[发明专利]中间包短距射流长水口结构及吹氩冶炼方法

权利要求书

1.一种中间包短距射流长水口结构，其特征在于，其包括：

上管段和下管段，所述下管段的直径大于上管段，所述上管段的下端有部分区段凸伸到所述下管段的内部但不超过所述下管段的下端面；

所述上管段为两端开口的管状体，内部为空心管孔；所述下管段的下端为开口，内部为空心管孔；所述上管段内部的管孔与下管段内部的管孔同轴；所述下管段的上端设有气道；所述气道连通所述下管段内部的管孔与外部空间。

2.根据权利要求1所述的中间包短距射流长水口结构，其特征在于，所述上管段的下端开口高于中间包钢液液面一定距离，且该距离不超过2cm。

3.根据权利要求1所述的中间包短距射流长水口结构，其特征在于，所述下管段的管孔内径是上管段的管孔内径的2-4倍。

4.根据权利要求1-3任一项所述的中间包短距射流长水口结构，其特征在于，所述上管段的下端的外周壁与所述下管段的内周壁之间以耐火材料梁连接；所述耐火材料梁为板体梁，该板体梁的一侧端连接所述下管段的内周壁，另一侧端连接所述上管段的外周壁。

5.根据权利要求4所述的中间包短距射流长水口结构，其特征在于，所述板体梁的下端面与所述上管段的下端面平齐，所述板体梁的上端面与所述下管段的上端面平齐。

6.根据权利要求4所述的中间包短距射流长水口结构，其特征在于，所述上管段的下端面所在的水平面、中间包钢液液面及所述下管段内腔三者限定出一个自由注流区；所述下管段的上端为开口，所述下管段的上端开口被所述耐火材料梁区隔成若干个分区，每个分区构成连通所述自由注流区与外部空间的所述气道。

7.根据权利要求4所述的中间包短距射流长水口结构，其特征在于，所述上管段、所述耐火材料梁、所述下管段三者为一体浇筑成型。

8.一种中间包钢液吹氩冶炼方法，其特征在于，所述方法为：

采用权利要求1-7任一项所述的中间包短距射流长水口结构进行吹氩冶炼，所述下管段的一部分被浸没在钢液中，所述上管段的上端从所述中间包上盖穿出至外部；所述下管段的上端高出钢液液面一定距离，所述上管段的下端开口也高出钢液液面一定距离，使所述上管段的下端面所在的水平面、中间包钢液液面及所述下管段内腔三者限定出一个自由注流区；

在精炼过程中，向所述中间包内充入氩气，在所述中间包上盖与钢液之间充满氩气，且氩气被所述中间包上盖封闭在所述中间包内；

当通过所述长水口向所述中间包注流钢液时，钢液从管孔较细的上管段流出后陡然进入管孔较粗的下管段时，钢液失去上管段的管壁束缚、在重力作用下形成自由注流，自由注流的钢液将所述自由注流区内的氩气卷吸到钢液中，同时在该自由注流区内形成负压，该负压促使中间包内的氩气通过所述下管段的上端开口自行补充到所述自由注流区内，而被卷吸到钢液内的氩气气泡从钢液中浮出，通过吸附作用将小颗粒夹杂物上浮至中间包表面，浮出钢液的氩气泡返回到气相中，平衡中间包内外压力，使得氩气在所述中间包内实现循环利用。

9.根据权利要求8所述的中间包钢液吹氩冶炼方法，其特征在于，所述中间包浇铸过程中采用加盖氩气密封，中间包上盖内氩气的质量分数保持在99％以上。

10.根据权利要求8所述的中间包钢液吹氩冶炼方法，其特征在于，

所述中间包底部设有至少一个突出于中间包底面的挡坝，所述挡坝设在所述下管段在所述中间包底面的投影的外部，起到抑制短路流、延长钢液的停留时间的作用；所述中间包底部设有至少一个浸入式水口；所述上管段的下端开口高出稳定浇铸钢液液面的距离为≤2cm；所述挡坝的高度为25-35cm；

在所述下管段外部的钢液表面铺设中间包覆盖剂以吸收随气泡一同上浮的夹杂物，同时抑制钢液的二次氧化和温度损失。