專利名稱：提高鋼液潔凈度的連鑄中間包的制作方法
技術領域：
本發明涉及冶金行業中的連鑄設備，具體地指一種提高鋼液潔凈度的連鑄中間包。
背景技術：
目前，絕大部分鋼鐵都是通過連鑄機制造成連鑄坯，然后進行軋制處理。連鑄工藝流程主要包括轉爐出鋼后，鋼液經過爐外精煉，由大包運送到連鑄機的大包回轉臺，鋼液從大包中通過保護套管流到中間包中，中間包通過浸入式水口流入到結晶器中，并在結晶器中冷凝拉出，生產出連鑄坯。在連鑄過程中，由于鋼包注流速度高，動能大，進入中間包的沖擊區后，形成高度湍流區域，導致中間包鋼液二次氧化和中包卷渣現象。中間包在整個過程中，主要發揮以下 作用(I)降低鋼液靜壓力，保持中間包穩定的鋼液液面，平衡地將鋼液注入結晶器；(2)鋼液在中間包內停留一段時間(如5 10min)，有利于鋼液中夾雜物和混入的渣滴上浮，以凈化鋼液；(3)分流鋼液。對多流連鑄機，通過中間包將鋼液分配到各個結晶器；(4)貯存鋼液。在多爐連澆更換鋼包時不減拉速，為多爐連澆創造條件。其中，最主要的作用是去除鋼液中夾雜物，去除鋼液中
、[H]等氣體?，F有中間包為了更好去除鋼液中間雜物，主要采取的措施有a、在中間包鋼液液面加保護渣，在中間包中設置擋墻，優化鋼液流動，通過保護渣捕獲去除夾雜物，由于夾雜物上浮時間較長，而鋼液再中間包中停留時間較短，所以，其冶金效果有限。b、在中間包中使用陶瓷過濾器，對鋼液進行過濾，這種方法能夠去除部分尺寸較大的夾雜物，但是，使用一段時間后，陶瓷過濾器容易堵塞，反而達不到去除夾雜物的效果。C、在中間包吹入惰性氣體，惰性氣體生成的氣泡使得鋼液中的夾雜物顆粒相互碰撞長大，增加了夾雜物的垂直向上運動，從而達到凈化鋼液的目的，這種處理方法的缺點是不可能在整個中間包下部安裝吹氣裝置，中間包中鋼液處理不均勻，鋼中氣體去除率不高。

發明內容
本發明的目的就是要克服現有技術所存在的不足，提供一種提高鋼液潔凈度的連鑄中間包。為實現上述目的，本發明所設計的提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，包括中間包包體和安裝在中間包包體上的中間包密封蓋，所述中間包密封蓋上設置有用于大包長水口穿過進入中間包包體的第一開口，它還包括將中間包包體分隔成注流沖擊區和澆注區的處理器，所述第一開口設置在注流沖擊區，所述處理器包括下擋墻，所述下擋墻的兩側分別設置有第一上擋墻和第二上擋墻，所述第一上擋墻和下擋墻形成鋼液的上升通道，所述第二上擋墻和下擋墻形成鋼液的下降通道，所述第一上擋墻和第二上擋墻的上端均與中間包密封蓋連接，所述第一上擋墻和第二上擋墻的下端與中間包包體內側的底部留有間隙，所述下擋墻的下端與中間包包體內側的底部連為一體，所述下擋墻的上端與中間包密封蓋之間留有間隙，所述第一上擋墻和第二上擋墻的上端之間形成中間包密封蓋的第二開口，所述第二開口上設置有與真空泵相連的真空罩，所述中間包包體的底部對準上升通道處設置有吹IS裝置。上述方案中，所述處理器設置有一個，其將中間包包體分隔為一個注流沖擊區和一個澆注區，所述注流沖擊區和澆注區僅通過處理器的上升通道和下降通道連通。優選地，所述處理器設置有多個，其將中間包包體分隔為一個注流沖擊區和多個澆注區，所述注流沖擊區和澆注區僅通過處理器的上升通道和下降通道連通。這樣，進入中間包包體注流沖擊區的鋼液必須先通過處理器的上升通道上升，進行真空處理后從下降通道進入澆注區，所有澆鑄的鋼液100%都經過了處理，提高了中間包 冶金的效果。上述方案中，所述第一上擋墻、第二上擋墻和下擋墻彼此平行，所述第一上擋墻和第二上擋墻分別設置在下擋墻兩側8 10厘米處。上述方案中，所述第一上擋墻和第二上擋墻的下端與中間包包體的底部間隙為1(T15厘米，所述下擋墻的最小高度為60厘米，所述下擋墻的最大高度小于中間包包體中鋼液液面的最大高度。