[实用新型]一种用于防止大包旋涡卷渣的挡渣球

说明书

技术领域

本实用新型属钢铁冶金技术领域，具体涉及一种防止大包旋涡卷渣的挡渣装置。

背景技术

在连铸的生产过程中，随着浇铸后期钢水液面的下降，会在钢包中钢渣界面产生汇流旋涡，而且愈演愈烈，将导致渣钢乳化，使熔渣随钢流进入中间包。汇流旋涡是在容器排流过程中，液体先垂直下降，降到一定高度时，液体便开始向出流口中线汇集，并在渣层表面形成凹涡，这时的液面高度一般称为临界起旋高度。刚产生的凹涡位置游弋不定，此时渣钢界面开始模糊，并且渣粒开始乳化进入钢液中，但此时由于凹涡位置较高而不能使炉渣随钢流进入水口。随着液面的进一步下降，凹涡越来越明显，旋流速度也越来越大，直至贯通水口，这时的液面高度称为贯通高度，此时大量的炉渣已经进入水口。当液面下降到一定高度时，原本向出流口中心线汇流而出的流体质点，由于离心力的作用产生切向速度(角速度)，使其运动轨迹越来越偏离径向而演变成绕中心线的旋转流动，直到最终发展为具有强烈抽吸作用的贯通出流口的漏斗状旋涡，致使涡芯卷气或卷渣而下。钢包旋涡卷渣带来较大的危害，主要有：恶化钢水的浇铸性，使水口堵塞，浇铸不能正常进行；(2)造成钢水中的合金元素氧化，并产生夹杂物影响钢水的纯净度；(3)铸坯中溶解铝含量下降，中间包及长水口严重侵蚀；(4)大包渣进入中间包导致中间包内熔渣积聚，给连铸过程造成不良影响；(5)中间包清理工作量增大。在常规生产中，通常在钢包底部水口附近安装红外下渣检测装置，当进入钢液流中的渣量占到一定比例时，提前关闭滑动水口，以减少下渣量，但此方法会使钢包内残留过多的钢水，降低了金属收得率。国内已经公开的专利文献有CN101774014A、CN201755636U、CN2471449、CN2262967、CN2565566、CN201728365U等，大多是从降低产生汇流旋涡的临界高度切入，来减少下渣量。目前现有的挡渣技术主要包括以下几种1、使用带抑制涡流功能的挡渣装置；2、在出钢口通过吹气干扰涡流；3、采用避渣罩法挡渣；4、使用挡渣器。以上技术有的给现行工艺带来一定困难，有的装置结构复杂，制作成本高，使用寿命不能保证，因而，都不尽如人意。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于防止大包旋涡卷渣的挡渣球，能够有效消除钢包的漩涡卷渣，提高钢水纯净度，且制作成本低廉，操作方便。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是这样的，一种用于防止大包旋涡卷渣的挡渣球，所述的挡渣球由实心球体和包覆在实心球体外的耐火材料层构成，耐火材料层表面开设有两条正交的环形的半圆弧状凹槽，挡渣球上两条凹槽所在位置的截面均经过挡渣球的球心，挡渣球的直径为170-190mm。

优选地，所述的实心球体为铁球或钢球。

优选地，所述的实心球体的直径为140-160mm；进一步优选地，所述的实心球体的直径为150mm。

优选地，耐火材料层的厚度为28-35mm；进一步优选地，耐火材料层的厚度为30mm。

所述的半圆弧状凹槽的半径为20-25mm。

本实用新型还提供了一种上述挡渣球的应用，用于防止大包旋涡卷渣。

有益效果：

在大包钢水上台前，人工投掷至钢包水口正上方，随着连铸浇注过程的进行，钢包液面逐渐下降，渣层表面开始形成凹涡，当液面下降到一定高度时，原本向出流口中心线汇流而出的流体质点，由于离心力的作用产生切向速度(角速度)，使其运动轨迹越来越偏离径向而演变成绕钢流出口中心线的旋转流动，这时挡渣球也会因为这种旋转运动逐渐运动至漩涡的正上方，由于漩涡直径较挡渣球小，挡渣球最终将被吸附在漩涡的正中心，抑制了具有强烈抽吸作用的贯通出流口的漏斗状旋涡，防止了涡芯卷气、卷渣；另外，耐火材料层表面开设有两条正交的环形的半圆弧状的凹槽，避免了在浇注末期由于大包液位较低，挡渣球可能会堵住水口的情况，使得钢水在浇注末期能够沿着当渣球的凹槽流入水口，待后期钢渣混出时再停止浇注，从而起到控制下渣，提高金属收得率，提高产品质量的目的。

总体来说，本实用新型通过挡渣球被浇注过程的漩涡吸附，有效的防止了浇注过程中的漩涡卷渣，同时亦保证了浇注末期在尽量保证钢水浇净的情况下，减少大包下渣，同时也解决了因钢包漩涡卷渣带来的一系列问题和危害；另外，制作成本低廉，操作方便。

附图说明

图1是本实用新型剖视图；

图2为本实用新型的主视图。

具体实施方式