[发明专利]一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的装置及方法，属钢铁冶金连铸中间包工艺技术领域。

背景技术

在连铸机中间包内设置由湍流控制器、挡墙、挡坝组合使用的控流装置，可以改变中间包内钢水的运行路线，延长钢水在中间包内的停留时间，促进夹杂物上浮和去除，减少铸坯内部夹杂、改变夹杂物形态的冶金功能。近年来，为满足开发生产高纯洁净钢对夹杂物的控制要求，研究应用连铸中间包气幕挡墙技术，即将气幕透气砖置于中间包包底，吹入氩气，氩气透过气幕挡墙上浮、并形成一道微气泡气幕屏障，这些微气泡将夹杂物扑捉、上浮，从而被渣层所吸附，达到去除夹杂物净化钢液的目的。

如，中国专利文献CN201603865U(申请号：201020116865.1)公开了一种安装有控流装置的T型中间包。一种采用“两墙两坝”式控流装置的T型中间包，包括包体、长水口、第一、第二、第三、第四出水口和控流装置,控流装置包括两个挡墙和两个挡坝,挡墙对称布置分别位于长水口两侧第二、第三出水口之间的包体空腔内,挡墙周缘部分与包体空腔内壁相接,挡墙中下部开有挡墙导流孔,两个挡坝对称布置分别位于第一与第二出水口、第三与第四出水口之间的包体空腔内，挡坝底面和两个侧面与包体空腔内壁相接。本实用新型的T型中间包内采用“两墙两坝”式控流装置,改善了中间包内钢水的流动形态,延长了钢水到达出水口的时间,促进了夹杂物上浮分离,均匀了钢水成分和温度。

中国专利文献CN101121199(申请号：200710121680.2)公开了一种连铸中间包气幕挡墙去除非金属夹杂物的方法，中间包永久层上放置透气砖，联接吹氩管路，砌筑工作层后，要求透气砖上面透气面露出中间包底尺寸0MM～40MM，从中间包底吹氩气，有利于夹杂物颗粒碰撞长大而排除；上浮的气泡可以捕获夹杂物颗粒，并携带着它一同上浮，这样就使微小夹杂物颗粒上浮速度增大到气泡上浮的速度，可以全部和部分代替原有中间包挡墙(坝)，从而减小由挡墙(坝)侵蚀带入钢液的夹杂物，有效提高钢液纯净度。

在实际的生产过程中，经过长期的生产实践证明，现有的控流装置以及连铸中间包气幕挡墙技术两种设置方案均有技术缺陷：(1)连铸机中间包内设置由湍流控制器、挡墙、挡坝组合使用的控流装置方案，只能有效去除等效直径大于50μm的夹杂物，而不能有效去除等效直径小于50μm的微小夹杂物；在连铸机中间包内设置气幕透气砖的技术方案，只能有效去除等效直径小于50μm的微小夹杂物，而不能有效去除等效直径大于50μm的夹杂物；(2)现有气幕透气砖的安装位置有技术缺陷：现有气幕透气砖替代挡坝或安装在挡坝与中间包上水口之间的浇注区，有效去除等效直径小于50μm的微小夹杂物的实际应用效果差；(3)为了去除钢液中夹杂物的效果，要求气幕透气砖产生的气泡直径小而密集度高，但现有技术生产的狭缝型气幕透气砖，其气孔较大，一般等效直径大于50μm，产生的气泡当量直径较大(经水模实验测定，气泡当量直径大于1.5mm)而数量少，形成气幕挡墙的气泡密集度小，由此去除夹杂物的实际应用效果不理想。

中国专利文献CN202779663U(申请号：201220454113.5)一种中间包控流装置，包含有中间包、湍流控制器，在湍流控制器左右两侧分别依次对称设有上挡墙、下挡墙，所述中间包为敞口式结构，其横截面为倒梯形，所述下挡墙为倒梯形体结构，所述上挡墙的下端面的垂直高度小于下挡墙上端面的垂直高度；在下挡墙的外侧设有出钢口，在出钢口和下挡墙之间的中间包内腔底壁上设有一排由透气砖砌筑的透气墙。本实用新型的中间包控流装置利用底部安装有新型的湍流控制器，注流的钢水形成两个途径，不仅有效延长了其在中间包内的停留时间，有利于夹杂物的去除，且使得钢液的流动更加的平缓有序。但该专利存在以下缺点，上挡墙、下挡墙虽然能去除一部分等效直径大于50μm的夹杂物，去除效果不理想，且气幕透气砖的气孔较大，产生的氩气泡直径较大而稀少，整个导致等效直径大于50μm的夹杂物和等效直径小于50μm的夹杂物去除不理想。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于去除连铸中间包内钢液夹杂物的装置及方法，本发明在中间包内优化布置控流装置与气幕透气砖的位置，应用效果明显提高，使用本发明的装置使得连铸坯中等效直径大于50μm的夹杂物基本去除，连铸坯中等效直径小于50μm的微小夹杂物数量比使用中间包内单纯设置湍流控制器、挡墙、挡坝的装置生产出来的连铸坯中夹杂物同比减少60％以上，比中间包内单纯设置湍流控制器、气幕透气的装置生产出来的连铸坯中夹杂物减少30％以上。

本发明的技术方案如下：