所述第一上擋墻、第二上擋墻和下擋墻沿長度方向的兩側面與中間包包體的內側壁連為一體，所述第一上擋墻、第二上擋墻和下擋墻的厚度10厘米。上述方案中，所述澆注區內設置有壩和堰。這樣，在澆注區增設壩和堰提高中間包冶金的效果。上述方案中，所述吹氬裝置包括61個氬氣通路，沿上升通道中心線方向安裝在中間包包體底部。這樣，氬氣進入上升通道，形成大量小氣泡，導致上升通道中鋼液密度變小，中間包包體內的鋼液通過上升通道進入處理器的上部，使中間包包體內的鋼液全部得到吹氬處理，提高鋼中氣體去除率。上述方案中，所述真空罩通過螺栓與第二開口處的中間包密封蓋密封連接。這樣，真空罩與真空泵相連，用于抽走溢出的氬氣，并在真空罩下造成適當的真空度。第一上擋墻、第二上擋墻和下擋墻的材質可選熔點在205(T3050°C的氧化物，如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鋯、氧化鎂等；也可選擇熔點為200(T3887°C的難熔化合物，如碳化物(碳化硅、碳化鈦、碳化鉭等)、氮化物(氮化硼、氮化硅等)、硼化物(硼化鋯、硼化鈦、硼化鉿等)、娃化物(二娃化鑰等)和硫化物(硫化娃、硫化鋪等)；還可選擇高溫復合材料，如金屬陶瓷、高溫無機涂層和纖維增強陶瓷等。本發明的有益效果在于連鑄鋼液進入中間包后，先通過處理器的上升通道上升，鋼液在低真空狀態下，一面進行吹氬處理，然后從下降通道進入澆注區，可確保全部進入結晶器的鋼液經過處理，增強中間包冶金處理效果。經過處理后的鋼液中，35 50Mm夾雜物去除率達65%，50Mm以上大顆粒夾雜物大部分被去除，全氧含量降低了 55%，鋼中氣體含量降低46%，鋼液收得率高，減少金屬損失。本發明避免了鋼包注流沖擊所引起的強烈渦流，防止紊流擴散引起表面波動把渣子卷入鋼液內部，有效控制鋼液中的夾雜物過多流入結晶器，減少鑄坯內夾雜物，提高鋼液潔凈度和鑄坯質量，降低操作費用。


圖I為本發明一個較優實施例的結構示意圖。圖2為圖I的俯視結構示意圖。圖3為本發明另一個較優實施例的結構示意圖。圖4為圖3的俯視結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。圖廣4中所示提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，包括中間包包體I和安裝在中間包包體I上的中間包密封蓋2，中間包密封蓋2上 設置有用于大包長水口 3穿過進入中間包包體I的第一開口 4。它還包括將中間包包體I分隔成注流沖擊區I. I和澆注區I. 2的處理器5，第一開口 4設置在注流沖擊區I. I。處理器5包括下擋墻11，下擋墻11的兩側分別設置有第一上擋墻12和第二上擋墻13。第一上擋墻12和下擋墻11形成鋼液的上升通道6，第二上擋墻13和下擋墻11形成鋼液的下降通道10，第一上擋墻12和第二上擋墻13的上端均與中間包密封蓋2連接，第一上擋墻12和第二上擋墻13的下端與中間包包體I內側的底部留有間隙，下擋墻11的下端與中間包包體I內側的底部連為一體，下擋墻11的上端與中間包密封蓋2之間留有間隙，第一上擋墻12和第二上擋墻13的上端之間形成中間包密封蓋2的第二開口 9，第二開口 9上設置有與真空泵相連的真空罩7，中間包包體I的底部對準上升通道6處設置有吹氬裝置8。第一上擋墻12、第二上擋墻13和下擋墻11彼此平行，第一上擋墻12和第二上擋墻13分別設置在下擋墻6. 2兩側8 10厘米處。第一上擋墻12和第二上擋墻13的下端與中間包包體I的底部間隙為1(T15厘米，下擋墻11的最小高度為60厘米，下擋墻11的最大高度小于中間包包體I中鋼液液面的最大高度。第一上擋墻12、第二上擋墻13和下擋墻
