[实用新型]一种降低大方坯中间包卷渣液面高度的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及连铸技术领域，特别涉及一种降低大方坯中间包卷渣液面高度的装置。

背景技术

中间包作为金属连续浇注过程中的一个过渡设备，在冶金过程中有着非常重要的作用。在实际的连铸过程中，中间包有一个重要的流动现象，就是在中间包出水口上方易形成旋涡的问题。有研究显示，这种旋涡造成的卷渣占总下渣量的80%～90%，从而导致钢液二次氧化和产生大型夹杂物。

当中间包内液面降低到一定高度后，在出水口上方产生旋涡，为了避免旋涡产生造成卷渣，在产生旋涡的临界高度前停止浇注，中间包内残存大量金属液，降低了金属液的收得率。

解决上述问题的方法是降低连铸中间包产生旋涡的液面高度。中间包液面降到最低限度而不导致铸坯质量恶化，一般从三个方面进行研究，一是通过水模试验并结合数值模拟的方法，确定金属液下降临界高度，进而在实际生产中，中间包留下过量金属液，防止旋涡产生；在实际生产中，一般是人工目测，发现下渣便关闭水口；二是实施各种下渣检测技术，如电磁法、激光发、重力检测法、振动检测法等等。该方法一个显著缺点是以牺牲金属液收得率为代价。局部降低水口附近的包底位置，使临界高度部分降低至该区域，从而达到减少下渣和提高金属收得率的双重目的；然而，使用该方法，需要对设备本身进行大量改造，与此同时，仍然会有部分金属液损失。三是在现有的铸机结构上，采用一定的措施，从根本上降低产生旋涡的临界高度，推迟旋涡发生或者阻止贯通式旋涡的形成，从而减少以致消除涡流卷渣并提高钢水收得率，这种方法一般也称之为抑制法。前两种方法在特定的浇注设备上，要么以损失金属液的收得率来提高，要么需对设备进行较大的改进，从实际的工业生产来说，均不是最佳的选择。第三种方式，即抑制法，不会对设备进行大的改造，也可在最大限度内提高金属的收得率，也可提高在非正常浇注状态下的铸坯质量，受到连铸工作者的广泛关注。

公告号为CN101844223A的中国专利介绍了一种防止中间包产生旋流的结构，通过改变钢水在中间包内的流动，可以防止钢水在浇注的过程中旋涡的产生，但由于结构比较复杂，在实际生产中不易安装。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术所存在的缺陷，提供一种能降低大方坯中间包卷渣液面高度的装置，以有效防止中间包在浇注过程中造成卷渣，从而提高钢液的纯净度和收得率。

本实用新型是这样实现的，该降低大方坯中间包卷渣液面高度的装置主要由旋流抑制器组成，所述的旋流抑制器由柱体及其顶部的平台构成，呈直角形，柱体底部固定在每个中间包出水口周围的包底永久层上，平台位于出水口正上方。

本实用新型降低大方坯中间包卷渣液面高度的装置所述旋流抑制器的平台宽度与出水口直径一致，可将出水口基本覆盖；平台的厚度为65~75mm，其底面距中间包包底工作层的高度为出水口直径的1.6~2倍；所述柱体的厚度为130~150mm；为方便出水口开浇环浮起时顺利脱离平台，本实用新型将所述旋流抑制器平台前端下表面制做成斜坡状；考虑到旋流抑制器设置在中间包水口附近，浇注过程中受钢水冲击比较严重，因此该旋流抑制器应选用高强度、高耐侵蚀性能的耐火材料制做；为缓冲开浇时钢水流动对出水口的冲刷影响，最好将所述旋流抑制器的柱体安设在中间包底部出水口纵向中心线上。

本实用新型旋流抑制器的柱体既有固定装置的作用，又能破坏出水口附近的流场，迫使金属液在出水口附近旋转流动的初动力得到抑制，从而达到抑制或推迟旋涡产生的作用。而旋流抑制器的平台破坏了垂直于中间包底的金属液流动状态，使其变为平行于包底的流动，同样起到了抑制旋涡的作用。

本实用新型结构简单、安装方便、制造成本低，可在中间包砌筑工作层过程中安装，不干扰正常浇注状态以及中间包内金属液的流动，可降低中间包产生旋涡的临界高度，起到了抑制卷渣净化钢液的作用，从而提高了铸坯的质量，也提高了金属的收得率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为旋流抑制器的布置立体图。

图4为本实用新型使用状态图。

图中1为旋流抑制器，2为出水口，3为中间包包底工作层，4为中间包包底永久层，5为中间包。

具体实施方式

下面参照附图对实用新型做进一步的说明。

从附图可以看出，本实用新型降低连铸中间包卷渣液面高度的装置主要由设置在中间包底部出水口2周围的旋流抑制器1所组成。所述的旋流抑制器1由柱体及其顶部的平台构成，呈直角形。在中间包工作层3砌筑过程中，将旋流抑制器1的柱体底部固定在水口上座砖附近的永久层4中，使其平台部分位于出水口2的正上方。旋流抑制器平台的底面距中间包包底工作层之间的高度为出水口2直径的1.6~2倍。旋流抑制器平台的面积与出水口2的尺寸相对应，基本将出水口2覆盖。为便于出水口开浇环浮起时能顺利脱离平台，最好将平台前端适当缩短，且将其下表面制做成斜坡状。所述平台的厚度设计为65~75mm，柱体的厚度为130~150mm。柱体最好安设在中间包5底部出水口2的纵向中心线上，这样利于缓冲开浇时钢水流动对出水口2的冲刷影响。本实用新型旋流抑制器选用高强度、高耐侵蚀性能的耐火材料制做。