[实用新型]一种板坯连铸中包内腔结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种板坯连铸中包内腔结构，属于冶金行业冶炼设备技术领域。

背景技术

冶金行业，中包在连铸生产中发挥着重要的作用，其分配缓冲钢流的同时又起到促进夹杂物上浮的作用，尤其是后者，是改善铸坯质量的重要手段之一。在连铸技术不断发展的过程中，许多学者对中包冶金进行了大量的研究，研究表明，中包钢水的流动状态（流场）对铸坯质量影响明显，合理的流场有利于促进钢水中夹杂物的上浮，而不合理的流场钢水中的夹杂物难于上浮，甚至造成更多的外来夹杂物的卷入，恶化钢坯质量。特别是对于中包容积小，而且中包内无控流装置，钢水停留时间短，生产中表现出钢坯轧制后在冷轧过程中夹杂起皮缺陷较多，影响了产品的市场形象。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种板坯连铸中包内腔结构，改善铸坯质量，减少铸坯夹杂引起的起皮缺陷，解决背景技术中存在的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种板坯连铸中包内腔结构，包含挡渣墙、挡渣坝、包壁、包底和中包，中包由包壁和包底构成，开口向上，两个挡渣墙和两个挡渣坝分别对称设在中包内，挡渣墙至包壁内侧的距离大于同侧挡渣坝至包壁内侧的距离，挡渣墙上端与中包顶部在同一平面，下端与包底内侧设有空间，挡渣坝固定在包底上。

所述挡渣墙至包壁内侧的距离为2000mm，挡渣墙下端与包底内侧的距离为400mm，挡渣坝至包壁内侧的距离为1200mm，挡渣坝的高度为200mm。

本实用新型的有益效果是：改善铸坯质量，减少铸坯夹杂引起的起皮缺陷，提高产品质量，减少质量异议，降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图中：挡渣墙1、挡渣坝2、包壁3、包底4、中包5。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本实用新型作进一步说明。

参照附图1，一种板坯连铸中包内腔结构，其特征在于包含挡渣墙1、挡渣坝2、包壁3、包底4和中包5，中包5由包壁3和包底4构成，开口向上，两个挡渣墙1和两个挡渣坝2分别对称设在中包5内，挡渣墙1至包壁3内侧的距离a为2000mm，挡渣坝2至包壁3内侧的距离b为1200mm，挡渣墙1上端与中包5顶部在同一平面，下端与包底4内侧的距离d为400mm，挡渣坝2固定在包底4上，挡渣坝2的高度c为200mm。

使用本实用新型浇钢时，中包内钢液的流动看作三维稳态湍流流动，采用连续性方程、动量方程、示踪剂湍流传质方程及其差分方程，用计算机求解中包内钢液的流场及示踪剂的浓度分布，并绘制RTD 曲线，计算结果分析：中包内钢液的流动以挡渣墙为界被分割成两大区域：在冲击挡渣坝附近区域，由于钢包钢液的射流作用，流股直达冲击挡渣坝顶面，迅速向四周铺开，碰到侧壁后转而向上和向主射流相反方向也即向上流动，在长水口入口处钢液形成卷吸循环区，由于该区远离钢液面，因此降低了钢液卷渣、卷入气体的概率和钢液的二次氧化；而在冲击挡渣坝区域，由于挡渣坝的向上引流作用，这种循环对钢液的混匀作用更加突出，有利于均匀钢液成分和钢液温度，同时减缓了钢液的冲击、飞溅和由冲击而造成的波动及向上流动的速度，也减缓了对耐火材料的冲刷。在冲击挡渣坝的主流股外部上方由于主流股向下的卷吸作用，出现向心回流，形成外循环区，该循环区流速相对缓慢，有利于夹杂物的聚合和上浮；而在中包挡渣墙水口一侧，钢液流动相对稳定（也即稳定区），流速缓慢，有利于夹杂物的上浮和去除。在竖直截面还可以看到，钢液由挡渣墙的底部向浇注区流动，经过大侧墙壁及高挡渣坝改变了钢液的流动方向，迫使钢液上扬流动，延长了流动路径，可以延长其在中间包内的停留时间。朝向中包水口方向流动的主流股集中在液面附近，碰撞聚集生成的夹杂物距离渣液面较近，也就是说夹杂物上升距离较短，很容易被渣液面上的渣吸附，从而达到去除钢液中的夹杂物之目的。而在中包底部两个挡渣坝之间，由于主流股的卷吸作用，出现朝向中包高挡渣坝方向的回流，形成循环区，该循环区流速缓慢，有利于夹杂物的聚集生成，但却容易形成死区。另外，从竖直截面和水平截面可以看出，无论是水平中心区域，还是远离水平中心区域，流股流速大小都不太一致，但是相差并不大且流动方向一致，中包包内钢液的流场是非常理想的，铸坯质量明显改进。