11沿長度方向的兩側面與中間包包體I的內側壁連為一體，第一上擋墻12、第二上擋墻13和下擋墻11的厚度8 10厘米。吹氬裝置8包括61個氬氣通路，沿上升通道6中心線方向安裝在中間包包體I底部。真空罩7通過螺栓與第二開口 9處的中間包密封蓋2密封連接。實施例I如圖1、2所示，中間包包體I設有一個處理器5，將中間包包體I分隔為一個注流沖擊區I. I和一個澆注區I. 2，注流沖擊區I. I和澆注區I. 2僅通過處理器5的上升通道6和下降通道10連通。實施例2如圖3、4所示，中間包包體I設有兩個處理器5，將中間包包體I分隔為一個注流沖擊區I. I和兩個澆注區I. 2。每個處理器5包括一塊下擋墻11、真空罩7和吹氬裝置8，每塊下擋墻11的兩側分別設置有第一上擋墻12和第二上擋墻13。第一上擋墻12和相對的下擋墻11形成鋼液的上升通道6，第二上擋墻13和相對的下擋墻11形成鋼液的下降通道10。注流沖擊區I. I和澆注區I. 2僅通過處理器5的上升通道6和下降通道10連通。采用實施例I或2所提供的連鑄中間包對鋼包中鋼液進行處理
連鑄機開澆前，將真空罩7與抽真空裝置連接，吹氬裝置8對中間包包體I吹氬氣，按5 NL/Min流量吹5分鐘，將中間包包體I中空氣排出，并充滿氬氣，防止鋼液注入中間包包體I時被氧化。將大包長水口 3與中間包包體I的注流沖擊區I. I對中，打開滑動水口，鋼液從大包中流入注流沖擊區I. I。中間包包體I的高度為8(T120厘米。當鋼液在注流沖擊區I. I中的深度達中間包包體I的一半高度時，中間包包體I底部的吹氬裝置8加大吹氬量，每個通路流量按120NL/Min送氣，壓力0. 2MPa。氬氣從吹氬裝置8出來進入上升通道6，產生大量小氣泡，導致上升通道6中鋼液密度變小，鋼液隨氬氣泡經上升通道6進入真空罩7下部，打開真空泵，真空泵抽氣量為氬氣流量的I. 5倍，在真空罩7下部產生真空，在氬氣泡及微負壓作用下，鋼液在真空罩7下進行真空處理后，經下降通道10進入澆注區I. 2。這個過程中，鋼液通過真空處理和吹氬處理，去除夾雜物、去除氣體，所有澆鑄的鋼液100%都經過了處理，提高了中間包冶金 的效果。
權利要求
1.一種提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，包括中間包包體(I)和安裝在中間包包體(I)上的中間包密封蓋(2)，所述中間包密封蓋(2)上設置有用于大包長水口(3)穿過進入中間包包體(I)的第一開口(4)，其特征在于它還包括將中間包包體(I)分隔成注流沖擊區(I. I)和澆注區(I. 2)的處理器(5)，所述第一開口(4)設置在注流沖擊區(I. 1)，所述處理器(5)包括下擋墻(11)，所述下擋墻(11)的兩側分別設置有第一上擋墻(12)和第二上擋墻(13)，所述第一上擋墻(12)和下擋墻(11)形成鋼液的上升通道(6)，所述第二上擋墻(13)和下擋墻(11)形成鋼液的下降通道(10)，所述第一上擋墻(12)和第二上擋墻(13)的上端均與中間包密封蓋(2)連接，所述第一上擋墻(12)和第二上擋墻(13)的下端與中間包包體(I)內側的底部留有間隙，所述下擋墻(11)的下端與中間包包體(I)內側的底部連為一體，所述下擋墻(11)的上端與中間包密封蓋(2)之間留有間隙，所述第一上擋墻(12)和第二上擋墻(13)的上端之間形成中間包密封蓋(2)的第二開口(9)，所述第二開口(9)上設置有與、真空泵相連的真空罩(7 )，所述中間包包體(I)的底部對準上升通道(6 )處設置有吹氬裝置(8)。
2.根據權利要求I所述的提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，其特征在于所述處理器(5)設置有一個，其將中間包包體(I)分隔為一個注流沖擊區(I. I)和一個澆注區(I. 2)，所述注流沖擊區(I. I)和澆注區(I. 2)僅通過處理器(5)的上升通道(6)和下降通道(10)連通。
