1.一種用于連鑄中間包的吹氬精煉裝置,包括湍流控制器(1)、條形透氣磚(2)、擋墻(3)和斜孔擋壩(4),其特征在于,湍流控制器安裝在中間包注流沖擊區包壁工作襯的內側,其縱向中心線與大包長水口(9)的中心線重合,條形透氣磚(2)與斜孔擋壩(4)的底端都固定于中間包包底永久襯(6)上,并部分埋入中間包包底工作襯(5)內,擋墻(3)的兩側端固定于中間包包壁永久襯上。
2.如權利要求1所述的用于連鑄中間包的吹氬精煉裝置,其特征在于,斜孔擋壩(4)位于中間包包底永久襯拐角的頂點(A),斜孔擋壩(4)上的斜孔傾角β為30°~35°,斜孔下沿到中間包包底工作襯(5)工作面的垂直距離x為25~30mm,擋墻(3)位于湍流控制器(1)與斜孔擋壩(4)之間,擋墻(3)與斜孔擋壩(4)的水平距離a為250~300mm,條形透氣磚(2)位于擋墻(3)和湍流抑制器(1)之間的中心處。
3.如權利要求1或2所述的用于連鑄中間包的吹氬精煉裝置,其特征在于,所述的條形透氣磚(2)的上部高出中間包包底工作襯(5)的高度y為10~20mm,在條形透氣磚(2)高出中間包包底工作襯(5)的側部,采用涂抹料(11)涂抹成流線形。
4.如權利要求1-3任一項所述的用于連鑄中間包的吹氬精煉裝置,其特征在于,所述的條形透氣磚(2),包括條形透氣磚基體(12)、氣室(13)、進氣管(16),透氣磚基體(12)內設置有氣室(13),氣室的進氣端與進氣管(16)連接并密封,進氣管(16)的一端與氣室連通,另一端伸出透氣磚基體,連接氣源;優選的,所述條形透氣磚(2)還包括嵌入套管(14),嵌入套管(14)設置在氣室的進氣端,用于安裝、固定進氣管(16)。
5.如權利要求1-4任一項所述的用于連鑄中間包的吹氬精煉裝置,其特征在于,所述的條形透氣磚(2),其高度n為95~115mm,寬度m為120~130mm,氣室(13)為圓柱形內腔,圓的直徑¢為30~40mm,氣室(3)中心線的高度w為40~50mm,氣室(3)與條形透氣磚基體(12)的盲端距離e為90~100mm,嵌入套管(14)的長度z為90~100mm,膠泥(15)的厚度p為10~15mm。
6.如權利要求1-5任一項所述的用于連鑄中間包的吹氬精煉裝置,其特征在于,所述湍流抑制器(1)的內腔呈圓柱形,內腔圓的直徑d為400~450mm,內腔圓的高度h為350~400mm。
7.如權利要求1-6任一項所述的用于連鑄中間包的吹氬精煉裝置,其特征在于,所述的斜孔擋壩(4)的高度k為330~420mm,厚度u為150~180mm,斜孔的半徑R為39~45mm;擋墻(3)的高度H為850~900mm mm,厚度L為100~150mm。
8.一種用于連鑄中間包吹氬精煉裝置的氬氣控制系統,所述氬氣控制系統包括氬氣管路系統和電氣控制系統,
所述氬氣管路系統,分為主吹支路和手動旁路,其中主吹支路包括第一球閥20a、氣體過濾器21、第一壓力表22a、第二球閥20b、壓力變送器23、電磁閥24、冶金專用質量流量控制器25、減壓閥26、第二壓力表22b、第三球閥20c,手動旁路包括第四球閥20d、手動調節閥27,手動旁路安裝于第一壓力表22與a第二壓力表22b之間,與主吹支路的第二球閥20b、壓力變送器23、電磁閥24、冶金專用質量流量控制器25、減壓閥26并聯;用于主吹支路出現故障后、手動操作應用,管路元件連接關系如圖8所示,氬氣管路系統定位于控制柜內,其特征在于,氬氣管路系統中的壓力變送器23、減壓閥26,具有機械式和電子式雙重壓力自動補償功能,
