁板9、V形擋渣墻10組成的下部與中間包包底工作襯13組成控流腔體，將高速鋼流限制在沖擊區(qū)下部，減弱了沖擊區(qū)上部鋼液流速，減少卷渣的發(fā)生，起到“穩(wěn)流”作用。

本實(shí)用新型還可以將實(shí)施例2、3、4、5、6、7、8、9、10所述技術(shù)特征中的至少一個(gè)與實(shí)施例1組合形成新的實(shí)施方式。

本實(shí)用新型方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。