3.根據權利要求I所述的提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，其特征在于所述處理器(5)設置有多個，其將中間包包體(I)分隔為一個注流沖擊區(1.1)和多個澆注區(1.2)，所述注流沖擊區(I. I)和澆注區(I. 2)僅通過處理器(5)的上升通道(6)和下降通道(10)連通。
4.根據權利要求I或2或3所述的提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，其特征在于所述第一上擋墻(12)、第二上擋墻(13)和下擋墻(11)彼此平行，所述第一上擋墻(12)和第二上擋墻(13)分別設置在下擋墻(11)兩側8 10厘米處。
5.根據權利要求4所述的提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，其特征在于所述第一上擋墻(12)和第二上擋墻(13)的下端與中間包包體(I)的底部間隙為1(T15厘米，所述下擋墻(II)的最小高度為60厘米，所述下擋墻(11)的最大高度小于中間包包體(I)中鋼液液面的最大聞度。
6.根據權利要求4所述的提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，其特征在于所述第一上擋墻(12 )、第二上擋墻(13 )和下擋墻(11)沿長度方向的兩側面與中間包包體(I)的內側壁連為一體，所述第一上擋墻(12)、第二上擋墻(13)和下擋墻(11)的厚度8 10厘米。
7.根據權利要求5所述的提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，其特征在于所述第一上擋墻(12 )、第二上擋墻(13 )和下擋墻(11)沿長度方向的兩側面與中間包包體(I)的內側壁連為一體，所述第一上擋墻(12)、第二上擋墻(13)和下擋墻(11)的厚度8 10厘米。
8.根據權利要求I或2或3所述的提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，其特征在于所述澆注區(I. 2)內設置有壩(14)和堰(15)。
9.根據權利要求I或2或3所述的提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，其特征在于所述吹氬裝置(8 )包括61個氬氣通路，沿上升通道(6 )中心線方向安裝在中間包包體(I)底部。
10.根據權利要求I或2或3所述的提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，其特征在于所述真空罩(7)通過螺栓與第二開口(9)處的中間包密封蓋(2)密封連接。
全文摘要
本發明公開了一種提高鋼液潔凈度的連鑄中間包，包括中間包包體和設有大包長水口穿過的第一開口的中間包密封蓋，它還包括將中間包包體分隔成注流沖擊區和澆注區的處理器，第一開口設置在注流沖擊區，處理器包括下擋墻，下擋墻的兩側分別設有第一上擋墻和第二上擋墻，第一上擋墻和下擋墻形成鋼液的上升通道，第二上擋墻和下擋墻形成鋼液的下降通道，第一上擋墻和第二上擋墻的上端之間形成第二開口，第二開口上設有真空罩，中間包包體的底部對準上升通道處設置有吹氬裝置。本發明可充分去除鋼液中夾雜物和氣體，鋼液收得率高，減少金屬損失，降低操作費用，提高鋼液潔凈度和鑄坯質量。
文檔編號B22D11/117GK102728827SQ20121025481
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月23日 優先權日2012年7月23日
發明者黃誠 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司