所述電氣控制系統,包括吹氬控制系統PLC、觸摸屏、上位機操作系統、網路交換機、連鑄基礎自動化系統,各系統通過以太網通訊與網路交換機連接,中間包內鋼水稱重系統收集、發送中間包內鋼水重量到連鑄基礎自動化系統;
所述吹氬控制系統PLC通過以太網通訊收集、上傳第一壓力表(22a)壓力值、冶金專用質量流量控制器(25)流量值、第二壓力表(22b)壓力值到連鑄基礎自動化系統數據庫,并執行吹氬控制系統PLC的氬氣流量自動控制指令,根據中間包內鋼水凈重的變化,自動調整氬氣流量,實現對吹氬流量的精準控制。
9.一種用于連鑄中間包吹氬精煉裝置的氬氣控制方法,所述吹氬控制系統PLC的氬氣流量自動控制指令如下:
1)從大包開澆至中間包內鋼水凈重為正常澆注液面(7)時的鋼水凈重之前,在大包開澆的同時,開啟氬氣,條形透氣磚(2)的氬氣流量控制在10~15NL/min;
2)中間包內鋼水凈重達到正常澆注液面(7)時的鋼水凈重以后,條形透氣磚(2)的氬氣流量增大到26~32NL/min;
3)大包更換,從中間包內鋼水凈重為正常澆注液面(7)時的鋼水凈重降低到中間包內低液面(8)時的鋼水凈重之間,條形透氣磚(2)的氬氣流量減小到19~25NL/min;
4)鋼包換包完成后,中間包內鋼水凈重由低液面升高到正常澆注液面(7)時的鋼水凈重以后,條形透氣磚(2)的氬氣流量增大到26~32NL/min;
5)大包停澆后,從中間包內鋼水凈重為正常澆注液面(7)時的鋼水凈重降低到中間包內低液面(8)時的鋼水凈重之間,條形透氣磚(2)的氬氣流量減小到19~25NL/min;
6)中間包內鋼水降低到降低到中間包內低液面(8)時的鋼水凈重以后,停止條形透氣磚(2)吹氬。
10.如權利要求9所述的用于連鑄中間包吹氬精煉裝置的氬氣控制方法,其特征在于,所述中間包內正常澆注液面(7)時的鋼水凈重為30噸,鋼包換包完成后的中間包內低液面(8)時的鋼水凈重為22噸,所述吹氬控制系統PLC的氬氣流量自動控制指令如下:
1)從大包開澆至中間包內鋼水凈重為30噸的正常澆注液面(7)之前,即0<中間包內鋼水凈重<30噸,在大包開澆的同時,開啟氬氣,條形透氣磚(2)的氬氣流量控制在10~15NL/min;
2)中間包內鋼水達到鋼水凈重為30噸的正常澆注液面(7)以后,即中間包內鋼水凈重≥30噸,條形透氣磚(2)的氬氣流量增大到26~32NL/min;
3)大包更換,從中間包內鋼水凈重為30噸的正常澆注液面(7)降低到中間包內鋼水凈重為22噸的低液面(8)之間,即22噸≤中間包內鋼水凈重<30噸,條形透氣磚2的氬氣流量減小到26~32NL/min;
4)鋼包換包完成后,中間包內鋼水升高到鋼水凈重為30噸的正常澆注液面(7)以后,即中間包內鋼水凈重≥30噸,條形透氣磚(2)的氬氣流量增大到26~32NL/min;
5)大包停澆后,從中間包內鋼水凈重為30噸的正常澆注液面7降低到中間包內鋼水凈重為22噸的低液面(8)之間,即22噸≤中間包內鋼水凈重<30噸,條形透氣磚(2)的氬氣流量減小到19~25NL/min;
6)中間包內鋼水降低到降低到中間包內鋼水凈重為22噸的低液面(8)以后,即中間包內鋼水凈重<22噸,停止條形透氣磚(2)吹氬。